Files-11: различия между версиями
| [непроверенная версия] | [непроверенная версия] |
Содержимое удалено Содержимое добавлено
Softy (обсуждение | вклад) |
Softy (обсуждение | вклад) |
||
Строка 83:
* GRPPRV: пользователь может иметь доступ к файлам на основе защиты System, если группа их UIC достигает группы фйала.
ACL позволяет назначать дополнительные
(IDENTIFIER=HTTP$SERVER,ACCESS=READ+EXECUTE)
позволит пользователю HTTP$SERVER читать и исполнять файлы.
== Логические имена ==
Логическое имя является системной переменной, которая может ссылаться на диск, каталог или файл, или содержать другую программную информацию. Например, логическое имя SYS$SYSDEVICE содержит системное загрузочное устройство. Логические имена обычно ссылаются на один каталог или диск, например, SYS$LOGIN, которое является домашним каталогом (каталогами) учётной записи пользователя; эти логические имена не могут использоваться в качестве настоящих имён дисков — SYS$LOGIN:[DIR]FILE не является правильной спецификацией файла. Тем не менее, скрытые логические имена, определенные командой DEFINE/TRANSLATION=CONCEALED, могут использоваться для этого; эти корневые каталоги заканчиваются символом точки («.») в спецификации каталога, поэтому команда
$ DEFINE/TRANS=CONCEAL HOME DISK$USERS:[username.]
позволит использовать HOME:[DIR]FILE. Более распространены простые логические имена, которые указывают на определённые каталоги, связанные с какими-нибудь прикладным ПО, которое может располагаться на любом диске или в любом каталоге. Поэтому логическое имя ABC_EXE может указывать на каталог исполнимых программ приложения ABC, а ABC_TEMP может указывать на каталог временных файлов для того же самого приложения и этот каталог может быть на том же диске и в том же каталоге, что и ABC_EXE, или может быть где угодно на другом диске (и в другом дереве каталогов).
Логические имена не имеют близких эквивалентов в операционных системах, соответствующих POSIX. Они имеют сходство с переменными окружения в UNIX, исключая то, что они расширяются файловой системой, вместо командной оболочки или прикладной программы. Они должны быть определены до использования, поэтому они являются общими для множества логических имён, определённых в системном командном файле автоматического запуска, так же как и в командных файлах учётных записей пользователей.
Ближайшей, не родственной VMS, операционной системой поддерживающей концепцию логических имён является AmigaOS, посредством команды ASSIGN. Действительно, входящая в AmigaOS, дисковая операционная система AmigaDOS, похоже, многое взяла из VMS, имея в виду, что TRIPOS (портом которой является AmigaDOS) была создана под сильным влиянием VMS. Например, имена физических устройств следуют шаблону типа DF0: для первого флоппи-дисковода, CDROM2: для третьего дисковода CD-ROM, и т. д. Тем не менее, с тех пор как система может загружаться с любого подключенного дисковода, операционная система создаёт логическое имя SYS:, назначенное автоматически ссылающимся на используемое загрузочное устройство. Другие назначения, LIBS:, PREFS:, C:, S: и прочие также создаются, сами не ссылающиеся на SYS:. Пользователям, кончено же, то же разрешается создавать и удалять их собственные назначения.
Логические имена могут ссылаться на другие логические имена (до предопределённого предела вложенности равного 10) и могут содержать списки имён для поиска существующих имён файлов. Некоторыми часто ссылающимися логическими именами являются:
Логическое имя | Значение
--------------------------------------------------------------------------------
SYS$INPUT | равнозначно стандартному вводу, источник данных для программ
SYS$OUTPUT | равнозначно стандартному выводу, получатель данных от программ
SYS$ERROR | равнозначно стандартному журналу ошибок, получатель сообщений об ошибках от программ
SYS$COMMAND | источник командных файлов (то есть командных файлов с расширением .COM)
TT | терминал, связанный с процессом
SYS$PRINT | принтер или очередь печати по умолчанию
SYS$LOGIN | домашний каталог для каждого пользователя
SYS$SCRATCH | временная папка, каталог для временных файлов
SYS$SYSTEM | каталог, содержащий большинство системных программ и несколько жизненно важных файлов данных, таких как системный файл авторизации (учётные записи и пароли)
SYS$SHARE | совместно используемые библиотеки времени исполнения, исполнимые файлы и т. д.
