Sisteme de Operare - UNIX

Sistemul de fisiere

Datele si programele sunt pastrate, ca si in alte sisteme de operare, in fisiere memorate pe discuri magnetice. Fiecare disc poate fi impartit, din punct de vedere logic, in mai multe zone numite partitii. Marimea unei partitii este stabilita de catre administratorul de sistem la instalarea sistemului sau cand se introduce un nou disc in sistem. Fiecare partitie este gestionata in mod separat de sistemul de operare ca si cum ar fi un dispozitiv independent.

Pentru gestionarea fisierelor dintr-o partitie, sistemul de operare trebuie sa detina informatii despre: blocurile de date libere din cadrul partitiei, blocurile de date ocupate , informatii cu privire la fiecare fisier continut de acea partitie. Toate informatiile de organizare a sistemului de fisiere trebuie sa se gaseasca in partitia in care a fost creat sistemul de fisiere. Pe parcursul evolutiei sale, in Unix au fost definite mai multe sisteme de fisiere, acestea diferind prin dimensiunea blocurilor de date , prin informatiile continute si prin structurile de date utilizate pentru gestionarea fisierelor. Exemple de sisteme de fisiere: s5 (UNIX System V), ufs (BSD UNIX), rsf si nsf (pentru retelele de calculatoare).

Pentru a realiza coexistenta mai multor sisteme de fisiere diferite, nucleul sistemului de operare contine un nivel special, numit sistem virtual de fisiere, avand rolul de a uniformiza accesul la fisiere. Apelurile operatiilor cu fisiere primite de la utilizatori sunt tratate la acest nivel, care particularizeaza apelul in functie de sistemul de fisiere in care se afla fisierul apelat.

Notiunea de fisier in acceptiune Unix

In Unix fisierul este considerat ca fiind o succesiune de octeti, avand un marcaj de sfarsit de fisier. Exista trei tipuri de fisiere:

- fisiere ordinare

- fisiere director

- fisiere speciale

Un fisier ordinar este folosit pentru memorare de informatii pe suport magnetic; el poate contine un program sursa (text) sau unul sub forma de cod executabil (binar), precum si date necesare executiei programelor. Fisierele ordinare sunt singurul tip de fisiere folosite pentru memorarea pe termen lung a informatiilor. Numele fisierelor nu pot depasi 14 caractere tiparibile in sistemele Unix mai vechi si 255 de caractere in versiunile mai recente. Caracterele permise sunt literele mari si mici ale alfabetului englez, cifrele si semnul _ . Literele mari si literele mici sunt considerate distincte. Uneori este necesar ca numele fisierului sa aiba o extensie: .sh pentru programe Shell, .bas pentru programe Basic, .c pentru programe C, e.t.c

Dirctoarele sunt fisiere care contin infornmatii despre subdirectoarele si fisierele continute. Fisierele speciale sunt fisiere asociate dispozitivelor periferice. Utilizatorii pot efectua schimburi de date la periferice fara a fi nevoiti sa cunoasca detalii despre mecanismul de functionare a acestora.

Structura sistemului de fisiere. I-noduri

Reprezentarea interna a unui fisier si informatiile referitoare la carcateristicile sale sunt continute de o structura de date numita i-nod (information node), care contine date despre: pozitia pe disc a datelor din fisier, proprietarul fisierului, drepturile de acces, momentul ultimului acces la fisier sau ultima modificare a fisierului sau I-nodului. Un fisier poate avea mai multe nume, dar exista un singur i-nod asociat. Relatia stabilita intre nume si i-nod se numeste legatura . Fiecare i-nod are asociat un numar de ordine (i-number ) ce desemneaza in mod unic numele interne ale fisierelor, iar cataloagele contin numai tabela de traducere a numelui extern al fisierului in numarul de ordine asociat. Cand un proces creeaza un nou fisier, nucleul asociaza acestuia un i-nod liber al carui numar de ordine devine identificatorul intern al fisierului si creeaza o noua intrare in catalogul corespunzator. I-nodurile sunt memorate in sistemul de fisiere dar, pentru a micsora timpul de executie a operatiilor care necesita informatii despre fisiere, o copie a tabelei de i-noduri este pastrata in memoria interna. Nucleul sistemului de operare contine urmatoarele structuri de date: o tabela de fisiere ,cate o tabela de descriptori de fisier pentru fiecare proces. Tabela descriptorilor de fisier identifica toate fisierele create sau dezchise de un anumit proces. Tabela de fisiere inregistreaza, pentru fiecare fisier, pozitia in octeti de la care se va face urmatoarea operatie de citire sau scriere asupra fisierului. In momentul in care procesul va lansa o comanda de deschidere sau creare de fisier, nucleul sistemului de operare ii va intoarce indexul fisierului din tabela descriptorilor de fisier alocata acelui proces. Daca procesul lanseaza o comanda de scriere/citire asupra fisierului, comanda va contine ca argument si acest index, pe baza caruia sistemul de operare va identifica descriptorul acelui fisier, apoi pozitia sa in sistemul de fisiere si in cele din urma i-nodul asociat (din informatiile cuprinse in i-nod se identifica zona de date a fisierului.