file system

File Structure Dr. M. Rahgozar
In the Name of GodIn the Name of God
LectureLecture 22
‫مرور‬‫مرور‬‫ي‬‫ي‬‫اجمال‬‫اجمال‬‫ي‬‫ي‬‫بر‬‫بر‬
‫نگاهدار‬ ‫سيستم‬‫نگاهدار‬ ‫سيستم‬‫ي‬‫ي‬‫ها‬ ‫داده‬‫ها‬ ‫داده‬
))File SystemFile System((

2-2File Structure Dr. M. Rahgozar
‫مرور‬‫ي‬‫اجمال‬‫ي‬‫نگاهدار‬ ‫سيستم‬ ‫بر‬‫ي‬‫ها‬ ‫داده‬
(File System)
‫فايل‬(File)‫چ‬ِ‫ي‬‫؟‬ ‫ست‬
‫سيستم‬ ‫فايل‬(File System)‫چ‬ِ‫ي‬‫؟‬ ‫ست‬
‫د‬‫ي‬‫سک‬(Disk)‫چ‬‫ي‬‫؟‬ ‫ست‬
‫دسترس‬‫ي‬‫کاربران‬‫به‬‫فا‬‫ي‬‫لها‬‫ي‬‫داده‬‫م‬ ‫چگونه‬‫ي‬‫باشد؟‬

‫مرور‬‫ي‬‫اجمال‬‫ي‬‫نگاهدار‬ ‫سيستم‬ ‫بر‬‫ي‬‫ها‬ ‫داده‬
(File System)
‫فايل‬(File)‫چ‬ِ‫ي‬‫؟‬ ‫ست‬
‫ا‬ ‫مجموعه‬‫ي‬‫ها‬ ‫داده‬ ‫از‬)Data‫بوس‬ ‫واحد‬ ‫بطور‬ ‫که‬ (‫ي‬‫له‬‫عامل‬ ‫سيستم‬))Operating System
‫شناسا‬ ‫قابل‬‫يي‬‫مد‬ ‫و‬‫ي‬‫ر‬‫ي‬‫م‬ ‫ت‬‫ي‬.‫باشد‬
) ‫پايدار‬ ‫و‬ ‫مستقل‬ ‫واحد‬ ‫يک‬ ‫فايل‬ ‫هر‬Persistent‫ميباشد‬ ‫ها‬ ‫داده‬ ‫از‬ (.
‫سيستم‬ ‫فايل‬(File System)‫چ‬ِ‫ي‬‫؟‬ ‫ست‬
‫بخش‬‫از‬ ‫اي‬ ‫مشاهده‬ ‫قابل‬‫عامل‬ ‫سيستم‬‫که‬ ‫ميباشد‬‫مهم‬ ‫ي‬ ‫وظيفه‬ ‫دو‬‫با‬ ‫رابطه‬ ‫در‬‫نگهداري‬‫فايلهاي‬
‫داده‬:‫دارد‬ ‫عهده‬ ‫به‬ ‫را‬
•‫مد‬‫ي‬‫ر‬‫ي‬‫ت‬‫مشخصات‬‫فا‬‫ي‬‫لها‬)Directory service(
•‫نگاهدار‬‫ي‬‫محتوا‬‫ي‬‫فا‬‫ي‬‫لها‬)Storage service(

‫نگاهدار‬ ‫سيستم‬‫ي‬‫ها‬ ‫داده‬(File System)
directory
service
storage
service
pathname fileID requested
information
disk handler
disk
‫وظايف‬ ‫تقسيم‬‫در‬‫سيستم‬ ‫فايل‬‫است؟‬ ‫چگونه‬

‫مد‬‫ي‬‫ر‬‫ي‬‫ت‬‫مشخصات‬‫فا‬‫ي‬‫لها‬(Directory)
‫مديريت‬‫نامگذاري‬‫فايلها‬)Logical Naming(
‫مد‬‫ي‬‫ر‬‫ي‬‫ت‬‫مختصات‬‫و‬‫اطلعات‬‫فا‬ ‫به‬ ‫مربوط‬‫ي‬) ‫لها‬Meta Data(
‫مد‬‫ي‬‫ر‬‫ي‬‫ت‬‫سازمانده‬‫ي‬‫و‬‫بند‬ ‫دسته‬‫ي‬‫فا‬‫ي‬) ‫لها‬Organization(
‫نگاهدار‬‫ي‬‫محتوا‬‫ي‬‫فا‬‫ي‬‫لها‬(Storage)
‫نگهداري‬‫اي‬ ‫گونه‬ ‫به‬ ‫فايلها‬‫پ‬‫ايدار‬‫و‬‫مطمئن‬)Persistent & Reliable(
‫امکانات‬ ‫ارائه‬‫ايجاد‬،‫حذف‬‫و‬‫بروزنمودن‬‫براي‬ ‫فايلها‬‫کاربران‬
‫به‬‫مشارکت‬‫فايلها‬ ‫گذاشتن‬‫کاربران‬ ‫بين‬)Sharing(
‫کنترل‬‫امنيت‬‫دسترسي‬ ‫در‬) ‫فايلها‬ ‫به‬Access Security(
directory
service
storage
service
pathname fileID
requested
information
disk handler
disk

‫د‬‫ي‬‫سک‬(Disk)‫چ‬‫ي‬‫؟‬ ‫ست‬
‫ي‬‫نوع‬ ‫ک‬‫مغناط‬ ‫حافظه‬‫ي‬‫س‬‫ي‬‫م‬‫ي‬‫برا‬ ‫که‬ ‫باشد‬‫ي‬‫ذخ‬‫ي‬‫ساز‬ ‫ره‬‫ي‬‫فايلهاي‬‫داده‬‫م‬ ‫استفاده‬‫ي‬.‫شود‬
‫در‬‫فصلها‬‫ي‬‫آ‬‫ي‬‫نده‬‫خواه‬ ‫صحبت‬ ‫حافظه‬ ‫انواع‬ ‫مورد‬ ‫در‬ ‫مفصل‬‫ي‬.‫نمود‬ ‫م‬
‫مد‬‫ي‬‫ر‬‫ي‬‫ت‬‫ها‬ ‫داده‬‫رو‬‫ي‬‫د‬‫ي‬‫سک‬‫ک‬ ‫با‬‫ي‬‫؟‬ ‫ست‬
‫عمل‬‫ا‬‫ي‬‫جاد‬،‫حذف‬‫ي‬‫هرگونه‬ ‫ا‬‫داده‬ ‫فايلهاي‬ ‫به‬ ‫دسترسي‬‫ديسک‬ ‫روي‬)Disk(‫توسط‬‫ي‬‫ک‬‫واحد‬
‫مستقل‬)Disk Handler(‫ديگر‬ ‫وظايف‬ ‫موازات‬ ‫به‬ ‫و‬‫فا‬‫ي‬‫س‬ ‫ل‬‫ي‬‫ستم‬‫ميشود‬ ‫انجام‬.
directory
service
storage
service
pathname fileID
requested
information
disk handler
disk

