Каждая запись MFT состоит из заголовка записи, за которым следует последовательность пар (заголовок атрибута, значение).

Заголовок записи содержит:

- число, используемое системой для проверки действительности записи;

- счетчик обращений к файлу;

- действительное количество байт, используемых в записи;

- другие поля.

Следом за заголовком записи располагается заголовок первого атрибута, за которым идет значение первого атрибута, потом заголовок второго атрибута, значение второго атрибута и т. д.

Заголовок атрибута идентифицирует следующий за ним атрибут, а также содержит длину и расположение поля значения вместе с разнообразными флагами и прочей информацией.

Значения атрибутов, как правило, располагаются непосредственно за заголовками, но если длина значения слишком велика, чтобы поместиться в запись MFT, она может быть помещена в отдельный блок диска. Такой атрибут называется нерезидентным атрибутом.

Все атрибуты должны располагаться в записи MFT в фиксированном порядке.

Длина заголовков резидентных атрибутов 24 байта, заголовки для нерезидентных атрибутов длиннее, так как они содержат информацию о месте расположения атрибута.

Стандартное информационное поле содержит

· сведения о владельце файла,

· информацию о защите,

· счетчик жестких связей,

· бит «только чтение» и т. д.

Вопрос 9. Хранение данных в файловой системе NTFS. Потоки данных.

Для увеличения эффективности дисковые блоки файлам назначаются по возможности в виде серий последовательных блоков (сегментов файла).

Блоки в файле описываются последовательностью записей, каждая из которых описывает последовательность логически непрерывных блоков. Непрерывный файл описывается всего одной записью.

Каждая запись начинается с заголовка, определяющего смещение первого блока в файле.

Следом за каждым заголовком располагаются пары,в каждой из которых в которых содержится дисковый адрес и длина серии блоков. Число таких серий зависит от того, насколько удачно процедура предоставления дискового пространства сумела найти место для хранения файла при его создании. Для файла, состоящего из п блоков, количество серий может быть любым от 1 до п. Эти дисковые адреса представляют собой смещение блока от начала дискового раздела. Длина серии — это количество блоков в серии.

· Данный способ представления информации о расположении блоков файла на диске не накладывает никаких дополнительных ограничений на размер файла. При отсутствии сжатия адреса для каждой пары требуется два 64-разрядных числа, что составляет 16 байт на пару. Однако одна пара может указывать на миллион последовательных блоков.

· 16 байт для представления каждой пары могут быть сжаты до меньшего размера. Многие дисковые адреса содержат большое количество нулей в старших байтах. Нули могут быть опущены. В этом случае в заголовке данных будет содержаться информация о том, сколько байтов пропущено, то есть сколько байтов фактически используется для дискового адреса. Также используются и другие методы сжатия данных. На практике пары часто занимают всего 4 байта.

Если файл окажется настолько велик, или настолько фрагментирован, что информация о блоках не поместится в одну запись MFT, используются две или более записей MFT.

Потоки данных

Файл в системе NTFS состоит из множества атрибутов, каждый из которых представляется в виде потока байтов.

Большинство файлов имеет несколько коротких потоков, таких как имя файла и его 64-битовый идентификатор, плюс один длинный (неименованный) поток с данными.

Однако у файла может быть и несколько длинных потоков данных. При обращении к каждому потоку после имени файла через двоеточие указывается имя потока, например foo:stream1. У каждого потока своя длина. Каждый поток может блокироваться независимо от остальных потоков.

Максимальная длина потока составляет 264 байт.

Имя потока данных располагается в заголовке атрибута.

Следом за этим заголовком располагается либо список дисковых адресов, определяющий положение файла на диске, либо - для файлов длиной всего в несколько сотен байтов (а таких файлов довольно много) - сам файл. Метод помещения самого содержимого файла в запись MFT называется непосредственным файлом.

Вопрос 10. Структура файловой системы UNIX. Типы файлов ОС UNIX.

