UNIX文件系统的组织、数据结构、算法和功能

本文从文件组织、系统处理用的数据结构和算法以及文件的共享、保护和文件卷的可装卸等功能方面对UNIX文件系统进行了系统的描述和分析。     

五、文件系统

本章主要介绍UNIX文件系统的功能、算法、结构及其实现。文件系统为用户提供了一种简便的、统一的存取和管理信息的方法。因此,配置了文件系统以后,用户就可以通过文件名字,使用直观的文件操作,按照信息的逻辑关系去存取他所需要的信息,从而使用户摆脱了存储介质的特性及I/O指令的细节。从这意义上说,文件系统提供了用户与外存的接口。下面我们先介绍一下UNIX文件系统概况,然后介绍其主要的数据结构及其操作、以及资源的分配和释放,最后,简要地剖析主要     

UNIX操作系统的发展

UNIX各类用户及其不同应用的要求以及硬件环境的进步推动着UNIX不断地发展。图一是UNIX发展的简史,由此可见4.2BSD版本与贝尔实验室的系统V已分别成为UNIX家族的二大主要分支。二者不相兼容,在不久的将来将并合成为一个统一的UNIX操作系统。统一的UNIX操作系统原型已经建立,就是SUN UNIX。本文讨论4.2BSD版本与SUN UNIX内核的发展。分析了进程调度,存贮管理包括地址映射,调页,换入换出所用的算法及数据结构,同时也简单介绍了存贮管理的硬件环境(即SUN存贮管理器)。另外也研究了4.2BSD版的网络通信功能以及SUN扩充的网络文件系统,后者容许异型机之间透明地传送文件。     

分布式UNLX文件安全检测系统的设计与实现

文件系统是UNIX系统的核心,针对UNIX文件系统提出了一套基于分布式网络的UNIX文件安全检测方案。首先我们介绍了UNIX文件系统及UNIX文件系统的常用安全技术,比较了传统的文件监测方法与本方案的异同,然后给出了本方案的具体实现。     

UNIX系统被删文件的恢复策略

与DOS/Windows不同,UNIX文件被删除后很难恢复,这是由UNIX独特的文件系统结构决定的。UNIX文件目录不像DOS/Windows那样,文件即使被删除之后仍保存有完整的文件名、文件长度、始簇号（即文件占有的第一个磁盘块号）等重要信息;相反,它的文件信息全部依靠一种被称为i节点的数据结构来描述,而i节点在相应文件被删除之后即被清空,因此,要想直接恢复被删除的文件内容几乎是不可能的,必须另辟蹊径。本文结合实际,讨论几种文件恢复策略及其关键步骤的具体实现。一、UNIX文件系统结构我们知道,UNIX是以文件卷作为其文件系统…     

Linux虚拟文件系统实现技术探讨

文章论述了Linux文件系统的逻辑关系和逻辑结构，对VFS中几个主要的数据结构进行了分析，剖析了Linux文件系统中一个物理文件系统的安装与注册、VFS的产生，以及通过VFS管理和访问物理文件系统的内核工作机制。     

RTU操作系统对换和请页的实现

RTU是支持多处理机环境的实时UNIX操作系统,在存储管理上实现了对换和请页。本文介绍了RTU关于存储管理的策略和功能,描述了对换和请页的工作原理及实现过程。     

Linux虚拟文件系统机制

论述了Linux文件系统的逻辑关系和逻辑结构，对VFS中几个主要的数据结构进行了分析，剖析了Linux文件系统中一个物理文件系统的安装与注册、VFS的产生，以及通过VFS来管理和访问物理文件系统的内核工作机制。对开发及设计出适合不同需求的专用文件系统有着参考意义。     

Linux虚拟文件系统机制

论述了Linux文件系统的逻辑关系和逻辑结构,对VFS中几个主要的数据结构进行了分析,剖析了Linux文件系统中一个物理文件系统的安装与注册、VFS的产生,以及通过VFS来管理和访问物理文件系统的内核工作机制。对开发及设计出适合不同需求的专用文件系统有着参考意义。     

NTFS文件系统的主要数据结构

文章分析了NTFS文件系统的主要数据结构。从编写直接操作NTFS文件系统程序所需的知识出发,给出了NTFS文件系统中主要的数据结构,并对数据结构中的主要成员给出了详细的说明。     

多机UNIX核心中的指令流控制结构—thread

Ｔｈｒｅａｄｓ－指令流结构成为多处理机ＵＮＩＸ操作系统中的一个基本结构。随着ＵＮＩＸ在多机环境下的不断开发，细颗粒开发，或者说指令级并发对提高系统的总处理能力显得越来越重要，并已从传统ＵＮＩＸ中的进程概念，发展为多处理机ＵＮＩＸ中的指令流／进程的概念。本文介绍了ｔｈｒｅａｄ的基本概念，ｔｈｒｅａｄ的构造，ｔｈｒｅａｄ的各种操作和多机ＵＮＩＸ中的一些实现算法。     

UNIX平台下进程定位与运行监控的实现

通过对UNIX平台下/proc伪文件系统的访问,可以对进程实施定位和运行监视.对几个主流的UNIX操作系统下访问/proc目录的不同方法进行了描述,进程的启动方法不再局限于fork函数,同时讨论了几种有代表性的其他方法,如:system函数、终端窗口和伪终端.     