‫مد‬‫ي‬‫ر‬‫ي‬‫مشخصات‬ ‫ت‬‫فا‬‫ي‬‫لها‬(Directory)
‫ساختار‬‫ها‬‫ي‬‫گوناگون‬‫ي‬‫نگاهدار‬ ‫جهت‬‫ي‬‫مشخصات‬‫فايلها‬‫دارد‬ ‫وجود‬:
1.‫ساده‬ ‫يا‬ ‫مسطح‬ ‫ساختار‬)Flat Directory Structure(
2.‫سطح‬ ‫دو‬ ‫ساختار‬‫ي‬)2Level Directory Structure(
3.‫درختواره‬ ‫ساختار‬)Tree Directory Structure(
4.‫گراف‬ ‫ساختار‬)Graph Directory Structure(

1 - ‫ساده‬ ‫يا‬ ‫مسطح‬ ‫ساختار‬ (Flat Directory Structure)
‫ميشود‬ ‫نگهداري‬ ‫ديسک‬ ‫روي‬ ‫آن‬ ‫آدرس‬ ‫و‬ ‫فايل‬ ‫نام‬ ‫فقط‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫ساده‬ ‫ساختاريست‬.
‫باشد‬ ‫مي‬ ‫استفاده‬ ‫قابل‬ ‫ابتدايي‬ ‫و‬ ‫کوچک‬ ‫بسيار‬ ‫هاي‬ ‫سيستم‬ ‫براي‬ ‫فقط‬ ‫ساختار‬ ‫اين‬.
‫ميباشد‬ ‫آنها‬ ‫نام‬ ‫حسب‬ ‫بر‬ ‫فايلها‬ ‫سازماندهي‬ ‫تنها‬.
‫بود‬ ‫نخواهد‬ ‫ميسر‬ ‫نام‬ ‫يک‬ ‫با‬ ‫فايل‬ ‫دو‬ ‫ايجاد‬.
name
fileID
files

2-( ‫سطحي‬ ‫دو‬ ‫ساختار‬2Level Directory Structure)
‫کاربران‬ ‫به‬ ‫آنها‬ ‫اختصاص‬ ‫و‬ ‫فايلها‬ ‫سازماندهي‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫باشد‬ ‫مي‬ ‫تر‬ ‫پيشرفته‬ ‫ساختاري‬
‫مختلف‬‫گر‬ ‫مي‬ ‫ميسر‬.‫دد‬
‫و‬‫بود‬ ‫نخواهد‬ ‫ميسر‬ ‫کاربران‬ ‫خود‬ ‫سازماندهي‬ ‫لي‬.
User 1User 2User 3User 4
cat dogdatatest dataA data AX

3‫درختواره‬ ‫ساختار‬ -(Tree Directory Structure)
‫باشد‬ ‫مي‬ ‫قبل‬ ‫ساختار‬ ‫يافته‬ ‫تعميم‬ ‫نوع‬.
‫س‬ ‫امکان‬ ‫که‬‫ا‬‫ميسازد‬ ‫ميسر‬ ‫سطح‬ ‫چندين‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫فايلها‬ ‫زماندهي‬.
‫سازد‬ ‫نمي‬ ‫ميسر‬ ‫را‬ ‫مختلف‬ ‫گروه‬ ‫دو‬ ‫در‬ ‫فايل‬ ‫يک‬ ‫گذاشتن‬ ‫اشتراک‬ ‫به‬ ‫امکان‬ ‫ولي‬.
‫يک‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫فايل‬ ‫هر‬ ‫نام‬Path" ‫مانند‬x/y/cat‫شود‬ ‫مي‬ ‫ارائه‬ ".
X
Y
/X/Y/cat
cat

‫مد‬‫ي‬‫ر‬‫ي‬‫مشخصات‬ ‫ت‬‫فا‬‫ي‬‫لها‬)Directory(
4‫گراف‬ ‫ساختار‬ -)Graph Directory Structure(
‫ارتباط‬ ‫ايجاد‬ ‫و‬ ‫فايلها‬ ‫گذاشتن‬ ‫اشتراک‬ ‫به‬ ‫امکان‬ ، ‫قبل‬ ‫ساختار‬ ‫تکميل‬ ‫در‬ ‫ساختار‬ ‫اين‬
)Link(‫سازد‬ ‫مي‬ ‫ميسر‬ ‫را‬ ‫مختلف‬ ‫گروههاي‬ ‫بين‬.
‫فايلها‬ ‫به‬ ‫دسترسي‬ ‫امنيت‬ ‫کنترل‬ ‫يا‬ ‫فايل‬ ‫يک‬ ‫فيزيکي‬ ‫حذف‬ ‫مانند‬ ‫مسايلي‬ ‫ساختار‬ ‫اين‬ ‫در‬
‫مختلف‬ ‫نام‬ ‫چند‬ ‫است‬ ‫ممکن‬ ‫فايل‬ ‫يک‬ ‫چون‬ ‫بود‬ ‫خواهند‬ ‫تر‬ ‫پيچيده‬)path(‫باشد‬ ‫داشته‬.

