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- 11. Partition • Une zonecontinue sur le disc dur • Contiens un system de fichiers 11
- 12. Types des partitions •MBR - Master Boot Record) – partitions primaires (maxim 4) – partitions étendues – peut remplacer l'une des partitions primaires – partitions logiques – sont dans la partition étendue • GPT - GUID Partition Table) – sans limite de partitions – chaque partition du disque a un identifiant GUID unique généré de manière aléatoire – chaque partition du globe aura son propre identifiant 12
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- 16. System de fichiers Applications •Directeurs et fichiers Système d'Explotation • Structures de données 16
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- 18. L’appel de system Utilisateur Application Meta- Information Systemde Fichier Pilot Disc 18
- 19. System de fichiers– mots Applications • Nom de fichier • Attributs • Descripteur de fichier • Fichier • Curseur Système d'Explotation • bloc • superbloc • inode • dentry • allocation • bitmap • VFS 19
- 20. Monter le systèmede fichiers • Lors du démarrage de SE, le système de fichiers racine est chargé à partir du disque. • Plus tard, d'autres systèmes de fichiers peuvent être montés (mount) • Monter un nouveau système de fichiers – Ajout de système de fichiers à un point spécifique de la hiérarchie de montage actuelle • Windows: C:, D: etc • Unix: il n'y a qu'un seul répertoire racine 20
- 21.
- 22. mount("/dev/hda5", "/mnt/hda5", "ntfs",...) SetVolumeMountPoint("C:mycd", "D:"); Monter le système de fichiers 22
- 23.
- 24. Fichier • le unitéde base du système de fichiers • en SE, il y a deux abstractions de base – fichier - abstraction pour l’information / les données – processus – abstraction pour des actions • POSIX – toutes les choses sont de fichiers • clavier, mémoire, disc … 24
- 25. Types de fichiers •fichiers simple – regular files • directeurs – directories • lien (symbolique) – hard/soft links • dispositifs de type caractère – char devices • dispositifs de type bloc – block devices • pipes/FIFOS • sockets UNIX • Comment trouvez-vous le type d'un fichier sous UNIX? 25
- 26. Fichiers Simple • binaire,text • extension • structure – enregistrement – array des octets • attributs – droits – taille – propriétaire – horodatage 26
- 27. Structure de fichier 27 a)array des octets b) enregistrement c) arbre
- 28. Fichier binaire 28 a) fichierexecutable b) archive
- 29. Operations avec lesfichiers • création • ouverture • lecture • écriture • positionnement dans le fichier • tronquer • fermeture • suppression 29
- 30. Creation • shell touch /path/to/file toutecommande qui écrit dans un fichier le crée • ISO/ANSI C FILE *f = fopen ("/path/to/file", "rw"); • POSIX int fd = open ("/path/to/file", O_CREAT | O_EXCL, 0644); • Windows HANDLE fileHandle = CreateFile ("/path/to/file", ..., CREATE_NEW); 30
- 31. Ouverture • ISO/ANSI C FILE*f = fopen("/path/to/file", "rt"); • POSIX int fd = open("/path/to/file", O_RDONLY); • Windows HANDLE f = CreateFile("/path/to/file", ..., OPEN_EXISTING); 31
- 32. Fichier Ouvert • identification –Windows: poignée – POSIX: descripteur – pourquoi pas un nom? • position – Windows: pointeur de fichier – Linux: curseur de fichier • droits d'ouverture • compteur d'utilisation (file-open count) 32
- 33. Descripteur de fichier •plus de descripteur peut correspondre aux même fichier • chaque processus a une table de descripteurs de fichiers • POSIX – un entier identifiant une instance de fichier ouvert dans un processus – descripteurs spéciaux • 0 (stdin), 1 (stdout), 2 (stderr) • ISC C – File • Windows – HANDLE 33
- 34. Table de descripteurde fichier 34
- 35. Lecture • stocker desinformations dans un tampon • avance du curseur de fichier • ISO C // reads size * times bytes n_items = fread(buffer, size, items, f); • Unix // reads maximum size bytes // use only within a loop n_read = read(fd, buffer, size); • Windows ReadFile(fHandle, buffer, bytesToRead, &bytesRead, NULL); 35
- 36. Ecriture • écrire desinformations à partir d'un tampon • avance du curseur de fichier • ISO C // writes size * times bytes n_items = fwrite(buffer, size, items, f); • Unix // writes maximum size bytes // use only within a loop n_write = write(fd, buffer, size); • Windows WriteFile(fHandle, buffer, bytesToWrite, &bytesWritten, NULL); 36
- 37. espace utilisateur Espace noyau matérieldisc buffer kernel buffer kernel buffer user buffer user libc (sans tampon) read/ReadFile sys_read/NtReadFile sys_write/NtWriteFile write/WriteFile Flux de lecture et ecriture 37
