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Dateisysteme Marcel Waldvogel. Marcel Waldvogel, IBM Zurich Research Laboratory, Universität Konstanz, 15.10.2001, 2 Dateisysteme Was ist eine Datei?

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Präsentation zum Thema: "Dateisysteme Marcel Waldvogel. Marcel Waldvogel, IBM Zurich Research Laboratory, Universität Konstanz, 15.10.2001, 2 Dateisysteme Was ist eine Datei?"—  Präsentation transkript:

1 Dateisysteme Marcel Waldvogel

2 Marcel Waldvogel, IBM Zurich Research Laboratory, Universität Konstanz, , 2 Dateisysteme Was ist eine Datei? Struktur Attribute Typen? Operationen Einheitliches Inteface Rechte Garantien? Logische Dateien

3 Marcel Waldvogel, IBM Zurich Research Laboratory, Universität Konstanz, , 3 Dateien unter Unix Unstrukturierter Bytestrom ohne Bedeutung (auf Betriebssystemebene) Bedeutung und Struktur erst durch benutzende Programme Abgesehen von Programmen meist Textdateien Vor-, Nachteile? Operationen auf Inhalten open(), read(), write(), lseek(), fcntl/ioctl(), mmap(), close()

4 Marcel Waldvogel, IBM Zurich Research Laboratory, Universität Konstanz, , 4 Unix: Dateiattribute Gespeichert in inode Länge Zeiten: Modifikation, Zugriff, inode-Mod. Eindeutige Kennung: Geräte-, inode-Nummer Benutzer und Gruppe Zugriffsrechte; evt. ACL Belegte Diskblöcke Links Typ (?!?) Userversion mittels stat()

5 Marcel Waldvogel, IBM Zurich Research Laboratory, Universität Konstanz, , 5 Verzeichnisse Baumstruktur (auf jeder Disk) Wurzelverzeichnis inode=2 Jedes Verzeichnis Liste von Tupeln (Name, inode-Nummer) Mount ("aufsetzen") Konzept "aktuelles Verzeichnis"

6 Marcel Waldvogel, IBM Zurich Research Laboratory, Universität Konstanz, , 6 Dateisysteme Pro logische Partition (=Teilbereich der Disk bzw. des Disksatzes) ein Dateisystem Grössere Verzeichnisse durch mounten Verschiedene Dateisystemtypen (Eigenschaften) Lokal, Remote, Verteilt Dateisysteme ohne Disk proc, devfs, tmpfs, shm

7 Marcel Waldvogel, IBM Zurich Research Laboratory, Universität Konstanz, , 7 Operationen auf Dateien Verzeichnis lesen opendir(), readdir(), closedir() Wieso nicht open(), read(), close()? Dateien/Verzeichnisse erstellen open(), creat(), unlink() [Wieso dieser Name?] mkdir(), rmdir() mknod() exec(): Kombination welcher Funktionen? Kopieren, Archivieren?

8 Marcel Waldvogel, IBM Zurich Research Laboratory, Universität Konstanz, , 8 Datenbanken Unterschiede zwischen Dateisystemen und Datenbanken? Atomare Transaktionen Identisches Format Strukturierter, typisierter Inhalt Referenzen Referentielle Integrität Freiheiten Zentral vs. lokal

9 Marcel Waldvogel, IBM Zurich Research Laboratory, Universität Konstanz, , 9 Dateizweige (Forks) Macintosh Data Fork: Unstrukturierter Bytestrom Resource Fork: Hierarchisch, typisiert 'CODE' + 32-bit-Zahl 'WIND' + 32-bit-Zahl... NeXT, MacOS X Übertragung auf Unix: Systembibliothek Strukturierte Objektdateien, "File Wrappers" Windows "Office"-Struktur (OLE) Mehrere unstrukturierte "Streams"

10 Marcel Waldvogel, IBM Zurich Research Laboratory, Universität Konstanz, , 10 Kommunikation Dateien Zwischen Assembler und Linker, Linker und Lader,... Quellprogramm Übersetzer Maschinen- programm Referenz- information Quellzustand Debugger Maschinen- zustand Programmebene Maschinenebene

11 Marcel Waldvogel, IBM Zurich Research Laboratory, Universität Konstanz, , 11 Linker und Lader Aufgaben Modularisierung Mischen von Code und Daten Auflösung externer Referenzen Direkt im Code; mittels Adresstabelle Initialisierung der Module Objektformat Vorspann Code Globale Daten Bindeinformation Exportliste, Importliste, Referenzliste Programmsymbole

12 Marcel Waldvogel, IBM Zurich Research Laboratory, Universität Konstanz, , 12 Kommunikation (2) Dateien: Zwischen... Präprozessor, Compiler, Assembler, Linker und Lader z.T. temporäre Dateien Temporäre Dateien "teuer" Abhilfe? stdio-Konzept mit Pipes grep muster datei | cut -f 1 | sort | uniq -c | sort -n Vereinheitlichung auf nicht-Dateien Spezielle Filesysteme (proc, shm,...) Gerätedateien

13 Marcel Waldvogel, IBM Zurich Research Laboratory, Universität Konstanz, , 13 Sockets Netzwerktaugliche Version der Pipes Abstrakter Netzwerkdienst Basiert auf Filedeskriptoren Ermöglicht Netzzugriff auf stdio-Dienste Client socket(), connect(), read(), write(), close() Server socket(), bind(), listen(), accept()*, close() accept() liefert neuen Filedeskriptor

14 Marcel Waldvogel, IBM Zurich Research Laboratory, Universität Konstanz, , 14 Mikrokernel Kommunikation eine der wichtigsten Systemkomponenten Limitierte Mikro-, Nanokernel Prozessverwaltung Interprozesskommunikation (Nachrichten) Oftmals nur minimale Speicherverwaltung, kein virtueller Speicher Kein Dateisystem (externe Programme) Keine Ein-/Ausgabe (Text, Grafik) Beispiele Mach (CMU), Topsy (ETHZ)


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