‫ب‬ ‫ارتباط‬‫ي‬‫و‬ ‫کاربران‬ ‫ن‬‫فا‬‫ي‬‫س‬ ‫ل‬‫ي‬‫ستم‬
)File System Interface(
‫به‬ ‫مربوط‬ ‫عمليات‬‫فا‬ ‫مشخصات‬‫ي‬) ‫لها‬Directory(
‫حذف‬ ‫يا‬ ‫ايجاد‬Directory
‫فايلها‬ ‫نمودن‬ ‫باز‬ ‫يا‬ ‫حذف‬ ، ‫ايجاد‬
‫يک‬ ‫به‬ ‫فايل‬ ‫يک‬ ‫ساختن‬ ‫مرتبط‬Directory
) ‫فايلها‬ ‫امنيت‬ ‫تعريف‬Access Rights(
‫فايلها‬ ‫فهرست‬ ‫نمايش‬
) ‫فايلها‬ ‫سازي‬ ‫ذخيره‬ ‫به‬ ‫مربوط‬ ‫عمليات‬Storage(
‫فايل‬ ‫خواندن‬
‫فايل‬ ‫روزآوردن‬ ‫به‬ ‫يا‬ ‫نوشتن‬
‫فايل‬ ‫بستن‬
) ‫جستجو‬Seek‫فايل‬ ‫يک‬ ‫داخل‬ ‫در‬ (

‫مشخصات‬‫فا‬‫ي‬‫لها‬
)File Attributes(
‫فا‬ ‫مشخصات‬‫ي‬‫لها‬‫ي‬‫عن‬‫ي‬‫چه؟‬
‫فا‬ ‫به‬ ‫مربوط‬ ‫اطلاعات‬ ‫و‬ ‫مختصات‬‫ي‬) ‫لها‬Meta Data(
‫باشند‬ ‫مي‬ ‫زير‬ ‫اجزاء‬ ‫شامل‬:
‫فايل‬ ‫نوع‬
‫فايل‬ ‫فيزيکي‬ ‫محل‬(‫ديسک‬ ‫روي‬)
‫فايل‬ ‫اندازه‬
‫فايل‬ ‫صاحب‬ ‫نام‬
‫فايل‬ ‫به‬ ‫دسترسي‬ ‫امنيت‬
‫روز‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫دسترسي‬ ، ‫ايجاد‬ ‫زمانهاي‬‫آ‬‫فايل‬ ‫وردن‬
‫ا‬‫ي‬‫هستند؟‬ ‫کجا‬ ‫اطلعات‬ ‫ن‬
‫فا‬ ‫به‬ ‫مربوط‬ ‫اطلاعات‬ ‫و‬ ‫مختصات‬‫ي‬‫لها‬‫از‬ ‫مستقل‬ ‫اي‬ ‫بگونه‬
) ‫فايل‬ ‫به‬ ‫دسترسي‬ ‫مسير‬Path‫ميشوند‬ ‫نگهداري‬ (.
name1 fileID
name2 fileID
Meta-data
data

‫د‬‫ي‬‫از‬ ‫کاربران‬ ‫دگاه‬‫فا‬‫ي‬‫لها‬‫ي‬‫داده‬
)Logical / Physical Mapping(
‫کاربر‬ ‫ديدگاه‬ ‫از‬‫ان‬:
‫رکوردهاي‬ ‫از‬ ‫اي‬ ‫مجمواعه‬ ‫بعنوان‬ ‫فايل‬ ‫يک‬‫داده‬)Logical Records(‫ميشود‬ ‫تعريف‬(‫.)کجا؟‬
‫ديدگاه‬ ‫از‬‫فا‬‫ي‬‫ل‬‫سيستم‬:
‫فضا‬‫داده‬ ‫بلوکهاي‬ ‫از‬ ‫اي‬ ‫مجمواعه‬ ‫اعنوان‬ ‫به‬ ‫ديسک‬ ‫ي‬)Physical Blocks(‫شود‬ ‫مي‬ ‫تعريف‬.
‫نت‬‫ي‬‫جه؟‬
‫ب‬ ‫فوق‬ ‫ديدگاه‬ ‫دو‬ ‫بايستي‬‫ا‬‫ي‬‫کد‬‫ي‬‫گر‬‫م‬‫ن‬‫ط‬‫بق‬‫شوند‬.)Logical / Physical Mapping(
‫درغ‬‫ي‬‫را‬‫ي‬‫نصورت؟‬
‫فضا‬‫ها‬‫ب‬ ‫يي‬‫دون‬‫ديسکها‬ ‫روي‬ ‫استفاده‬‫تشک‬‫ي‬‫م‬ ‫ل‬‫ي‬‫شود‬.)Fragmentation((‫)چرا؟‬ ...
Physical
blocks
Logical records

‫د‬‫ي‬‫از‬ ‫کاربران‬ ‫دگاه‬‫فا‬‫ي‬‫لها‬‫ي‬‫داده‬
)Logical / Physical Mapping(
‫متما‬‫ي‬‫ز‬‫کاربر‬ ‫ديدگاه‬ ‫نمودن‬‫ان‬‫سيستم‬ ‫ديدگاه‬ ‫از‬‫مزا‬ ‫چه‬‫ي‬‫معا‬ ‫و‬ ‫ا‬‫ي‬‫ب‬‫ي‬‫دارد؟‬ ‫بهمراه‬ ‫را‬
1–‫مزا‬‫ي‬:‫ا‬
‫خا‬ ‫سيستم‬ ‫يک‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ ‫افزار‬ ‫نرم‬ ‫استقلل‬‫ص‬)Portability(
‫سيستم‬ ‫کارآيي‬ ‫و‬ ‫افزار‬ ‫نرم‬ ‫کارآيي‬ ‫بين‬ ‫تمايز‬)Performance(
‫امکان‬‫تع‬‫ر‬‫ي‬‫ف‬‫دقيق‬‫تر‬‫وظايف‬‫ب‬ ‫الزامات‬ ‫و‬‫ي‬‫دو‬ ‫ن‬‫ديدگاه‬
‫تسهيل‬‫در‬‫ديسکها‬ ‫مديريت‬)Disk Handler((‫)چرا؟‬ ...
2–‫معا‬‫ي‬:‫ب‬
‫سازي‬ ‫بهينه‬ ‫مشکلت‬‫فضا‬‫ي‬‫شده‬ ‫استفاده‬)Optimization(
‫افزار‬ ‫نرم‬ ‫در‬ ‫رکوردها‬ ‫مديريت‬ ‫مسئوليت‬(‫)چرا؟‬ ...