Файловая система UNIX характеризуется:

· иерархической структурой

· защитой информации в файлах

· трактовкой периферийных устройств как файлов

· существованием “жестких ссылок” (hard link) и “символических ссылок” (soft link)

Файловая система организована в виде дерева с одной исходной вершиной, которая называется корнем (записывается: "/");

Каждая вершина в древовидной структуре файловой системы, кроме листьев, является каталогом.

Листья соответствуют либо обычным файлам либо файлам устройств.

(Что существенно отличается от таких файловых систем, как FAT и NTFS, в которых нет единой вершины файловой системы, ее роль выполняют корневые каталоги логических дисков, формально между собой независимые).

Имени файла предшествует указание пути поиска, который описывает место расположения файла в иерархической структуре файловой системы.

Имя пути поиска состоит из компонент, разделенных между собой наклонной чертой (/).

Полное имя пути поиска начинается с указания наклонной черты и идентифицирует файл (вершину), поиск которого ведется от корневой вершины дерева файловой системы с обходом тех ветвей дерева файлов, которые соответствуют именам отдельных компонент.

Программы, выполняемые под управлением системы UNIX, не содержат никакой информации относительно внутреннего формата, в котором ядро хранит файлы данных. Данные в программах представляются как бесформатный поток байтов.Программы могут интерпретировать поток байтов по своему желанию, при этом любая интерпретация никак не будет связана с фактическим способом хранения данных в операционной системе.

Каталоги похожи на обычные файлы - система представляет информацию в каталоге набором байтов, но эта информация включает в себя имена файлов в каталоге в объявленном формате для того, чтобы операционная система и программы, такие как ls (выводит список имен и атрибутов файлов), могли их обнаружить.

Права доступа к файлу регулируются установкой специальных битов разрешения доступа, связанных с файлом. Устанавливая биты разрешения доступа, можно независимо управлять выдачей разрешений на чтение, запись и выполнение для трех категорий пользователей: владельца (создателя) файла, группового пользователя и прочих.

Пользователи могут создавать файлы, если разрешен доступ на запись к каталогу, в котором создается файл. Вновь созданные файлы становятся листьями в древовидной структуре файловой системы.

Специальные файлы устройств.

Система UNIX трактует устройства так, как если бы они были файлами. Внешние накопители (жесткие и гибкие диски) также можно смонтировать (подключить) в файловую систему в точку монтирования.

Устройства, для которых назначены специальные файлы устройств, становятся вершинами в структуре файловой системы. Обращение программ к устройствам имеет тот же самый синтаксис, что и обращение к обычным файлам. Способ защиты устройств совпадает со способом защиты обычных файлов: путем соответствующей установки битов разрешения доступа к ним (файлам устройств).

Поскольку имена устройств выглядят так же, как и имена обычных файлов, и поскольку над устройствами и над обычными файлами выполняются одни и те же операции, большинству программ нет необходимости различать внутри себя типы обрабатываемых файлов. Например, программа копирования файлов будет одинаково копировать их, вне зависимости от того, чем физически являются файлы – портами ввода-вывода, терминалами или “обычными” файлами.

 

 

Вопрос 11. Жесткая и символическая связь имен с данными файла в файловой системе UNIX.

Еще одной особенностью файловых систем UNIX является наличие и поддержка “жестких ссылок” (hard link) и “символических ссылок” (soft link).

Жесткие ссылки

Жесткие ссылки можно создавать только для файлов (а не для файлов и каталогов) и только в пределах одной файловой системы (внешнего накопителя).

Жесткие ссылки для операционной системы UNIX и реальное имя файла идентичны, после создания жесткой ссылки нельзя определить, какое имя первоначально являлось оригиналом(поэтому любой файл всегда имеет как минимум одну жесткую ссылку – его имя, под которым он был создан.).

При удалении жесткой ссылки UNIX подсчитывает оставшееся количество ссылок, указывающих на файл, и не освобождает блоки данных файла на физическом носителе до тех пор, пока не удалит его последнюю ссылку.