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LES FICHIERS Un exemple : Unix. Le système de fichiers.

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1 LES FICHIERS Un exemple : Unix

2 Le système de fichiers

3 Représentation interne d'un fichier n Un fichier –I-node n I-node –description du fichier n Nom d’un fichier – lien vers un i-node –plusieurs noms pour un seul i-node

4 Acces au fichier n Noyau –i-node n Utilisateur –nom du fichier n Le noyau recherche l’i-node correspondant au nom du fichier

5 Les 3 tables internes n Table des i-nodes –structure globale –contient les i-nodes utilisés par le système n Table des fichiers –structure globale –les fichiers de manière unique, indépendamment de leur nombre d'occurrences ouvertes

6 Les 3 tables internes n Tables des descripteurs –une par processus –alloue un numéro logique à un fichier 0 : stdin 1 : stdout 2 : stderr … –chaque occurrence d’un même fichier ouvert posséde son descripteur

7 Les 3 tables internes

8 Les systèmes de Fichiers : file system n Les fichiers sont rangés dans des systèmes de fichiers n Plusieurs systèmes de fichiers pour une machine n Composé d’une suite de blocs –multiple de 512 octets

9 Structure du file system n Le Bloc Boot –boot strap n Le Super Bloc –décrit l'état du système de fichiers, son importance, les endroits où se situe la place libre, … n Les i-nodes n Les blocs de données

10 Le super bloc n Il contient une liste d ’i-node libre et de blocs de données libre n Permet une attribution rapide d ’i-nodes ou de blocs de données n Il joue le role de cache pour l ’attribution

11 L ’I-node n 2 types d ’i-nodes –i-node physique (sur le disque) –i-node logique (en mémoire) informations sur les demandes d ’accés sur les fichiers

12 Structure d ’un I-node L ’identificateur du propiétaire et du groupe Le type du fichier : ordinaire, répertoire, spécial caractère, spécial bloc ou tube. Les permissions d'accès –9 bits de permissions : rwx rwx rwx –les bit set-uid et set-gid : donne au processus les doits du propriétaire/groupe du programme –le sticky-bit : assure le maintien d'un programme en zone de swap

13 Structure d ’un I-node Les dates d'accès au fichier : –du dernier accès au fichier, –de la dernière modification du fichier –de la dernière modification de l'i-node. Le nombre de liens (ou de nom) du fichier La table des adresses disques du fichier La taille du fichier

14 Structure d ’un I-node Mémoire Un mot d'état indiquant : –si l'i-node est verrouillé, –si un processus attend que l'i-node soit déverrouillé, –si la représentation mémoire diffère de l'i- node disque à la suite d'un changement de données dans l'i-node, –si la représentation mémoire diffère de l'i- node disque –si le fichier est un point de montage.

15 Structure d ’un I-node Mémoire Le numéro du périphérique logique du système de fichier qui contient le fichier Le numéro de l'i-node dans la table du noyau Des pointeurs sur d'autres i-nodes mémoire. Un compteur indiquant combien d'instances du fichier sont actives

16 Structure d’un Fichier Ordinaire Gestion de fichiers dynamique –les fichiers peuvent évoluer et occuper à un instant donné plus ou moins d'espace sur le disque. –Le nombre de fichiers, leurs places sur le disque ne sont pas figés et les évolutions sont prises en charge par le système.

17 Structure d’un Fichier Ordinaire n Exemple de file system Mono-bloc n Solution : un fichier est constitué d’une liste de blocs

18 Table d ’adressage n Un fichier : suite de blocs de données n Blocs de taille fixe : ex : 1Ko n La table d ’adressage contient 13 adresses de blocs de 4 types différents –10 pointeurs directs vers un bloc –1 pointeur simple-indirection –1 pointeur double-indirection –1 pointeur triple-indirection

19 Table d ’adressage

20 Calcul de l'adresse d'un octet Un octet quelconque d'un fichier est retrouvé à l'aide d'un calcul d'adresse. Le système transforme l'adresse en : –numéro logique (à partir de 0) puis physique de bloc –en déplacement dans le bloc.

