В последней главе рассматривались внутренние структуры данных для файловой системы и алгоритмы работы с ними. В этой главе речь пойдет о системных функциях для работы с файловой системой с использованием понятий, введенных в предыдущей главе. Рассматриваются системные функции, обеспечивающие обращение к существующим файлам, такие как open, read, write, lseek и close, затем функции создания новых файлов, а именно, creat и mknod, и, наконец, функции для работы с индексом или для передвижения по файловой системе: chdir, chroot, chown, stat и fstat. Исследуются более сложные системные функции: pipe и dup имеют важное значение для реализации каналов в shell'е; mount и umount расширяют видимое для пользователя дерево файловых систем; link и unlink изменяют иерархическую структуру файловой системы. Затем дается представление об абстракциях, связанных с файловой системой, в отношении поддержки различных файловых систем, подчиняющихся стандартным интерфейсам. В последнем разделе главы речь пойдет о сопровождении файловой системы. Глава знакомит с тремя структурами данных ядра: таблицей файлов, в которой каждая запись связана с одним из открытых в системе файлов, таблицей пользовательских дескрипторов файлов, в которой каждая запись связана с файловым дескриптором, известным процессу, и таблицей монтирования, в которой содержится информация по каждой активной файловой системе.
Функции для работы с файловой системой
Возвращают дескрипторы файла
Используют алгоритм namei
Назначают индексы
Работают с атрибутами файла
Ввод- вывод из файла
Работают со структурой файловых систем
Управление деревьями
open
open
stat
creat
creat
link
creat
chown
read
dup
chdir
unlink
mknod
chmod
write
mount
chdir
pipe
chroot
mknod
link
stat
lseek
umount
chown
close
chown
mount
unlink
chmod
umount
Алгоритмы работы с файловой системой на нижнем уровне
namei
ialloc ifree
alloc free bmap
iget iput bmap
Алгоритмы работы с буферами
getblk brelse bread breada bwrite
Рисунок 5.1. Функции для работы с файловой системой и их связь с другими алгоритмами
На Рисунке 5.1 показана взаимосвязь между системными функциями и алгоритмами, описанными ранее. Системные функции классифицируются на несколько категорий, хотя некоторые из функций присутствуют более, чем в одной категории:
Системные функции, возвращающие дескрипторы файлов для использования другими системными функциями;
Системные функции, использующие алгоритм namei для анализа имени пути поиска;
Системные функции, назначающие и освобождающие индекс с использованием алгоритмов ialloc и ifree;
Системные функции, устанавливающие или изменяющие атрибуты файла;
Системные функции, позволяющие процессу производить ввод-вывод данных с использованием алгоритмов alloc, free и алгоритмов выделения буфера;
Системные функции, изменяющие структуру файловой системы;
Системные функции, позволяющие процессу изменять собственное представление о структуре дерева файловой системы.