SYS$LIBRARY | системные и дополнительные библиотеки
--------------------------------------------------------------------------------
== Запись-ориентированный ввод-вывод: Record Management Services ==
Record Management Services (сокр. RMS, рус. Службы управления записью) является структурным уровнем ввода-вывода операционной системы VMS. RMS предоставляет всеобъемлющую программную поддержку для управления структурированными файлами, такими как состоящие из записей и индексированные файлы баз данных. Файловую систему VMS может быть представлена как база данных, содержащая серии записей, каждая из которых имеет одно из многих индивидуальное поле. Текстовый файл, например, является списком записей (строк) разделённых символом новой строки. RMS является примером реализации запись-ориентированной файловой системы.
Есть 4 формата записей определяемых RMS:
* Фиксированной длины — все записи в файле имеют одинаковую длину.
* Переменной длины — записи различаются по длине, и каждая запись предваряется счётчиком байт, дающим её длину.
* Запись переменной длины с фиксированным контрольным блоком — записи различаются по длине, но предваряются контрольным блоком фиксированной длины.
* Поток — записи различаются по длине, и каждая запись отделена от следующей завершающим символом. Текстовый файл является примером файла потокового формата, использующего символы конца строки или перевода каретки для разделения записей.
Есть 4 метода доступа к записям, или метода нахождения существующих записей из файлов:
* Последовательный доступ — изначально с отдельными записями, последующие записи находятся по порядку до конца файла.
* Относительный доступ по номеру записи — записи находится по её номеру относительно начала файла.
* Доступ по адресу записи файла — записи находятся прямо по их расположению в файле (RFA — Record File Address, рус. Адрес записи файла).
* Индексный доступ — записи находятся по ключу, в форме соответсвия ключ-значение (ассоциативный массив).
== Физический уровень: на-дисковая структура ==
На уровне диска ODS представляет файловую систему как массив блоков, блок состоит из 512 расположенных рядом байт на одном физическом диске (томе). Дисковые блоки назначены в кластеры (изначально 3 непрерывно расположенных блока, но позже увеличено для больших размеров дисков). В идеале, файл на диске должен быть полностью непрерывным, то есть блоки, содержащие файл, должны быть расположены последовательно, но фрагментация диска будет иногда требовать размещать файл в непоследовательных кластерах, в случае чего фрагменты будут называться «экстентами». Диски могут комбинироваться с другими дисками, образуя объединённый том, а файлы хранитсья где угодно на всем наборе дисков, но большие размеры дисков уменьшают использование объединенных томов, потому что управление единичными дисками проще.
Каждый файл на диске (или объединённом томе) с файловой системой Files-11 имеет уникальный файловый идентификатор (FID), состоящий из 3 чисел: номер файла (NUM), номер файловой последовательности (SEQ) и относительный номер тома (RVN). NUM показывает где расположен файл INDEXF.SYS, содержащий метаданные файлов; SEQ — номер поколения который увеличивается когда файл удаляется и создается другой файл повторно используя ту же запись в INDEXF.SYS (поэтому любые оборванные ссылки на старый файл не будут случайно указывать на новый); RVN показывает номер тома на котором хранится файл, когда используется объединённый том.
== Каталоги ==
Структурная поддержка тома ODS предусмотрена посредством файла каталога — специального файла, содержащего список имён файлов, версий файлов и связанных с ними файловыми идентификаторами (FID). Корнем структуры каталогов является основной файловый каталог (MFD), корневой каталог, который содержит (напрямую или косвенно) каждый файл тома.