Integration of diskless workstations in unix united

This document evaluates the feasibility of diskless UNIX systems connected to a disk-providing machine via a local area network. The diskless UNIX systems are to be used as workstations in a UNIX United

1 UNIX is a trademark of A. T. & T. Bell Laboratories.

environment. Several solutions are presented and estimated to enable booting, file system access and swapping. Implementation techniques, compatible with the UNIX United philosophy, are proposed. Specific topics covered are file servers, swap servers, disk servers, indirect drivers, system call service access from kernel coroutines of UNIX processes, and communication subsystems. It is shown that the modifications to the UNIX system can be limited to one new device driver in the diskless workstation and one in the system providing the secondary storage facility.     

ZX: A network file system for high‐latency networks

Using a central file server is good for interactive access to files, because of the coherency implied by a centralized design. In fact, within local area networks, this is a common case. However, distributed environments in use today may exhibit round‐trip times on the order of 50 or 100 ms. This is a problem for interactive file access to a central file server because of the resulting access times. Although aggressive caching and loosely synchronized replicas may be used for distributed file access, there are cases where the better coherency provided by a central server is still desirable. In this paper, we present ZX, a distributed file system and protocol designed with latency in mind. It can use caching, but it does not require caching or batching to address latency issues. ZX relies on a novel channel‐based file system interface. It includes find requests and leverages streaming requests to work well under high‐latency conditions. Unlike other protocols designed for distributed access to a central server, ZX tolerates round‐trip times on the order of 50 or 100 ms to access a central file server for interactive usage such as compiling shared sources, running binaries, editing documents, and other similar workloads. It can be used on UNIX using a FUSE adaptor while permitting native ZX speakers to run faster.     

一个安全操作系统S—UNIX的研究与设计

S-UNIX是一个基于UNIX的安全操作系统,其目标是TCSEC的B2级以上且保持与UNIX的兼容性,本文从存取控制、审计、可信进程管理、病毒防御、隐通道分析处理、可信通路建立六个方面,介绍了S-UNIX的研究与设计,S-UNIX基本系统在386微机上初步运行表明,它极大地提高了UNIX的安全性,并能够保持与UNIX的兼容性。     

一种基于对象存储的文件系统的设计

随着存储技术的飞速发展,对象存储设备面临如何高效存储并管理TB级容量数据的问题.针对Linux通用文件系统Ext2在处理大文件和巨型目录结构时存在的局限性,采用B 树结构设计并实现了一种基于连续块的对象文件系统.对该文件系统进行的测试结果表明,该文件系统的读写效率较高,而且随着文件的增大,性能保持稳定.     

Simulating the DYNIX operating system parallel programming interface on a UNIX system

This paper presents the implementation of multitasking functions of DYNIX Sequent computers on the UNIX operating system. The Sequent computers are shared memory multiprocessor computers running the DYNIX operating system. These functions support data and function partitioning. They let the user implement subprograms by the processors of a Sequent computer in parallel. The functions can synchronize, lock, and unlock data and program segments. As a result, the simulator allows the users to develop their multitasking programs on a uniprocessor computer such as a SUN workstation, and later port them to a Sequent computer. Further, the simulator adds a level of abstraction on top of UNIX for concurrent programming. The functions of the simulator allow the user to handle the communication and synchronization of the processes in a program at a higher level of abstraction, while concentrating on the design of multitasking algorithms. The simulator is applied to a parallel selection algorithm. © 1998 John Wiley & Sons, Ltd.     

BLOB数据优化算法及其应用

为了提高WEB信息系统中存取非结构二进制数据文件存取效率,对基于关系数据库的BLOB数据存取技术及算法优化进行了研究;综合运用了ADO.NET 3.5数据访问接口和内存缓冲区机制,阐述了BLOB存取的原理和算法,并提出了BLOB存储的优化算法;通过建立不同的存储模型,比较了数据存取效率,两种存取方案中,采用对BLOB分块传输和分块存储的改进算法明显改善了存取效率;算法测试和实际应用的结果表明,BLOB数据优化算法具有更高的存取效率和可靠性,已经成功应用于某高校多媒体教学平台中。     

Experience with an efficient parallel kernel memory allocator

There has been great progress from the traditional allocation algorithms designed for small memories to more modern algorithms exemplified by McKusick's and Karels' allocator (McKusick MK, Karels MJ. Design of a general purpose memory allocator for the 4.3BSD UNIX kernel. In USENIX Conference Proceedings, Berkeley, CA, June 1988). Nonetheless, none of these algorithms have been designed to meet the needs of UNIX kernels supporting commercial data‐processing applications in a shared‐memory multiprocessor environment. On a shared‐memory multiprocessor, memory is a global resource. Therefore, allocator performance depends on synchronization primitives and manipulation of shared data as well as on raw CPU speed. Synchronization primitives and access to shared data depend on system bus interactions. The speed of system buses has not kept pace with that of CPUs, as witnessed by the ever‐larger caches found on recent systems. Thus, the performance of synchronization primitives and of memory allocators that use them have not received the full benefit of increased CPU performance. An earlier paper (McKenney PE, Slingwine J. Efficient kernel memory allocation on shared‐memory multiprocessors. In USENIX Conference Proceedings, Berkeley, CA, February 1993), describes an allocator designed to meet this situation. This article reviews the motivation for and design of the allocator and presents the experience gained during the seven years that the allocator has been in production use. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd.