-\chapter{I file: l'architettura}
+\chapter{L'architettura dei file}
\label{cha:file_intro}
Uno dei concetti fondamentali della architettura di unix è il cosiddetto
contempo tratteremo l'organizzazione dei file in un sistema unix-like, e le
varie caratteristiche distintive.
+
+
\section{L'organizzazione di file e directory}
\label{sec:file_organization}
directory.
Il nome completo di file generico è composto da una serie di nomi separati da
-una \texttt{/} (in Linux più \texttt{/} consecutive sono considerate
+una \file{/} (in Linux più \file{/} consecutive sono considerate
equivalenti ad una sola). Il nome completo di un file viene usualmente
chiamato \textit{pathname}, e anche se il manuale della glibc depreca questo
nome (poiché genererebbe confusione, dato che con \textit{path} si indica
indicati come directory esistano e siano effettivamente directory, inoltre i
permessi devono consentire l'accesso.
-Se il pathname comincia per \texttt{/} la ricerca parte dalla directory radice
+Se il pathname comincia per \file{/} la ricerca parte dalla directory radice
del processo; questa, a meno di un \textit{chroot} (su cui torneremo in
seguito, vedi \secref{sec:xxx_chroot}) è la stessa per tutti i processi ed
equivale alla directory radice dell'albero (come descritto in
bufferizzato in quanto la lettura e la scrittura vengono eseguite chiamando
direttamente le system call del kernel (in realtà il kernel effettua al suo
interno alcune bufferizzazioni per aumentare l'efficienza nell'accesso ai
-dispositivi); i file descriptors sono rappresentati da numeri interi (cioè
+dispositivi); i file descriptor sono rappresentati da numeri interi (cioè
semplici variabili di tipo \type{int}). L'interfaccia è definita
nell'header \file{unistd.h}.
Entrambe le interfacce possono essere usate per l'accesso ai file come agli
altri oggetti del VFS (pipe, socket, device), ma per poter accedere alle
operazioni di controllo sul particolare tipo di oggetto del VFS scelto occorre
-usare l'interfaccia standard di unix coi file descriptors. Allo stesso modo
+usare l'interfaccia standard di unix coi file descriptor. Allo stesso modo
devono essere usati i file descriptor se si vuole ricorrere a modalità
speciali di I/O come il polling o il non-bloccante (vedi
-\secref{sec:file_xxx}).
+\secref{sec:file_noblocking}).
Gli stream forniscono un'interfaccia di alto livello costruita sopra quella
dei file descriptor, che tratta tutti i file nello stesso modo, con
% abbiamo brevemente accennato le caratteristiche (dal lato dell'implementazione
% nel kernel) in \secref{sec:file_vfs}.
+
\subsection{Il \textit{virtual filesystem} di Linux}
\label{sec:file_vfs}
\begin{figure}[htb]
\centering
- \includegraphics[width=7cm]{img/vfs.eps}
+ \includegraphics[width=7cm]{img/vfs}
\caption{Schema delle operazioni del VFS}
\label{fig:file_VFS_scheme}
\end{figure}
Il VFS usa una tabella mantenuta dal kernel che contiene il nome di ciascun
filesystem supportato: quando si vuole inserire il supporto di un nuovo
filesystem tutto quello che occorre è chiamare la funzione
-\func{register\_filesystem} passandole un'apposita struttura
+\code{register\_filesystem} passandole un'apposita struttura
(\var{file\_system\_type}) che contiene i dettagli per il riferimento
all'implementazione del medesimo, che sarà aggiunta alla citata tabella.
una apposita struttura che contiene vari dati come le informazioni comuni ad
ogni filesystem, i dati privati relativi a quel filesystem specifico, e i
puntatori alle funzioni del kernel relative al filesystem. Il VFS può così
-usare le funzioni contenute nel filesystem decriptor per accedere alle routine
+usare le funzioni contenute nel filesystem descriptor per accedere alle routine
specifiche di quel filesystem.
Gli altri due descrittori usati dal VFS sono relativi agli altri due oggetti
pathname il VFS deve creare una nuova \textit{dentry} e caricare l'inode
corrispondente in memoria.
-Questo procedimento viene eseguito dal metodo \func{lookup()} dell'inode
+Questo procedimento viene eseguito dal metodo \code{lookup()} dell'inode
della directory che contiene il file; questo viene installato nelle relative
strutture in memoria quando si effettua il montaggio lo specifico filesystem
su cui l'inode va a vivere.