(картинка)
Эта диаграмма показывает пример каталога, содержащего 3 файла, и то, как каждое имя файла отображено в записи в INDEXF.SYS (каждая запись INDEXF содержит больше информации, здесь показаны только несколько первых пунктов).
== Основной файловый каталог ==
На верхнем уровне файловой системы ODS находится основной файловый каталог (MFD), содержащий все файлы каталогов (directory files) высшего уровня (включая себя) и несколько системных файлов, используемых для хранения информации файловой системы. На томах с ODS-1 используется двухуровневая структура каталогов: каждый код идентификации пользователя (UIC) связан с каталогом пользовательских файлов (UFD) в виде [GROUP.USER] ([ГРУППА.ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ]). На ODS-2 и более поздних томах расположение каталогов в основном файловом каталоге имеет произвольную форму, будучи ограничено пределом вложенности каталогов (8 уровней в ODS-2 и неограниченно в ODS-5). На объединённых томах основной файловый каталог обычно хранится на первом томе и содержит подкаталоги всех томов.
Следующие системные файлы представлены в основном файловом каталоге ODS:
* INDEXF.SYS;1 — индексный файл
* BITMAP.SYS;1 — файл битовой карты хранилища данных
* BADBLK.SYS;1 — файл плохих блоков
* 000000.DIR;1 — файл каталога самого основного файлового каталога
* CORIMG.SYS;1 — файл образа ядра
* VOLSET.SYS;1 — файл списка томов объединённого тома (только в ODS-2/5)
* CONTIN.SYS;1 — файл продолжения (только ODS-2/5)
* BACKUP.SYS;1 — файл журнала резервного копирования (только в ODS-2/5)
* BADLOG.SYS;1 — ожидающие рассмотрения плохие блоки (только в ODS-2/5)
* SECURITY.SYS;1 — профиль безопасности тома (только в ODS-2/5)
* QUOTA.SYS;1 — файл квоты (опциональный и доступный только в ODS-2/5)
* GPT.SYS;1 — таблица разделов GUID (GPT) (загрузочные структуры EFI для OpenVMS I64, опционально для OpenVMS Alpha)
Помните, что реализация файловой системы сама по себе ссылается на эти файлы не по именам, а по их файловым идентификаторам, которые всегда имеют одно и то же значение. Так, например, INDEXF.SYS это всегда файл с NUM = 1 и SEQ = 1.
== Индексный файл: INDEXF.SYS ==
Индексный файл содержит самую основную информацию об объединённом томе Files-11.
Есть два способа организации INDEXF.SYS, традиционная организация и организация, используемая на дисках с GPT.SYS со структурами таблицы разделов GUID (GPT).
При традиционной организации, блок 1 является загрузочным блоком, который содержит местоположение первичного загрузочного образа, используемого для загрузки операционной системы VMS. Он всегда расположен на диске в логическом блоке 0, поэтому микропрограмма аппаратного обеспечения может прочитать его. Этот блок есть всегда, даже на несистемных (не загрузочных) томах.
После загрузочного блока расположен первичный домашний блок. Он содержит имя тома, расположение экстентов, включая остаток индексного файла, код идентификации пользователя (UIC) владельца тома и информацию о защите тома. Обычно существует несколько дополнительных копий домашнего блока, известных как вторичные домашние блоки, позволяющие восстановить том, если он будет разрушен или повреждён.
На дисках, где есть GPT.SYS, в нём содержится эквивалент загрузочного блока (известный как главная загрузочная запись (Master Boot Record (MBR)) и на них нет первичного домашнего блока. Все домашние блоки представленные на диске с GPT являются альтернативными домашними блоками. Эти структуры не включаются в INDEXF.SYS и блоки из файла INDEXF.SYS не используются.
