Bài giảng Kỹ thuật Máy tính - Chương 13: Hệ thống tập tin - Nguyễn Thanh Sơn

Nội dung text: Bài giảng Kỹ thuật Máy tính - Chương 13: Hệ thống tập tin - Nguyễn Thanh Sơn

1. Nội dung (Phần A)  Giao diện hệ thống file  Các yêu cầu của ứng dụng  File  Thư mục  File system mounting  Chia sẻ & bảo vệ BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 2
2. Lưu trữ thông tin cho ứng dụng Được hỗ trợ bởi  Phần cứng  Persistence: các thiết bị lưu trữ bền vững (non-volatile memory)  Speed: cung cấp khả năng truy cập ngẫu nhiên, nâng cao tốc độ đĩa (5400 7200 10K 15K rpm)  Size: dung lượng lớn, 20M 700M 40G 200G 1T byte BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 4
3. Định nghĩa file  File là một chuỗi các byte  được đặt tên,  persistent,  các tác vụ lên một file gồm ít nhất là  read  write BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 6
4. Caùc loaïi file  Các loại file  regular file  ASCII  binary  directory  special files (trong UNIX): character special file, block special file, BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 8
5. Các kiểu file thông dụng BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 10
6. Định dạng file (tt.)  Ví dụ trong UNIX Executable file Archive BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 12
7. Các cách truy cập file  Dùng các tác vụ thông thường (read, write) trên file,  truy cập tuần tự (sequential access)  truy xuất dữ liệu theo thứ tự, từng byte hoặc record  truy cập bất kỳ (random access)  truy xuất dữ liệu, byte hoặc record, tại vị trí bất kỳ  truy cập dùng khóa  truy xuất một record dựa vào key của nó  Memory-mapped file  Giả sử có các system call map và umap  Gọi map để “chiếu” file vào không gian địa chỉ ảo của quá trình  Dùng các tác vụ truy xuất bộ nhớ để truy xuất file  Gọi umap khi xong BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 14
8. Các tác vụ trên file  Create: Tạo một file mới  Write: Thực hiện tác vụ ghi dữ liệu vào file tại vị trí con trỏ ghi  Read: Thực hiện tác vụ đọc dữ liệu từ file tại vị trí con trỏ đọc  Reposition: Thiết lập con trỏ đọc/ghi đến vị trí do quá trình chỉ định  Delete: Xoùa file  Truncate: Giữ lại tất cả các thuộc tính của file, ngoại trừ kích thước file được thiết lập về 0  Open: Quá trình phải mở file trước khi sử dụng  Close: Quá trình phải đóng file sau khi sử dụng BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 16
9. Các tác vụ trên thư mục  Create: Tạo một directory mới  Delete: Xóa một directory trống  Opendir: Quá trình phải mở directory trước khi đọc nó  Closedir: Quá trình phải đóng directory sau khi đọc nó  Readdir: Đọc entry tới của directory  Link  Unlink BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 18
10. Các loại cấu trúc của thư mục  Single-level directory  Chỉ có một directory cho mọi file trong hệ thống (CDC 6600, IBM MVS, PalmOS) BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 20
11. Cấu trúc của thư mục (tt.)  Two-level directory BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 22
12. Cấu trúc của thư mục (tt.)  Acyclic-graph directory BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 24
13. Định vị file trong cây/rừng thư mục  Dùng đường dẫn (path name) đến một file để đặc tả vị trí của file trong cây hay rừng directory  Ví dụ  UNIX, LINUX /usr/ast/mailbox  DOS, Windows \usr\ast\mailbox  Đường dẫn tuyệt đối  Thư mục hiện thời (current directory, working directory)  Đường dẫn tương đối BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 26
14. File system mounting mount point file system trong partition /dev/hda3 Các file bị che khi file system trong partition /dev/hda3 được mount BK với lệnh mount /dev/hda3 /users TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 28
15. Chia sẻ file  Nhu cầu chia sẻ file trong hệ thống multiuser  Việc chia sẻ phải thực hiện dưới sự bảo vệ và kiểm soát nghiêm ngặt  Chia sẻ file  Máy đơn: hard link và soft link  Mạng máy tính: ví dụ dùng giao thức NFS (Network File System) BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 30
16. NFS (Network File System)  Trong mạng máy tính  Network File System (NFS) là phương pháp chia sẻ file rất phổ biến dùng RPC (mô hình client- server)  File system từ xa phải được gắn (mount) trước khi sử dụng. Ví dụ: “mount ditlab.hcmut.edu.vn:/oscourse /home/mydir”  Khi file system đã được mount, mọi truy xuất đến file hay thư mục trên đó như bình thường, user không phân biệt truy cập file/directory là local hay remote. BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 32
17. Bảo vệ file (protection)  Hệ điều hành phải hỗ trợ chủ nhân của file trong việc kiểm soát truy cập file  Các tác vụ có thể thực hiện trên file?  Những ai được quyền thực hiện thao tác trên file?  Các quyền truy cập file  Read  Write  Execute, Append, Delete,  Cách tiếp cận thông thường  Mỗi file có mộtAccess Control List (ACL), gồm các cặp user, rights  Windows NT/2K/XP, Linux  user có thể là mộtnhóm BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 34
18. Các Access Control Bit  Các thao tác: read, write, execute  Ba nhóm user: owner, group, other (public)  User name và user identifier (user ID)  Group name và group identifier (group ID)  Ví dụ trong UNIX: mỗi nhóm user có một field, mỗi field có 3 bit  Field: read | write | execute  Trị: 0/1 0/1 0/1 r w x owner access 7 1 1 1 group access 6 1 1 0 public access 1 0 0 1 BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 36