OS vrstva - souborový systém

V IT provozech se běžný ajťák setká většinou jen s SSD, HDD a USB flash pamětí. Na HDD jsou data uložena na zmagnetizovaných plotnách ve formě miniaturních rozdílů v magnetické polaritě, v SSD jsou data uložena formou zachovaného elektrického náboje. Každé fyzické uložiště si lze představit jako obrovský rozsah bitů, který má začátek a nějaký konec. Každý bit je na nějaké pozici. Bity v disku Disky jsou fyzicky rozdělené na sektory které však mají různé velikosti. U HDD to bývá 512 bajtů, u SSD 4 kilobajty (4096 bajtů), velikosti sektorů se však mohou mezi výrobci lišit. ...

Souborový strom je struktura obsahující složky (angl. file) a soubory (angl. folder) které se nachází na nějaké cestě (angl. path). Složka je jen část cesty, která může obsahovat soubory a další složky Soubor jsou jen nějaké bity Cesta je adresa k danému souboru Tímto způsobem vzniká jakýsi strom (angl. tree) který má nějaký kořen (angl. root). 1 Souborový strom Přestože “strom” je v IT běžná struktura, v každé IT ilustraci kterou ke “stromům” najdete se “kořen” kreslí nahoře a strom tedy “roste dolů”. Ajťáci totiž většinou nechodí ven takže neví, jak skutečný strom vypadá. ↩︎ ...

Souborový systém (angl. file system a velmi často jen zkráceně fs) je bitová struktura, díky které na nějakém uložišti vzniká souborový strom. Souborový systém Souborový systém má dvě hlavní části: index = index si lze představit jako “Obsah” v knize. Index obsahuje seznam všech cest a také přesně vymezuje, v jakých blocích (viz. níže) se soubor nachází. obsah = obsah je prostor oddělovaný na bloky jejichž velikost je u většiny souborových systémů 4 kB. 1 Nejpoužívanější souborové systémy NTFS - Windows OS ext4 - Linuxové distribuce FAT32 - starší fs, často používaný na obyč. USB flash paměti Bloky mohou mít i jinou velikost ale to není pro běžného ajťáka podstatné. ↩︎ ...

Operační systém dovoluje procesům pracovat na soubory pouze skrz OS API a to skrz následující funkce: Složky vytvoř složku smaž složku přejmenuj složku Soubory vytvoř soubor smaž soubor otevři soubor zapiš do souboru zavři soubor přejmenuj soubor OS API vrstva

Žádný proces nemůže do žádného souboru zapisovat nebo z něj číst pokud ten soubor nejdřív neotevře. Procesy by po provedení čtení/zápisu měly soubor zavřít. Běžný postup práce se souborem Definice funkcí v OS API pro práci se soubory totiž vždy vypadají takto: file_descriptor = OTEVŘI_SOUBOR(cesta) ZAPIŠ_DO_SOUBORU(file_descriptor, start_pozice, bajty) bajty = ČTI_ZE_SOUBORU(file_descriptor, start_pozice, počet_bajtů) ZAVŘI_SOUBOR(file_descriptor) Všimněte si, že funkce pro zápis a čtení vyžadují nějaký file_descriptor 1 který lze získat pouze zavoláním funkce pro otevření souboru. Tento file_descriptor je jen nějaký identifikátor 2, jakási “karta” díky které OS sleduje, se kterými soubory se zrovna pracuje. ...

OS ve svých funkcích pro otevření souborů vyžadují uvedení požadovaného režimu - v angličtině se tento režim nazývá mode nebo file mode. Tímto režimem OS říkám, zdali soubor chci otevřít: pouze pro čtení pouze pro zápis pro čtení i pro zápis

Pokud si otevřu soubor pouze pro čtení a proces se pokusí provést zápis pak dojde k chybě procesu. Toto je celkem běžná chyba, většinou označovaná termíny jako “file access” nebo “file exception”, proto jsem ji přidělil samostatnou kapitolu.

Partitioning je bitový standard nebo schéma, kterým se fyzický disk člení na logické disky neboli partitions, často se tomu říká počeštěně “pártyšny”. Partitions Každá partitiona pak obsahuje svůj vlastní souborový systém. Tyto souborové systémy dokonce nemusí být stejného typu - každá partitiona může obsahovat jiný FS. Souborové systémy v partitionách Partition standardy Nejznámější jsou tyto standardy: Master boot record (MBR) GUID Partition Table (GPT) - moderní nejpoužívanější způsob Běžný ajťák však pro partitionování používá pro to určené specializované programy a většinou neřeší, který konkrétní standard se pro partitionování používá. ...