- 38. Curseur de fichier •changements à lire et à écrire • initialisation à l'ouverture • mouvement de curseur de fichier • ISO C fseek(f, offset, SEEK_SET); • Unix lseek(fd, offset, SEEK_SET); • Windows SetFilePointer(fHandle, distanceToMove, NULL, FILE_BEGIN); 38
- 39. Types des données •Utilisateur – Nom de fichier • Application – Descripteur de fichier • Système d’Explotation – table de descripteur – structure de données pour le fichier ouverte – structure de données pour le fichier sur de disc 39
- 40. Espace utilisateur Espace noyau Fichier surle discinstance de fichier ouvert struct file Pointeur fichier utilisateur droits inode struct inode droits taille bloc pointeurs uid gid Fichier ouverte descripteur Types des donnees 40
- 41. Duplication de descripteur •dupliquer un descripteur dans un autre descripteur • les deux descripteurs fonctionnent sur le même fichier • POSIX newfd = dup(oldfd); dup2(oldfd, newfd); • Windows DuplicateHandle(...); SetStdHandle(...); 41
- 42. Espace utilisateur Espace noyau Fichier surle discinstance de fichier ouvert struct file Pointeur fichier utilisateur droits inode struct inode droits taille bloc pointeurs uid gid Fichier ouverte descripteur Types des données dup() descripteur 42
- 43. Espace utilisateur Espace noyau Fichier surle discinstance de fichier ouvert struct file Pointeur fichier utilisateur droits inode struct inode droits taille bloc pointeurs uid gid Fichier ouverte descripteur Types des données descripteur descripteur open() struct file Pointeur fichier utilisateur droits inode 43
- 44. Tronquer • supprimer lecontenu du fichier • le curseur de fichier est mis à size • un fichier peut être ouvert et tronqué // size is 0 open("/path/to/file", O_RDWR | O_TRUNC); • un fichier peut être ouvert et tronqué truncate("/path/to/file", size); • un fichier peut être tronqué après ouverture ftruncate(fd, size); SetEndOfFile(hFile); // Windows 44
- 45. Fermer • l'entrée dela table de descripteur est supprimée • ISO C fclose (f); • POSIX close(fd); • Windows CloseHandle(fHandle); 45
- 46. Exemple - Lireun fichier int main () { int f = open ("data.bin", O_RDONLY); if (f >= 0) { // ... for (part = 0; part < PARTS; part++) { bytes = read (f, temp_buffer, BUFFER_SIZE); if (bytes > 0)c{ // ... } } close (f); } else { perror ("open"); abort (); } return 0; } 46
- 47. Accès simultané auun fichier • Lectures multiples – chacun lit le fichier indépendamment (chacun a un curseur différent) • Une lecture, Une écriture – ce n'est pas exactement ce que le premier va lire • Plusieurs écritures – l'ordre dans lequel les données seront écrites est inconnu 47
- 48. Accès simultané auun descripteur • le noyau maintient une structure de données unique pour les deux descripteurs – un seul curseur de fichier • les opérations sont sérialisées en utilisant cette structure – les résultats des opérations sont cohérents – juste parce que nous ne connaissons pas l'ordre dans lequel ils ont été exécutés 48
- 49. Supprimer • supprimer lefichier du système de fichiers • shell rm file.txt • ISO/C remove("file.txt"); • POSIX unlink("file.txt"); • Windows DeleteFile("file.txt"); 49
- 50. Redirection • shell echo “message”> file_out.txt grep “word” < file_in.txt • POSIX fd = open ("file_out"); close (1); dup2 (fd, 1); close (fd); 50
- 51. NULL stdout stdout file.txt stdout file.txt stdoutNULL file.txt stdout NULL file.txt open(“file.txt”) close(1);dup2(fd, 1) close(fd) Redirection 51
- 52.
- 53. PERMISSION POUR UNFICHIER 53
- 54. UNIX • 3 typesdes entités – Utilisateur (user) – Group (Group) – Autres (Others) • 3 types des premisions – Lire (Read) – Ecrire (Write) – Executer (Execute) 54
- 55. UNIX • Permisions =chaine de 9 caracteres – 3 pour l’utilisateur – 3 pour le group – 3 pore les autres 55
- 56.
- 57. UNIX • Sur bits: –r w - r- - r - - corresponde a 110100100 – r w x r- x - - - corresponde a 111101000 – r w - rw- - - - corresponde a 110110000 • Octal: – r w - r- - r - - corresponde a 644 – r w x r- x - - - corresponde a 750 – r w - rw- - - - corresponde a 660 57
- 58. Gestion de permissions •UNIX: – Entités: User, Group, Others – Types: Read, Write, Execute // mode in octal chmod("/path/to/file", 0644); • Windows: Listes d’acces – ACL: access control lists – Types: lecture, écriture, listage, croisement, création de sous-fichiers, etc. – Permissions seulement sur NTFS, pas sur FAT32 SetNamedSecurityInfo(...); 58
- 59.
- 60. Directeurs • fichiers spéciaux •contient une liste de fichiers et de répertoires • entrées spéciales – . -> directeur courent – .. -> directeur parent 60
- 61. Chemin du fichier •chaînage des entrées dans le système de fichiers • tout système de fichiers a un répertoire racine (/ sous Unix) • séparateur de chemin – Windows: – UNIX: / • chemin absolu • chemin relatif 61
- 62.