21 Table d ’adressage Avantages –Grâce à cette solution, l'i-node a une taille constante. –Une étude a montré que 85% des fichiers font moins de 8 Ko 48% moins de 1 Ko Inconvénients –1 octets peut bloquer un bloc

22 Structure d’un répertoire Liste d’informations : – 2 fichiers particuliers : –. : le répertoire lui même –.. : le répertoire père Le noyau ne travaille que sur les i- nodes –il transforme le chemin d'accès au fichier en un numéro d'i-node. –il parcourt linéairement les sous-répertoires en partant de la racine

23 Les Tubes fichiers temporaires. gardés si possible en mémoire par le buffer cache. structure de file "FIFO" (le premier entré est le premier sorti). servent à lier deux processus.

24 Les Fichiers Spéciaux Ils servent à l'interface avec le matériel. Deux informations –le major number qui indique un type de périphérique –le minor number qui indique son adresse. Deux types de fichiers : –les fichiers caractères (flux d ’octets) –les fichiers blocs.

25 Le Buffer Cache il se situe entre le sous système de gestion de fichiers et les périphériques en mode bloc. il gère l'intégrité et la protection des données lorsque plusieurs processus ouvrent simultanément un fichier. il minimise les entrées-sorties sur les périphériques bloc en cachant les données

26 Le Buffer Cache seul le buffer cache tient compte des caractéristiques physiques de la mémoire de masse. le sous système de gestion de fichiers est indépendant de la structure matérielle de la machine Le buffer cache accomplit ses fonctions en réservant des tampons en mémoire principale qu’il partage entre les fichiers

27 Le Buffer Cache Avantages : –Accès uniforme aux disques durs, que l'entrée-sortie concerne un ou un millier de caractères. –Indépendance du système de gestion de fichier. –Contrôle la cohérence des données,... –Optimise les temps d'accès, utilise les moments de moyenne charge pour enregistrer les données.

28 Le Buffer Cache Inconvénients : –Occupation mémoire augmentant le swapping. –Vulnérabilité aux "crashes". –Rajout d'une opération dans le cycle de lecture/écriture.

29 Structure du Buffer Cache

30 Libre

31 Structure du Buffer Cache Libre

32 Structure du Buffer Cache Libre

33 Structure du Buffer Cache Libre

34 Structure du Buffer Cache Libre

35 Les Disques n Composé de partitions –Petits disques n 4 partitions primaires (au max) n Dont une partition primaire « étendue » –Contenant des partitions logiques n Noms des disques –IDE : /dev/hda, /dev/hdb, /dev/hdc, /dev/hdd –SCSI, SATA, USB : /dev/sda, /dev/sdb, …

36 Les Partitions n Types –Système de fichier –Espace Swap –Espace dédie à une application n Noms –/dev/hda1, /dev/hda2, /dev/hda3, /dev/hda4 : primaires –/dev/hda5 : première partition logique

37 Les systèmes de fichiers (FS) n L’arborescence globale est composée d’un ou plusieurs systèmes de fichiers (file system) n Chaque FS est une arborescence gérée comme un tout

38 Les systèmes de fichiers (FS) –Une partition –Un volume logique –Un cdrom –Cle USB –Mémoire (live-cd) –Un fichier Ordinaire

39 swap Notion de « montage » / bin usr etc /

40 swap Notion de « montage » / binusretc binlocal / /usr + montage

41 Montage d’un FS n Un FS est accessible uniquement si il est « monté » n Association –Racine – répertoire de montage n Le FS est monté automatiquement (phase de démarrage)

42 Les systèmes de fichiers n Différents type de FS –ext2 : ancien standard Linux –ext3 : nouveau FS (plus grand) –iso9660 : FS pour CD et DVD –xfc : FS étendu (Debian) –nfs : FS réseau –…

43 Principales commandes # fdisk –l : liste les partitions # fdisk –l /dev/sda # df –Th : liste des FS montés # df fichier : a quel FS appartient fichier

44 La commande « mount » n mount –a –Monte « tous » les FS se trouvant dans /etc/fstab n mount /dev/sda2 /home/usr1

45 Le fichier /etc/fstab n Contient un certain nombre de FS. n Les FS qui sont dans le fichier seront montés au démarrage sauf ceux qui ont l’option noauto.

46 Option n Default : rw, suid, exec, auto, nouser n Ro n Noexec


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