Структура «системного» диска

Подходы в практической реализации файловой системы

Иерархические файловые системы

За основу логической организации такой файловой системы берется дерево. В корне дерева находится, так называемый, корень файловой системы - каталог нулевого уровня. В этом каталоге могут находиться либо файлы пользователей, либо каталоги первого уровня. Каталоги первого и следующих уровней организуются по аналогичному принципу. Файлы пользователя в этом дереве представляются листьями. Пустой каталог также может быть листом. Таким образом образуется древовидная структура файловой системы, где в узлах находятся каталоги, а листьями являются либо файлы, либо пустые каталоги.

Остановимся на правилах именования в иерархической файловой системе. В данном случае используется механизм, основанный на понятии имени файла (name) и полного имени файла (path_name). Полное имя файла – это путь от корневого каталога до листа (такой путь всегда будет уникальным). Существует также относительное именование, т.е. когда нет необходимости указания полного пути при работе с файлами. Это происходит в случае, когда программа вызывает файл и подразумевается, что он находится в том же каталоге, что и программа. В данном случае появляется понятие текущего каталога, т. е. каталога, на работу с которым настроена файловая система в данный момент времени. В рамках одного каталога имена файлов одного уровня должны быть разными.

 

Системное устройство может иметь следующую структуру. Начало - основной программный загрузчик (нулевой блок системного устройства). Аппаратный загрузчик сначала обращается в основной программный загрузчик. А основной программный загрузчик уже будет обращаться к соответствующему загрузчику ОС. Далее на системном блоке находится так называемая таблица разделов. Раздел – это есть виртуальный диск. Одно пространство дискового устройства можно разделить на некоторые порции в общем случае непересекающиеся, которые называются разделами, и каждый раздел представляется в системе как отдельное дисковое устройство. Соответственно структура раздела с ФС обычно следующая: в начале идет блок загрузчика ОС. Загрузчик ОС уже знает с какой ОС он будет работать, он знает где находится информация в разделе, которая необходима для загрузки ОС и соответственно выбирает ее при запуске. Далее за блоком загрузчика ОС обычно находится последовательность блоков или блок, который называется суперблок.

Суперблок – блок ФС, в котором находится информация о настройках ФС и актуальном состоянии ФС (информация о свободных блоках, данных, которые содержат каталоги.)

Блок – порция данных, фиксированного размера, в рамках которого идет обмен данными с устройством.

1ый уровень виртуальности - блок устройства HDD

2ой уровень виртуальности – блок ФС (блок виртуального диска) использует виртуальный размер блока. Размер можно варьировать.

3ий уровень виртуальности – блок файла