Оставшаяся часть индексного файла состоит из заголовков файлов, которые описывают экстенты, в которых расположен файл в томе, и метаданные файла, такие как код идентификации пользователя (UIC) владельца, списки контроля доступа и информацию о защите. Каждый файл описывается одним или более заголовком файла — больше одного может потребоваться, когда файл имеет большое количество экстентов. Заголовок файла является блоком фиксированной длины, но содержит секции как фиксированной, так и переменной длины:
* Секция header содержит NUM и SEQ, информацию о защите (безопасности) и расположение оставшейся части заголовка файла.
* Секция ident содержит метаданные учётных записей: имя файла, времена создания и изменения и время последнего резервного копирования.
* Секция map описывает какой блоки (экстент) физического диска отображается на каждый виртуальный блок файла.
* Секция access control list содержит информацию списков контроля доступа о файле.
* Секция reserved area — это место в конце заголовка файла, которое не используется операционной системой. Может использоваться для информации поставщика или потребителя.
* Последние 2 байта заголовка файла являются контрольной суммой предыдущих 255 слов, для проверки правильности заголовка.
По возможности, секции map и ACL заголовочного файла содержатся полностью в первичном заголовке (в случае если их несколько). Тем не менее, если информация ACL слишком длинная или файл содержит слишком много экстентов, то в первичном заголовке будет недостаточно места для их хранения. В этом случае выделяется расширенный заголовок для хранения оставшейся информации.
(картинка)
Структура заголовка файла INDEXF.SYS
Заголовок файла начинается с 4 смещений (IDOFFSET, MPOFFSET, ACOFFSET и ROFFSET). Так как размер областей после заголовков фиксированной длины может варьироваться (такие области как map и ACL), смещения требуются для определения местаположения этих дополнительных областей. Каждое смещение равно числу 16-битных слов от начала заголовка файла до начала области, для которой вычислено смещение.
Если файл требует множества заголовков, то добавочный номер сегмента (SEGNUM) содержит в себе порядковый номер этого заголовка, начиная с 0 в первой записи в INDEXF.SYS.
STRUCLEV содержит текущий уровень структуры (в старшем байте) и версию (в младшем байте) файловой системы; ODS-2 имеет уровень структуры 2. Увеличение номера версии свидетельствует об обратно совместимом изменении, что может игнорироваться старым программным обеспечением; изменения в самом уровне структуры являются несовместимыми.
W_FID (содержит 3 значения: FID_NUM, FID_SEQ и FID_RVN, соответственно файл, последовательность и относительный номер тома) содержит идентификатор этого файла; EXT_FID (также состоит из 3 значений) держит расположение следующего расширенного заголовка, если он есть. В обоих этих значениях, RVN определён как 0 для представления «текущего» тома (0 нормально не является допустимым RVN).
FILECHAR содержит несколько флагов, которые предписывают, как файлу обрабатываться или организовываться:
* NOBACKUP устанавливает, что файл будет проигнорирован при выполнении резервного копирования.
* WRITEBACK разрешает кешируемую (отложенную) запись в файл.
* READCHECK устанавливает, что все чтения файла производятся дважды и сравниваются для обеспечения целостности данных.
* WRITCHECK — все записи будут проверены последующим чтением и сравнением.
* CONTIGB — операционная система попытается разместить файл в хранилище настолько последовательно, насколько это возможно.
* LOCKED — установлен, если файл заблокирован при завершении доступа. Если установлен, это свидетельствует, что файл не был должным образом закрыт после его последнего использования, и содержимое может быть несогласованным.
* CONTIG указывает, что файл хранится на диске последовательно; то есть каждый виртуальный блок i отображён на логический (физический) блок i + k, где k — константа
* BADACL — установлен, если файл имеет неправильный список контроля доступа.
* SPOOL — установлен, если файл является буферным, как промежуточный файл используемый в процессе печати.
* DIRECTORY — установлен, если файл является каталогом.
* BADBLOCK — установлен, если файл содержит плохие блоки.
* MARKDEL — установлен, если файл был помечен для удаления, но всё еще используется; он будет удалён сразу после закрытия последним пользователем.
* NOCHARGE, если установлен, то указывает, чтобы место используемое файлом не бралось из квоты владельца хранилища.
