0.11 Cài đặt hệ thống tập tin  (Page 2/12)

Nhiều hệ thống tập tin được cài đặt hiện nay. Hầu hết hệ điều hành hỗ trợ nhiều hơn một hệ thống tập tin. Mỗi hệ điều hành có hệ thống tập tin dựa trên cơ sở đĩa. UNIX dùng hệ thống tập tin UNIX (UNIX file system-UFS) như là cơ sở. Windows NT hỗ trợ các định dạng tập tin FAT, FAT32 và NTFS cũng như CD-ROM, DVD và các định dạng hệ thống tập tin đĩa mềm. Bằng cách dùng cấu trúc phân cấp cho việc cài đặt hệ thống tập tin, nên nhân bản mã là tối thiểu. Điều khiển nhập/xuất và mã hệ thống tập tin cơ bản có thể được dùng bởi nhiều hệ thống tập tin. Mỗi hệ thống tập tin có hệ thống tập tin luận lý và module tổ chức tập tin của chính nó.

Cài đặt hệ thống tập tin

Trong phần này chúng ta sẽ nghiên cứu các cấu trúc và các thao tác được dùng để cài đặt các thao tác của hệ thống tập tin.

Tổng quan

Nhiều cấu trúc trên đĩa và trên bộ nhớ được dùng để cài đặt một hệ thống tập tin. Các cấu trúc này thay đổi dựa trên hệ điều hành và hệ thống tập tin nhưng có một số nguyên tắc chung được áp dụng. Trên đĩa, hệ thống tập tin chứa thông tin về cách khởi động hệ điều hành được lưu trữ ở đó, tổng số khối, số và vị trí của các khối trống, cấu trúc thư mục, các tập tin riêng biệt.

Các cấu trúc trên đĩa gồm:

• Khối điều khiển khởi động (boot control block) có thể chứa thông tin được yêu cầu bởi hệ thống để khởi động một hệ điều hành từ phân khu đó. Nếu đĩa không chứa hệ điều hành thì khối này là rỗng. Điển hình, nó là khối đầu tiên của đĩa. Trong UFS, khối này được gọi là khối khởi động; trong NTFS, nó là cung khởi động phân khu (partition boot sector).
• Khối điều khiển phân khu (partition control block) chứa chi tiết về phân khu, như số lượng khối trong phân khu, kích thước khối, bộ đếm khối trống và con trỏ khối trống, bộ đếm FCB trống và con trỏ FCB. Trong UFS khối này được gọi là siêu khối (superblock); trong NTFS, nó là bảng tập tin chính (Master File Table)
• Một cấu trúc tập tin được dùng để tổ chức các tập tin
• Một FCB chứa nhiều chi tiết tập tin gồm các quyền tập tin, người sở hữu, kích thước, và vị trí của các khối dữ liệu. Trong UFS khối này được gọi là inode. Trong NTFS, thông tin này được lưu trong Master File Table dùng cấu trúc cơ sở dữ liệu quan hệ với một dòng cho một tập tin.

Thông tin trong bộ nhớ được dùng cho việc quản lý hệ thống tập tin và cải tiến năng lực qua lưu trữ (caching). Các cấu trúc này có thể bao gồm:

• Bảng phân khu trong bộ nhớ chứa thông tin về mỗi phân khu được gắn vào.
• Cấu trúc thư mục trong bộ nhớ quản lý thông tin thư mục của những thư mục vừa được truy xuất. (đối với các thư mục nơi mà các phân khu được gắn vào, nó có thể chứa một con trỏ chỉ tới bảng phân khu.)
• Bảng tập tin đang mở của hệ thống (system-wide open-file table) chứa bản sao của FCB của mỗi tập tin đang mở cũng như các thông tin khác.
• Bảng tập tin đang mở trên quá trình (per-process open-file table) chứa con trỏ chỉ tới mục từ tương ứng trong bảng tập tin đang mở của hệ thống cũng như những thông tin khác.

Để tạo một tập tin mới, một chương trình ứng dụng gọi hệ thống tập tin luận lý. Hệ thống tập tin luận lý biết định dạng của các cấu trúc thư mục. Để tạo một tập tin mới, nó cấp phát một FCB mới, đọc thư mục tương ứng vào bộ nhớ, cập nhật nó với tên tập tin mới và FCB, và viết nó trở lại đĩa. Một FCB điển hình được hiển thị trong hình X-2.