‫دسترس‬‫ي‬‫به‬ ‫کاربران‬‫فا‬‫ي‬‫لها‬‫ي‬‫داده‬
)Access Methods(
‫از‬ ‫فايل‬ ‫يک‬ ‫هاي‬ ‫داده‬ ‫به‬ ‫دسترسي‬‫چه‬‫ميباشد‬ ‫پذير‬ ‫امکان‬ ‫طرقي‬‫؟‬
‫سري‬ ‫بطور‬ ‫دسترسي‬)‫ي‬‫عن‬‫رکورد‬ ‫به‬ ‫رکورد‬ ‫يا‬ ‫بايت‬ ‫به‬ ‫بايت‬ ‫ي‬) (Sequential(
‫آدرس‬ ‫يک‬ ‫به‬ ‫مستقيم‬ ‫دسترسي‬)Direct(‫)چگونه؟‬ ... (
‫يک‬ ‫همانند‬Array‫حافظه‬ ‫در‬RAM (Memory Mapped(
‫کليد‬ ‫يک‬ ‫حسب‬ ‫بر‬ ‫مستقيم‬ ‫دسترسي‬)Indexed(

‫ها‬ ‫داده‬ ‫همخواني‬ ‫و‬ ‫صحت‬
)Data Consistency(
‫چ‬ ‫ها‬ ‫داده‬ ‫صحت‬ ‫از‬ ‫منظور‬‫ي‬‫ست؟‬
‫د‬ ‫از‬‫ي‬‫با‬ ‫کاربران‬ ‫دگاه‬‫ي‬‫ست‬‫ي‬‫که‬‫هاي‬ ‫داده‬‫در‬ ‫موجود‬‫ي‬‫فا‬ ‫ک‬‫ي‬‫ل‬‫ي‬‫حت‬ ‫ا‬‫ي‬‫مختلف‬ ‫فايلهاي‬ ‫در‬
‫يکديگرهمخواني‬ ‫به‬ ‫نسبت‬‫داشته‬‫باش‬‫ن‬‫د‬(‫)مثال؟‬ .
‫فا‬ ‫نقش‬‫ي‬‫س‬ ‫ل‬‫ي‬‫ستم؟‬
‫در‬‫س‬‫ي‬‫ستم‬UNIX‫يک‬ ‫هاي‬ ‫داده‬‫کاربر‬‫کاربران‬ ‫بوسيله‬ ‫فايل‬ ‫در‬ ‫شدن‬ ‫نوشته‬ ‫محض‬ ‫به‬
‫ديگر‬)‫ي‬‫فا‬ ‫به‬ ‫که‬‫ي‬‫دسترس‬ ‫اجازه‬ ‫ل‬‫ي‬(‫دارند‬‫باشد‬ ‫مي‬ ‫مشاهده‬ ‫قابل‬(!‫)خطر‬ ...
‫تا‬ ‫ها‬ ‫سيستم‬ ‫از‬ ‫ديگر‬ ‫برخي‬ ‫در‬‫زمان‬‫قابل‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫شده‬ ‫نوشته‬ ‫هاي‬ ‫داده‬ ، ‫فايل‬ ‫شدن‬ ‫بسته‬
‫باشد‬ ‫نمي‬ ‫کاربران‬ ‫ديگر‬ ‫بوسيله‬ ‫مشاهده‬.
‫نت‬‫ي‬‫جه؟‬
‫مورد‬ ‫دو‬ ‫هر‬ ‫در‬‫فوق‬(‫ب‬‫اول‬ ‫مورد‬ ‫خصوص‬ ‫ه‬)‫کاربران‬ ‫بين‬ ‫هماهنگي‬‫حفظ‬ ‫جهت‬
‫دا‬ ‫صحت‬‫د‬‫آنها‬ ‫همخواني‬ ‫و‬ ‫ها‬ ‫ه‬‫الزام‬‫ي‬.‫ست‬(‫دوم؟‬ ‫مورد‬ ‫)چرا‬

‫امن‬ ‫حفظ‬‫ي‬‫ت‬‫ها‬ ‫داده‬
)Access Protection(
‫امن‬ ‫از‬ ‫منظور‬‫ي‬‫چ‬ ‫ها‬ ‫داده‬ ‫ت‬‫ي‬‫ست؟‬
‫ها‬ ‫داده‬ ‫امنيت‬ ‫حفظ‬‫باشد‬ ‫مي‬ ‫مجاز‬ ‫کاربران‬ ‫بوسيله‬ ‫آنها‬ ‫به‬ ‫دسترسي‬ ‫کنترل‬ ‫مفهوم‬ ‫به‬.
‫کنترل‬ ‫اين‬‫ميباشد؟‬ ‫جهاتي‬ ‫چه‬ ‫از‬ ‫دسترسي‬
‫خواندن‬)Read(
‫نوشتن‬)Write(
‫اجرا‬)Execute(
‫حذف‬‫ها‬ ‫داده‬)Delete(
‫ها‬ ‫داده‬ ‫نمودن‬ ‫اضافه‬)Append(
‫مشاهده‬‫مشخصات‬‫فايلها‬)File Attributes(
‫جستجو‬‫ي‬‫فا‬‫ي‬‫لها‬)Files & Directory Search(‫)ا‬ ...‫ي‬(‫چرا؟‬ ‫ن‬