* ERASE — указывает чтобы содержимое файла было затёрто при его удалении.
Флаг ACCMODE описывает уровень привилегии, с которым процесс может выполняться в порядке доступа к файлу. VMS определяет 4 уровня привилегий: user, supervisor, exec и kernel. Каждый тип доступа — чтение, запись, выполнение и удаление — кодируется 2-битным целочисленным значением.
Флаг FILEPROT содержит информацию дискреционного контроля доступа применимую к файлу. Он разделён на 4 группы по 4 бита каждая: система, владелец, группа и мир. Бит 0 соответствует доступу на чтение, бит 1 — на запись, бит 2 — на выполнение и бит 3 — на удаление. Установка бита запрещает частичный доступ группе; снятие бита — разрешает.
Если заголовок файла является расширенным заголовком, то BACKLINK содержит идентификатор файла из основного заголовка; в обратном случае, он содержит идентификатор файла каталога, содержащего основную запись файла.
== Прочие файлы ==
* Файл битовой карты хранилища: BITMAP.SYS
Файл битовой карты отвечает за хранение информации об использованном и доступном месте в томе. Он содержит блок контроля хранения (storage control block, SCB), который включает суммарную информацию и битовую карту — массив битов, показывающих свободен или распределён кластер блоков на диске. В ранних версиях VMS кластер состоял из 3 блоков, но так как размеры дисков увеличились, то и размер кластера тоже.
* Файл плохих блоков: BADBLK.SYS
Файл плохих блоков содержит список плохих блоков на физическом томе, поэтому система может избежать распределения их под файлы. Этот файл больше использовался в ранние дни, когда диски были обычно произведены с большим количеством плохих заплаток на поверхности.
* Файл списка томов объединённого тома: VOLSET.SYS
Список томов объединённого тома расположен на первом томе объединённого тома и содержит список метки всех томов в наборе и имя набора томов.
* Файл продолжения: CONTIN.SYS
Когда файл расположен на многотомном наборе переходя границы двух отдельных томов, файл продолжения используется как его расширенный заголовок и говорит тому, где можно найти оставшуюся часть файла.
* Файл квоты: QUOTA.SYS
Файл квоты содержит информацию об использовании дисковой квоты каждым UIC-ом. Содержит запись для каждого кода идентификации пользователя с выделенным ему местом в томе, в соответствии с информацией как много места может использоваться данным UIC-ом. Примечание: возможность дисковой квоты опциональна и файл будет существовать только, если эта возможность была разрешена.
* Профиль безопасности тома: SECURITY.SYS
Профиль безопасности тома содержит UIC владельца тома, защитную маску тома и список контроля доступа тома.
* Таблица разделов GUID: GPT.SYS
Этот файл перекрывает и защищает MBR (Master Boot Record, главная загрузочная запись) и GPT (GUID Partitioning Table) дисковые структуры, используемые для EFI-совместимых микрогпрограмм. Этот файл создаётся по умолчанию в ходе инициализаии диска в OpenVMS I64, и создаётся опционально (командой INITIALIZE/GPT) в OpenVMS Alpha.
== См. также ==
* Сравнение файловых систем
== Литература ==
# Andrew C. Goldstein, VAX/VMS Software Development (1985-01-11). Files-11 On-Disk Structure Specification.
# Hewlett-Packard Development Company, L.P. (September 2003). «Appendix A: Files-11 Disk Structure». OpenVMS System Manager’s Manual, Volume 2: Tuning, Monitoring, and Complex Systems.
# Kirby McCoy (1990). VMS File System Internals. Digital Press. ISBN 1-55558-056-4.
== Ссылки ==
* Документация OpenVMS: Руководство по работе с файлами в OpenVMS
* http://www.vms2linux.de
[[Категория:Файловые системы]]
[[Категория:Сетевыые файловые системы]]
[[Категория:OpenVMS]]
[[Категория:DEC]]
[[en:Files-11]]
| |||