[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Lokalne systemy plików
ukasz Chmielewski
Andrzej Mizera
Mateusz Stachlewski
26 grudnia 2002
1
Spis tresci
1 Sytem Plików FAT 3
1.1 Wstep . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2 Wersje systemu plików FAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3 Fizyczna struktura partycji FAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.4 Tablica FAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.5 Format katalogu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.6 Dugie nazwy w systemie FAT32 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.7 Zalety systemu FAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.8 Wady systemu FAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2 Systemy plików Ext2 i Ext3 6
2.1 Wstep . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.2 Fizyczna struktura partycji Ext2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.3 Adresowanie bloków danych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.4 Rodzaje plików . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.5 Cechy systemu Ext2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.6 Cechy systemu Ext3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3 NTFS - New Technology File System 9
3.1 Historia powstania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.2 Gówne cele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.2.1 Wersje NTFS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.3 Architektura i struktury NTFS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.3.1 Sektor aduj acy - volume boot sector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.3.2 Gówna tablica plików (MFT) i metapliki . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.3.3 Atrybuty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.3.4 Pliki i katalogi w NTFS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.3.5 Partycje i ich rozmiary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.4 Mechanizm transakcji w NTFS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.5 Dziennik zmian (ang. journall) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.6 Prawa dostepu i bezpiecze nstwo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.7 Inne ciekawe elementy systemu NTFS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.7.1 Audyt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.7.2 Przemieszczanie klastrów (ang. Dynamic bad cluster remapping ) . . . . 23
3.8 Strony WWW o NTFS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
4 ISO-9660 24
4.1 Historia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
4.2 Przegl ad struktur ISO-9660 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
4.3 Deskrytory dysku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
4.4 Primary Volume Descriptor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2
4.5 Struktura katalogów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.6 Nazwy plików . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.7 Tablica sciezek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
4.8 Poziomy wymiany (ang. levels of interchange) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
4.9 Rozszerzenia ISO-9660 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
4.10 Strony WWW o ISO-9660 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
5 Wstep do nowoczesnych lokalnych systemów plików w Linux'ie 32
5.1 Systemy plików z journalingiem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
5.2 Zaawansowane systemy plików - linuxowe projekty open source . . . . . . . . . 32
5.3 Nowe systemy plików, a drzewa B+ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
6 Dziennikowy system plików JFS 35
6.1 JFS - ogólnie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
6.2 Zalety dziennikowych systemów plików . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
6.3 Plik, Katalogi i Dzienniki w JFS'ie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
6.4 Cechy odrózniaj ace JFS od innych systemów plików . . . . . . . . . . . . . . . 37
6.5 Alokacja oparta na ekstentach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
6.6 Alokacja oparta na ekstentach - rysunek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
6.7 Agregat, Superblok i I-weze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
6.8 Mapa alokacji bloków . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
6.9 Mapa alokacji I-wezów i Lista wolnych i-wezów grup alokacji . . . . . . . . . 42
6.10 Lista wolnych grup IAG i I-wezy mapy alokacji zestawu plików . . . . . . . . . 42
6.11 Lista Uprawnie n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
6.12 Posumownie informacji o strukturach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
6.13 Standartowe narzedzia administracyjne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
7 Dziennikowy system plików ReiserFS 44
7.1 Wstep do ReiserFS'a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
7.2 Zalety ReiserFS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
7.3 Jak dziaa ReiserFS? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
7.4 Drzewa w RaiserFS'ie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
7.5 Struktura klucza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
7.6 Sruktury - bloki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
7.7 Sruktura key . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
7.8 Sruktura disk_child . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
7.9 Struktura block_head . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
7.10 Struktura - katalog i inne struktury . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
7.11 Uzywanie drzewa do optymalizowania ukadu plików . . . . . . . . . . . . . . . 51
7.12 Równowazenie drzewa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
7.13 Mechanizmy dziennikowe ReiserFS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
7.14 Podsumowanie wiadomosci o ReiserFS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3
8 Dziennikowy System Plików XFS 54
8.1 Wstep do XFS'a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
8.2 Podstawowa architektura XFS'a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
8.3 Podstawowa architektura XFS - rysunek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
8.4 Struktury . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
8.5 Rejestracja transakcji i Alokowanie ekstentów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
8.6 Struktury w XFS'ie - podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
8.7 Podsumowanie wiadomosci o XFS'ie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
9 Podsumowanie informacji o zaawansowanych systemach plików dla Linuxa 61
9.1 Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
9.2 Tabelki testowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
4
1 Sytem Plików FAT
1.1 Wstep
System plików FAT zosta napisany przez Billa Gatesa w 1977 roku. Pocz atkowo obsugiwa
tylko dyskietki. Pózniej zaadaptowano go do pracy z dyskami twardymi. Zosta podstawowym
systemem plików DOSa.
Jednostk a alokacji w systemie FAT jest klaster (ang. cluster), którego rozmiar ustalany
jest podczas formatowania partycji. Klaster to odpowiednik bloku w innych systemach plików.
Mozliwe rozmiary klastra to 0.5kB, 1kB, 2kB, 4kB, 8kB, 16kB, 32kB oraz 64kB.
System FAT (ang. File Allocation Table czyli tablica przydziau plików) to odmiana przy-
dziau listowego. Plik stanowi powi azan a liste bloków dyskowych. Na pocz atku partycji za-
pisana jest tablica FAT o rozmiarze dokadnie równym liczbie klastrów danej partycji. Tablica
ta indeksowana jest numerami klastrów (bloków) dyskowych. Pozycja w tablicy zawiera numer
nastepnego bloku.
1.2 Wersje systemu plików FAT
Wersje systemu FAT to FAT12, FAT16 oraz FAT32. Liczba w nazwie (12, 16 lub 32) to rozmiar
(w bitach) pozycji w tablicy FAT.
Wersja
FAT12
FAT16
FAT32
Zastosowanie
dyskietki i dyski
twarde do 16MB
partycje
do
partycje do 2TB
2GB
Wielkosc wpisu w tablicy FAT 12 bitów
16 bitów
28 bitów
Maksymalna liczba klastrów
4,086
65,526
268,435,456
Rozmiar klastra
0,5kb do 4kB
2kB do 32kB
4kB do 64kB
Tablica 1: Parametry wersji systemu FAT
1.3 Fizyczna struktura partycji FAT
Partycja FAT ma nastepuj acy ukad na dysku:
Boot sector
- kod bootuj acy, jesli partycja ma ustawion a age Active,
FAT 1
- tablica FAT,
FAT 2
- zapasowa kopia tablicy FAT,
katalog gówny
- klastry katalogu gównego,
obszar danych
- klastry z danymi, klastry wolne i uszkodzone,
5
[ Pobierz całość w formacie PDF ]