‫امن‬ ‫حفظ‬‫ي‬‫ت‬‫ها‬ ‫داده‬
)Access Protection(
‫روشها‬ ‫چه‬‫يي‬‫برا‬‫ي‬‫دارد؟‬ ‫وجود‬ ‫امنيت‬ ‫کنترل‬
‫ساده‬ ‫ليستهاي‬ ‫وسيله‬ ‫به‬ ‫فايلها‬ ‫امنيت‬ ‫کنترل‬ ‫روش‬ ‫يک‬)‫طولني‬ ‫ولي‬(‫و‬ ‫کاربران‬ ‫از‬
‫ميباشد‬ ‫پذير‬ ‫انجام‬ ‫دارند‬ ‫دسترسي‬ ‫آن‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫فايلهايي‬.)Access Lists(
‫در‬Unix‫تري‬ ‫ساده‬ ‫روش‬)Access Groups(‫رود‬ ‫مي‬ ‫بکار‬‫که‬‫شامل‬‫تعريف‬
‫سه‬ ‫در‬ ‫کاربران‬‫نوع‬‫باشد‬ ‫مي‬:
1‫فا‬ ‫لک‬ ‫ما‬ ‫خود‬ -‫ي‬) ‫ل‬Owner(
2‫فا‬ ‫لک‬ ‫ما‬ ‫با‬ ‫گروه‬ ‫هم‬ ‫کاربران‬ -‫ي‬) ‫ل‬Group(
3‫د‬ ‫کاربران‬ -‫ي‬) ‫گر‬Others(‫)مثال؟‬ ... (
‫ا‬ ‫)چرا‬‫ي‬(‫است؟‬ ‫تر‬ ‫ساده‬ ‫روش‬ ‫ن‬

‫دسترس‬‫ي‬‫به‬‫هاي‬ ‫داده‬‫ي‬‫فا‬ ‫ک‬‫ي‬‫ل‬
)Opening a File(
‫دسترس‬‫ي‬‫ها‬ ‫داده‬ ‫به‬‫ي‬‫ي‬‫فا‬ ‫ک‬‫ي‬‫م‬ ‫آغاز‬ ‫چگونه‬ ‫ل‬‫ي‬‫شود؟‬
‫دسترس‬ ‫گونه‬ ‫هر‬ ‫از‬ ‫قبل‬‫ي‬‫ها‬ ‫داده‬ ‫به‬‫ي‬‫ي‬‫فا‬ ‫ک‬‫ي‬‫با‬ ‫ل‬‫ي‬‫ست‬‫ي‬
‫فا‬‫ي‬.‫نمود‬ ‫باز‬ ‫اصطلحا‬ ‫را‬ ‫ل‬
‫نمودن‬ ‫باز‬‫ي‬‫فا‬ ‫ک‬‫ي‬‫ل‬‫ي‬‫عن‬‫ي‬‫چه؟‬
‫نمودن‬ ‫باز‬‫ي‬‫فا‬ ‫ک‬‫ي‬‫معن‬ ‫به‬ ‫ل‬‫ي‬‫اطلاعات‬ ‫نمودن‬ ‫وارد‬
‫فا‬ ‫به‬ ‫مربوط‬‫ي‬‫س‬ ‫جداول‬ ‫در‬ ‫ل‬‫ي‬‫م‬ ‫ستم‬‫ي‬.‫باشد‬
(‫کجا؟‬ ‫)از‬
P1
P2
P3
System OFT

)Opening a Files(
‫نمودن‬ ‫باز‬‫ي‬‫فا‬ ‫ک‬‫ي‬‫است؟‬ ‫چگونه‬ ‫ل‬
‫فايلهايي‬ ‫براي‬‫که‬‫مختلف‬ ‫کاربران‬ ‫بوسيله‬‫باز‬
‫م‬‫ي‬،‫گردند‬‫از‬ ‫سيستم‬ ‫جداول‬ ‫در‬ ‫گوناگوني‬ ‫اطلاعات‬
‫جمله‬Open File Table‫ميشود‬ ‫نگهداري‬.
‫اطلاعات‬ ‫نوع‬ ‫)چه‬‫ي‬(‫؟‬
P1
P2
P3
System OFT

)Opening a Files(
‫اطلاعات‬ ‫نوع‬ ‫چه‬ ‫به‬‫ي‬‫س‬ ‫جداول‬ ‫در‬‫ي‬‫ن‬ ‫مورد‬ ‫ستم‬‫ي‬‫م‬ ‫از‬‫ي‬‫باشد؟‬
‫اعمومي‬ ‫اطلاعات‬‫شامل‬:
‫ديسک‬ ‫روي‬ ‫فايل‬ ‫آدرس‬
‫شده‬ ‫رزرو‬ ‫فضاي‬ ‫و‬
‫دسترسي‬ ‫و‬ ‫ايجاد‬ ‫زمان‬
‫بافرهاي‬I/O
‫شدن‬ ‫باز‬ ‫دفعات‬
Lock‫ها‬
‫غيره‬
‫هر‬ ‫به‬ ‫مربوط‬ ‫اطلاعات‬Process:‫شامل‬
‫نشانگرهاي‬‫مختلف‬)Pointers(
(‫)مثال؟‬ ...
‫دسترسي‬ ‫ي‬ ‫اجازه‬ ‫نوع‬)Access
Permissions(
‫غيره‬

)Opening a Files(
Open (filename)
Allocate and link
data structures
File name lookup
Logical to physical
block mapping
Pointer to buffer
Pointer to file
descriptor
Index to process
Open File table
File descriptor table
Open file table
Open file ptr
‫نمودن‬ ‫باز‬ ‫مراحل‬‫ي‬‫فا‬ ‫ک‬‫ي‬‫است؟‬ ‫چگونه‬ ‫ل‬

‫فايل‬ ‫نگهداري‬‫ها‬‫ديسک‬ ‫روي‬
)Disk Allocation(
‫ي‬ ‫نياز‬ ‫مورد‬ ‫فضاي‬‫ک‬‫ديسک‬ ‫روي‬ ‫را‬ ‫فايل‬‫با‬‫چه‬‫روش‬‫ها‬‫ميتوان‬ ‫يي‬‫مشخص‬‫نمود‬‫؟‬
1-:‫اول‬ ‫روش‬
) ‫مرتبط‬ ‫يکديگر‬ ‫به‬ ‫شده‬ ‫رزرو‬ ‫ديسک‬ ‫فضاي‬ ‫از‬ ‫مختلفي‬ ‫قطعات‬Link‫شوند‬ ‫مي‬ (.
)Linked Allocation(
‫ولي‬ ‫داشت‬ ‫نخواهد‬ ‫وجود‬ ‫شده‬ ‫رزرو‬ ‫فضاي‬ ‫در‬ ‫محدوديتي‬ ‫روش‬ ‫اين‬ ‫در‬‫دسترسي‬
‫بايت‬ ‫يا‬ ‫رکورد‬ ‫يک‬ ‫به‬ ‫مستقيم‬‫بود‬ ‫نخواهد‬ ‫ممکن‬(‫)چرا؟‬ .