\textbf{Funzione} & \textbf{Operazione} \\
\hline
\hline
- \textsl{\func{open}} & apre il file \\
- \textsl{\func{read}} & legge dal file \\
- \textsl{\func{write}} & scrive sul file \\
- \textsl{\func{llseek}} & sposta la posizione corrente sul file \\
- \textsl{\func{ioctl}} & accede alle operazioni di controllo
+ \textsl{\code{open}} & apre il file \\
+ \textsl{\code{read}} & legge dal file \\
+ \textsl{\code{write}} & scrive sul file \\
+ \textsl{\code{llseek}} & sposta la posizione corrente sul file \\
+ \textsl{\code{ioctl}} & accede alle operazioni di controllo
(tramite la \func{ioctl})\\
- \textsl{\func{readdir}}& per leggere il contenuto di una directory \\
- \textsl{\func{poll}} & \\
- \textsl{\func{mmap}} & chiamata dalla system call \func{mmap}.
+ \textsl{\code{readdir}}& per leggere il contenuto di una directory \\
+ \textsl{\code{poll}} & \\
+ \textsl{\code{mmap}} & chiamata dalla system call \func{mmap}.
mappa il file in memoria\\
- \textsl{\func{release}}& chiamata quando l'ultima referenza a un file
+ \textsl{\code{release}}& chiamata quando l'ultima referenza a un file
aperto è chiusa\\
- \textsl{\func{fsync}} & chiamata dalla system call \func{fsync} \\
- \textsl{\func{fasync}} & chiamate da \func{fcntl} quando è abilitato
+ \textsl{\code{fsync}} & chiamata dalla system call \func{fsync} \\
+ \textsl{\code{fasync}} & chiamate da \func{fcntl} quando è abilitato
il modo asincrono per l'I/O su file. \\
\hline
\end{tabular}
Così sarà possibile scrivere sulla porta seriale come su un file di dati
normale; ovviamente certe operazioni (nel caso della seriale ad esempio la
-\func{seek}) non saranno disponibili, però con questo sistema l'utilizzo di
+\code{seek}) non saranno disponibili, però con questo sistema l'utilizzo di
diversi filesystem (come quelli usati da Windows o MacOs) è immediato e
(relativamente) trasparente per l'utente ed il programmatore.
\begin{figure}[htb]
\centering
- \includegraphics[width=9cm]{img/disk_struct.eps}
+ \includegraphics[width=9cm]{img/disk_struct}
\caption{Organizzazione dello spazio su un disco in partizioni e filesystem}
\label{fig:file_disk_filesys}
\end{figure}
\begin{figure}[htb]
\centering
- \includegraphics[width=11cm]{img/filesys_struct.eps}
+ \includegraphics[width=11cm]{img/filesys_struct}
\caption{Strutturazione dei dati all'interno di un filesystem}
\label{fig:file_filesys_detail}
\end{figure}
\begin{figure}[htb]
\centering
- \includegraphics[width=11cm]{img/dir_links.eps}
+ \includegraphics[width=11cm]{img/dir_links}
\caption{Organizzazione dei link per le directory}
\label{fig:file_dirs_link}
\end{figure}
cui si era partiti avrà un numero di riferiementi di almeno tre, in quanto
adesso sarà referenziata anche dalla voce \file{..} di \file{img}.
+
\subsection{Il filesystem \textsl{ext2}}
\label{sec:file_ext2}
kernel quando agisce su gruppi di file. Possono essere settati su file e
directory e in quest'ultimo caso i nuovi file creati nella directory
ereditano i suoi attributi.
-\item sono supportate entrambe le semantiche di BSD e SYSV come opzioni di
+\item sono supportate entrambe le semantiche di BSD e SVr4 come opzioni di
montaggio. La semantica BSD comporta che i file in una directory sono creati
con lo stesso identificatore di gruppo della directory che li contiene. La
- semantica SYSV comporta che i file vengono creati con l'identificatore del
+ semantica SVr4 comporta che i file vengono creati con l'identificatore del
gruppo primario del processo, eccetto il caso in cui la directory ha il bit
di \acr{sgid} settato (per una descrizione dettagliata del significato di
questi termini si veda \secref{sec:file_access_control}), nel qual caso file
- e sotto-directory ereditano sia il \acr{gid} che lo \acr{sgid}.
+ e subdirectory ereditano sia il \acr{gid} che lo \acr{sgid}.
\item l'amministratore può scegliere la dimensione dei blocchi del filesystem
in fase di creazione, a seconda delle sue esigenze (blocchi più grandi
permettono un accesso più veloce, ma sprecano più spazio disco).
\begin{figure}[htb]
\centering
- \includegraphics[width=9cm]{img/dir_struct.eps}
+ \includegraphics[width=9cm]{img/dir_struct}
\caption{Struttura delle directory nel \textit{second extented filesystem}.}
\label{fig:file_ext2_dirs}
\end{figure}
-L'utilizzo di raggrupamenti di blocchi ha inoltre degli effetti positivi nelle
+L'utilizzo di raggruppamenti di blocchi ha inoltre degli effetti positivi nelle
prestazioni dato che viene ridotta la distanza fra i dati e la tabella degli
-inodes.
+inode.
Le directory sono implementate come una linked list con voci di dimensione
variabile. Ciascuna voce della lista contiene il numero di inode, la sua
-
-
projects / gapil.git / blobdiff