- 63. Operations avec lesdirecteurs • création (mkdir) • création d’un entrée (touch, mkdir, ln, mknod) • suppression d’un entrée (rm, rmdir, unlink) • suppression (rmdir) • lister le contenu (ls) • entrée dans un directeur (cd) • renommer une entrée (mv) 63
- 64. Operations avec lesdirecteurs UNIX // make directory int mkdir(const char *path, mode_t mode); // change directory int chdir(const char *path); // remove directory int rmdir(const char *path); 64
- 65. Operations avec lesdirecteurs UNIX // open directory DIR * opendir(const char *filename); // read a directiory entry struct dirent * readdir(DIR *dirp); // rewind directory void rewinddir(DIR *dirp); // close directory int closedir(DIR *dirp); 65
- 66. Exemple – listezun directeur int main () { DIR *dir; struct dirent *entry; dir = opendir("/"); if (dir != NULL) { do { entry = readdir(dir); if (entry != NULL) printf ("%sn", entry->d_name); } while (entry != NULL); closedir (dir); } else { perror("opendir"); abort (); } return 0; } 66
- 67. Operations avec lesdirecteurs Windows • HANDLE • CreateDirectory • RemoveDirectory • SetCurrentDirectory • FindFirstFile • FindNextFile • FindClose 67
- 68.
- 69. Fichiers Speciaux • liens(links) (ln, link) • dispositifs de type caractère (mknod, mknod) • dispositifs de type bloc (mknod, mknod) • FIFO (mknod/mkfifo, mknod/mkfifo) • sockets UNIX (N/A, socket/mknod) 69
- 70. Liens • Pointeur versun fichier existent • Types – symbolique (soft link, similaire avec le shortcut) – hard (le même fichier, nom diffèrent) $ ls -l /usr/bin/cc lrwxrwxrwx 1 root root 20 Oct 6 2005 /usr/bin/cc -> /etc/alternatives/cc lrwxrwxrwx 1 root root 12 Apr 22 2007 /etc/alternatives/cc -> /usr/bin/gcc 70
- 71. Fichier dispositif • Typecaractère – Access séquentiel – Dispositifs serial • Keyboard, mouse etc $ ls -l /dev/ttyS0 crw-rw---- 1 root dialout 4, 64 Feb 26 2005 /dev/ttyS0 • Type bloc – Access aléatoire – Lire en bloc • Disc, usb, … $ ls -l /dev/sda brw-rw---- 1 root disk 8, 0 Feb 26 2005 /dev/sda 71
- 72. Socket UNIX etFIFO • Les sockets Unix – communication inter-processus - communication locale – Ils ont une entrée associée au système de fichiers # ls -l /var/run/cups/cups.sock srwxrwxrwx 1 root root 0 2008-03-03 11:10 /var/run/cups/cups.sock • FIFO – pipe avec nom – un processus écrit, un autre processus lit $ ls -l mypipe prw-r--r-- 1 razvan razvan 0 2008-03-03 21:14 mypipe 72
- 73. E/S Standard vsE/S bas niveau • E/S Standard– fopen, fread, fwrite, fclose – E/S Tamponne – problème de double tampon – accès de haut niveau pour travailler avec des chaînes • E/S bas niveau– open/CreateFile, read/ReadFile – encapsulation d'appels système – la plus grande flexibilité – ne sont pas portable 73
- 74. Systems de fichiersvirtuelles • les systèmes de fichiers virtuels n'ont pas de support physique – procfs monté en /proc – devfs monté en/dev – ou sont les données? • entrées de fichier spécialisées (fichiers sans support physique - généralement des périphériques char) – /dev/null – /dev/zero – /dev/urandom 74
- 75. Mot clés • Partition •Montage • System de fichiers • Fichier • Directeur • Lien • Dispositif caractère • Dispositif bloc • Socket UNIX • FIFO • Permissions • Chemin de fichier • Absolue • Relatif • MBR • GPT • E/S Standard • E/S Bas Niveau 75
- 76.
Notes de l'éditeur
- #18 * sisteme de fisiere tranzactionale vs. sisteme non-tranzactionale (trade-off consistenta vs. viteza) * sisteme de fisiere distribuite * sisteme de fisiere de retea (NFS) * ce tip de SF se foloseste pt. swap si de ce?
- #38 * ce alte tehnici in afara de buffering se mai folosesc pentru optimizarea vitezei? (ex: read-ahead)
- #41 [8] - inode - http://elf.cs.pub.ro/so2/wiki/laboratoare/lab09
- #43 [8] - inode - http://elf.cs.pub.ro/so2/wiki/laboratoare/lab09
- #44 [8] - inode - http://elf.cs.pub.ro/so2/wiki/laboratoare/lab09
- #74 [9] - Wrapper functions - http://en.wikipedia.org/wiki/Wrapper_function