‫فايل‬ ‫نگهداري‬‫ها‬‫ديسک‬ ‫روي‬
)Disk Allocation(
‫ي‬ ‫نياز‬ ‫مورد‬ ‫فضاي‬‫ک‬‫ديسک‬ ‫روي‬ ‫را‬ ‫فايل‬‫با‬‫چه‬‫روش‬‫ها‬‫ميتوان‬ ‫يي‬‫مشخص‬‫نمود‬‫؟‬
2-:‫دوم‬ ‫روش‬
‫شده‬ ‫رزرو‬ ‫مختلف‬ ‫قطعات‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫فضاي‬ ‫و‬ ‫آدرس‬‫برا‬‫ي‬‫ي‬‫فا‬ ‫ک‬‫ي‬‫ل‬‫يک‬ ‫در‬
Index‫شوند‬ ‫مي‬ ‫نگاهداري‬)Indexed Allocation(
‫داشت‬ ‫خواهد‬ ‫وجود‬ ‫بايت‬ ‫يا‬ ‫رکورد‬ ‫يک‬ ‫به‬ ‫مستقيم‬ ‫دسترسي‬ ‫امکان‬ ‫روش‬ ‫اين‬ ‫در‬.
(‫)چرا؟‬

‫نگاهدار‬‫ي‬‫فا‬‫ي‬‫سيستم‬ ‫تحت‬ ‫لها‬‫ي‬‫ون‬‫ي‬‫کس‬
)Unix File System(
‫يونيکس‬ ‫سيستم‬ ‫تحت‬ ‫فايلها‬‫و‬ ‫چگونه‬‫در‬‫چه‬‫شوند‬ ‫مي‬ ‫نگهداري‬ ‫و‬ ‫تعريف‬ ‫سطوحي‬‫؟‬
‫فا‬ ‫مشخصات‬‫ي‬‫جداول‬ ‫چه‬ ‫در‬ ‫لها‬‫ي‬‫نگاهدار‬‫ي‬‫م‬‫ي‬) ‫شوند؟‬I-nodes & Directories(
‫فا‬ ‫مشخصات‬‫ي‬‫لها‬‫ي‬‫جداول‬ ‫چه‬ ‫در‬ ‫بازشده‬‫ي‬‫نگاهدار‬‫ي‬‫م‬‫ي‬) ‫شوند؟‬Open File Structure(
‫سازمانده‬‫ي‬‫فضا‬‫ي‬‫د‬‫ي‬) ‫است؟‬ ‫چگونه‬ ‫سک‬Disk Organization(
‫تحت‬ ‫فايلها‬ ‫نگاهداري‬‫م‬ ‫انجام‬ ‫صورت‬ ‫چه‬ ‫به‬ ‫شبکه‬‫ي‬) ‫شود؟‬Network File System(

)Unix File System(
‫ميشوند؟‬ ‫نگاهداري‬ ‫جداولي‬ ‫چه‬ ‫در‬ ‫فايلها‬ ‫مشخصات‬
‫جداول‬Directories
‫جداول‬I-nodes
‫ساختار‬Directory‫است؟‬ ‫چگونه‬
‫فهرستي‬‫ساده‬‫شماره‬ ‫و‬ ‫فايلها‬ ‫اسامي‬ ‫از‬i-node‫باشد‬ ‫مي‬ ‫مربوطه‬.
Smith
Jones
apple.c
file name i-node
an i-node
proj1.c

)Unix File System(
‫ساختار‬‫ي‬‫جدول‬ ‫ک‬I-node‫است؟‬ ‫چگونه‬
‫اصل‬ ‫مشخصات‬‫در‬ ‫فايل‬ ‫هر‬ ‫به‬ ‫مربوط‬ ‫ي‬‫ي‬‫ک‬‫جدول‬I-node.‫شوند‬ ‫مي‬ ‫نگهداري‬
‫فضا‬‫ي‬‫ن‬ ‫مورد‬‫ي‬‫از‬‫بلوکهاي‬ ‫بصورت‬ ‫ديسک‬ ‫روي‬8‫بايتي‬ ‫کيلو‬‫رزرو‬‫ميشوند‬.
‫روش‬ ‫از‬Indexed Allocation‫شود‬ ‫مي‬ ‫استفاده‬ ‫آنها‬ ‫به‬ ‫دهي‬ ‫آدرس‬ ‫براي‬.
12‫مستقيم‬ ‫گر‬ ‫اشاره‬)direct pointer(‫به‬ ‫مستقيم‬ ‫دسترسي‬ ‫امکان‬‫ها‬ ‫داده‬‫ي‬‫فايلهايي‬
‫تا‬ ‫آنها‬ ‫ظرفيت‬ ‫که‬ ‫را‬96‫ميکنند‬ ‫فراهم‬ ‫باشد‬ ‫بايت‬ ‫کيلو‬.
‫بعدي‬ ‫گر‬ ‫اشاره‬ ‫بوسيله‬)Single indirect pointer(‫تا‬16‫فقط‬ ،‫ديگر‬ ‫داده‬ ‫بايت‬ ‫مگا‬
‫يک‬ ‫با‬index‫بود‬ ‫خواهد‬ ‫دسترسي‬ ‫قابل‬ ‫اضافي‬.
‫گر‬ ‫اشاره‬ ‫با‬ ، ‫سپس‬Double indirect pointer‫تا‬4‫دو‬ ‫با‬ ، ‫ديگر‬ ‫داده‬ ‫بايت‬ ‫گيگا‬
‫باشند‬ ‫مي‬ ‫دسترسي‬ ‫قابل‬ ‫ايندکس‬ ‫سطح‬.
‫پروسسورهاي‬ ‫در‬ ‫ظرفيت‬ ‫اين‬ ‫و‬64‫تا‬ ‫بيتي‬32‫کند‬ ‫مي‬ ‫پيدا‬ ‫ارتقا‬ ‫بايت‬ ‫گيگا‬.

)Unix File System(
mode
owners (2)
timestamps (3)
size
block count
single indirect
double indirect
triple indirect
direct blocks
data
data
l
l
l
data
data
l
l
l
l
l
l
data
data
l
l
l
data
data
data
data
12
‫ساختار‬‫ي‬‫جدول‬ ‫ک‬I-node‫است؟‬ ‫چگونه‬

)Unix File System(
‫فا‬ ‫مشخصات‬‫ي‬‫لها‬‫ي‬‫جداول‬ ‫چه‬ ‫در‬ ‫بازشده‬‫ي‬‫نگاهدار‬‫ي‬‫م‬‫ي‬‫شوند؟‬
‫جدول‬File Descriptor Table‫نشانگرهاي‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫باز‬ ‫فايلهاي‬ ‫به‬ ‫مربوط‬ ‫اطلاعات‬
‫يک‬ ‫در‬ ‫استفاده‬ ‫مورد‬process.‫کند‬ ‫مي‬ ‫مشخص‬ ‫را‬
) ‫جدول‬OFT) Open File Table‫در‬ ‫شده‬ ‫باز‬ ‫فايلهاي‬ ‫تمام‬ ‫به‬ ‫مربوط‬ ‫اطلاعات‬
‫فايل‬ ‫هر‬ ‫بازشدن‬ ‫دفعات‬ ‫تعداد‬ ، ‫سيستم‬open count‫فايل‬ ‫هر‬ ‫به‬ ‫مربوط‬ ‫هاي‬ ‫قفل‬ ،
)Locks‫کند‬ ‫مي‬ ‫مشخص‬ ‫را‬ ‫غيره‬ ‫و‬ ‫ها‬ ‫داده‬ ‫صحت‬ ‫و‬ ‫امنيت‬ ‫کنترل‬ (.
‫جدول‬File Allocation Table‫به‬ ‫مربوط‬ ‫اطلاعات‬‫بلوکها‬‫ي‬‫داده‬‫فايل‬‫نگاهدار‬ ‫را‬ ‫ها‬‫ي‬
‫م‬‫ي‬.‫کند‬
‫جدول‬Table of I-nodes‫از‬ ‫کپي‬ ‫يک‬I-nodes‫استفاده‬ ‫مورد‬ ‫فايلهاي‬ ‫هاي‬‫را‬‫در‬
‫حافظه‬RAM‫مي‬ ‫نگهداري‬‫کن‬‫د‬.

)Unix File System(
user space
File
Descriptor
Table
disk
data
blocks
i-nodes
Open File
Table
r/w
File Allocation
Table
Table of
I-nodes
kernel space
swappable
resident
‫فا‬ ‫مشخصات‬‫ي‬‫لها‬‫ي‬‫جداول‬ ‫چه‬ ‫در‬ ‫بازشده‬‫ي‬‫نگاهدار‬‫ي‬‫م‬‫ي‬‫شوند؟‬

)Unix File System(
‫سازمانده‬‫ي‬‫فضا‬‫ي‬‫د‬‫ي‬) ‫است؟‬ ‫چگونه‬ ‫سک‬Disk Organization(
‫چند‬ ‫شامل‬ ‫تواند‬ ‫مي‬ ‫ديسک‬ ‫واحد‬ ‫هر‬File System‫باشد‬.
‫يک‬ ‫روي‬ ‫سيستم‬ ‫فايل‬ ‫هر‬Logical Disk‫يک‬ ‫شامل‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫تعريف‬
boot block‫تعدادي‬ ‫و‬Cylinder group‫ميباشد‬.
‫يک‬ ‫بلوک‬ ‫اولين‬Logical Disk‫نام‬ ‫به‬boot block‫که‬ ‫ميباشد‬
‫حاوي‬boot strap program‫ميباشد‬.
‫بقيه‬logical disk‫چندين‬ ‫به‬Cylinder group‫ميشود‬ ‫تقسيم‬.
‫هر‬Cylinder group‫تعدادي‬ ‫شامل‬Cylinder‫يکديگر‬ ‫مجاور‬
‫ميباشد‬
data blocks
i-nodes
cylinder block
Super block
data blocks

)Unix File System(
‫هر‬ ‫در‬Cylinder group‫يک‬Super block‫حاوي‬ ‫که‬ ‫دارد‬ ‫قرار‬
‫ثابت‬ ‫اطلاعات‬File System‫ميباشد‬.
‫هر‬ ‫در‬Cylinder group‫يک‬cylinder block‫حاوي‬ ‫که‬ ‫دارد‬ ‫قرار‬
‫آزاد‬ ‫بلوکهاي‬ ‫به‬ ‫مربوط‬ ‫متغير‬ ‫اطلاعات‬)free) ،i-node‫و‬ ‫آزاد‬ ‫هاي‬
‫ميباشد‬ ‫غيره‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫اشغال‬ ‫فضاي‬ ‫درصد‬ ‫مثل‬ ‫آماري‬ ‫اطلاعات‬ ‫نيز‬.
‫هر‬Cylinder group‫براي‬ ‫شده‬ ‫رزرو‬ ‫فضاي‬ ‫يک‬ ‫شامل‬i-node‫ها‬
‫ميباشد‬.
‫در‬ ‫موجود‬ ‫فضاي‬ ‫بقيه‬cylinder group‫داده‬ ‫بلوکهاي‬ ‫براي‬)data
blocks(‫ميشود‬ ‫رزرو‬.
data blocks
i-nodes
cylinder block
Super block
data blocks

)Unix File System(
‫ميباشد‬ ‫داده‬ ‫بلوک‬ ‫تعدادي‬ ‫شامل‬ ‫فايل‬ ‫هر‬ ‫نگهداري‬ ‫براي‬ ‫لزم‬ ‫فضاي‬.
‫ديسک‬ ‫روي‬ ‫دهي‬ ‫آدرس‬ ‫قابل‬ ‫هاي‬ ‫بخش‬ ‫از‬ ‫ثابتي‬ ‫و‬ ‫مشخص‬ ‫تعداد‬ ‫اعنوان‬ ‫به‬ ‫داده‬ ‫بلوک‬ ‫هر‬(
‫بنام‬)Sector‫ميشود‬ ‫تعريف‬.
‫حافظه‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫داده‬ ‫انتقال‬ ‫راندمان‬ ‫بزرگتر‬ ‫بلوکهاي‬RAM‫مينمايند‬ ‫بهتر‬ ‫بالعکس‬ ‫و‬ ‫ديسک‬ ‫به‬.
‫ميکنند‬ ‫جلوگيري‬ ‫ديسک‬ ‫فضاي‬ ‫از‬ ‫بخشي‬ ‫رفتن‬ ‫هدر‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫ماندن‬ ‫استفاده‬ ‫بي‬ ‫از‬ ‫کوچکتر‬ ‫بلوکهاي‬.
‫يا‬ ‫قطعه‬ ‫تعدادي‬ ‫بصورت‬ ‫بلوک‬ ‫هر‬ ‫در‬ ‫مفيد‬ ‫فضاي‬Sector‫ميشود‬ ‫رزرو‬ ‫کاربر‬ ‫بوسيله‬.
‫هاي‬ ‫اندازه‬ ‫صحيح‬ ‫تعريف‬ ‫به‬ ‫بسته‬ ‫ديسک‬ ‫فضاي‬ ‫از‬ ‫بهينه‬ ‫استفاده‬Block‫و‬ ‫ها‬Sector.‫دارد‬ ‫ها‬
: ‫ل‬ً : ‫معمو‬
‫اندازه‬Block‫بين‬ ‫ها‬4‫تا‬8‫بايت‬ ‫کيلو‬‫م‬‫ي‬.‫باشد‬
‫اندازه‬Sector‫بين‬ ‫ها‬0.5‫تا‬2‫بايت‬ ‫کيلو‬‫م‬‫ي‬.‫باشد‬

)Unix File System(
‫تعريف‬Cylinder Group‫يونيک‬ ‫نسخه‬ ‫از‬‫س‬BSD 4.2‫داده‬ ‫گردآوري‬ ‫هدف‬ ‫با‬ ، ‫بعد‬ ‫به‬
‫است‬ ‫يافته‬ ‫انجام‬ ‫مشخصي‬ ‫محدوده‬ ‫يک‬ ‫در‬ ‫فايل‬ ‫يک‬ ‫هاي‬.
‫جدول‬I-node‫فايل‬ ‫هر‬)‫آن‬ ‫اوليه‬ ‫هاي‬ ‫داده‬ ‫المکان‬ ‫حتي‬ ‫و‬(‫همان‬ ‫در‬cylinder group
‫به‬ ‫مربوط‬Directory‫ميشوند‬ ‫حفظ‬.
‫هر‬Sub-directory‫يک‬ ‫به‬cylinder group‫ميشود‬ ‫منتقل‬ ‫ديگر‬.
‫يک‬ ‫فضاي‬ ‫کردن‬ ‫مونوپوليزه‬ ‫از‬ ‫جلوگيري‬ ‫براي‬cylinder group‫بزرگ‬ ‫فايل‬ ‫يک‬ ‫بوسيله‬،
) ‫مستقيم‬ ‫غير‬ ‫داده‬ ‫بلوکهاي‬indirect blocks‫يک‬ ‫به‬ ‫فايل‬ ‫هر‬ ‫به‬ ‫مربوط‬ (cylinder
group‫ميشوند‬ ‫منتقل‬ ‫ديگر‬.

)Unix File System(
‫ميشود؟‬ ‫انجام‬ ‫صورت‬ ‫چه‬ ‫به‬ ‫شبکه‬ ‫تحت‬ ‫فايلها‬ ‫نگاهداري‬)Network File System(
‫شرکت‬ ‫بار‬ ‫اولين‬ ‫براي‬SUN‫باز‬ ‫هاي‬ ‫سيستم‬ ‫تعريف‬)open systems(‫مربوطه‬ ‫هاي‬ ‫پروتوکل‬ ‫و‬
)NFS , XDR , RPC(‫نمود‬ ‫ارائه‬ ‫را‬.
NFS‫استاندارد‬ ‫يک‬ ‫به‬‫هاي‬ ‫سيستم‬ ‫براي‬heterogeneous‫است‬ ‫شده‬ ‫تبديل‬.
NFS‫مدل‬ ‫از‬Client /Server‫اساسي‬ ‫تحولت‬ ‫بااعث‬ ‫و‬ ‫نمايد‬ ‫مي‬ ‫استفاده‬ ‫ها‬ ‫سيستم‬ ‫تعريف‬ ‫در‬
‫در‬Unix‫است‬ ‫شده‬.
‫اعنوان‬ ‫به‬ ‫ميتواند‬ ‫سيستم‬ ‫هر‬Server‫ديگري‬ ‫سيستم‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫خود‬ ‫فايلهاي‬ ‫به‬ ‫دسترسي‬ ‫امکان‬
)Client(‫بدهد‬.

)Unix File System(
:‫مثال‬server
/lib /usr /usr2
/bin /lib
docserv
/usr
/bin
/lib
/man
/lib /usr2
client
/x /pub /usr
/bin /lib /man

)Unix File System(
‫سيستم‬Client) ‫آوردن‬ ‫بال‬ ‫درخواست‬ ‫ميتواند‬mount‫يک‬ ‫سطح‬ ‫در‬ ‫را‬ (Directory‫تمام‬ ‫و‬
Sub-directory‫سيستم‬ ‫به‬ ، ‫مربوطه‬ ‫هاي‬Server‫بدهد‬.
‫شرکت‬ ، ‫تحول‬ ‫اين‬ ‫انجام‬ ‫براي‬SUN‫تعريف‬)Virtual File Systems) VFS‫جايگزيني‬ ‫و‬
i-node‫با‬ ‫را‬V-node‫نمود‬ ‫پيشنهاد‬.
V-node‫طور‬ ‫به‬ ‫فايلها‬ ‫گذاري‬ ‫شماره‬ ‫امکان‬Unique‫سطح‬ ‫در‬Network‫سازد‬ ‫مي‬ ‫فراهم‬ ‫را‬.

)Unix File System(
system call interface
VFS interface
other file
systems
Unix file
systems
NFS
client
rpc/xdr rpc/xdr
network
NFS
server
VFS interface
Unix file
systems
disk disk

file system

More Related Content

Similar to file system

file system