Разработчики реализации интерфейса vnode/vfs для 4.4BSD [7] попытались преодолеть проблемы варианта SunOS/SVR4 путем улучшения функционирования операции подстановки при помощи встраивания в нее возможностей интерфейса namei ОС 4.3BSD (и GFS).
Новая версия позволила производить блокировку объектов vnode сразу на время проведения нескольких операций и передавать информацию о состоянии между зависящими друг от друга действиями многоступенчатых системных вызовов.
Просмотр путей в системе 4.4BSD производится при помощи процедуры
namei()
которая, в свою очередь, вызывает процедуру поиска vnode текущего каталога. Для преобразования ей передается полное имя пути. Зависимая от файловой системы процедура подстановки может преобразовывать сразу один или более компонентов в одиночный вызов, но не обладает возможностью пересечения точки монтирования. Некоторые реализации процедуры могут преобразовать одновременно лишь один компонент (например, в файловой системе NFS), в то время как реализации s5fs или ufs способны преобразовывать имя пути целиком (если в имени не встречается точка монтирования). После достижения такой точки функция namei() производит необходимые действия и передает оставшуюся часть имени пути следующей операции преобразования.
Аргументы функции подстановки собраны в структуру nameidata. Структура содержит несколько дополнительных полей для передачи информации о состоянии и для внешних данных, возвращаемых функцией. Она может передаваться другим операциям, таким как create или symlink, позволяя взаимосвязанным задачам использовать данные без занесения переменных в стек.
Одно из полей структуры nameidata содержит обоснование преобразования полных имен. Если производится создание или удаление файла, то последняя по счету операция заблокирует объект vnode родительского каталога.
Функция также вернет дополнительную информацию через структуру nameidata, например, о расположении файла в текущем каталоге (если файл был обнаружен), о первой свободной ячейке каталога (для дальнейшего создания файла). Затем структура nameidata передается операциям create или delete. Так как родительский каталог остается заблокированным функцией преобразования, ее содержимое не может быть изменено, следовательно, функциям создания или удаления файла не придется повторно выполнять последнюю итерацию поиска. После завершения выполнения операции произойдет освобождение родительского каталога.
Иногда после завершения операции ядро не разрешает производить создание или удаление файла (например, если вызывающий процесс не обладает необходимыми полномочиями). В этом случае ядро загружает операцию abortop для сброса блокировки родительского каталога.
Несмотря на то, что интерфейс запоминает полученную информацию, и блокировка может проводиться сразу на несколько операций, действия по установке и освобождению объектов блокировки производятся на уровне, зависящем от файловой системы. Таким образом, интерфейс может поддерживать одновременно файловые системы, которые могут как сохранять, так и не сохранять информацию о состоянии, не производя избыточные действия, если это возможно. Например, в файловой системе с сохранением (такой как NFS) можно не производить блокировку родительского каталога и также отказаться от поиска последнего компонента, если сразу после преобразования имен будут запущены вызовы create или delete.
Основной проблемой такого подхода является последовательность проведения всех операций над каталогом, так как блокировка объекта удерживается на протяжении всей длительности проведения операции, даже в том случае, если процесс приостанавливается в ожидании завершения ввода-вывода. Реализация вызова использует эксклюзивный объект блокировки, запрещающий выполнять параллельно даже операции чтения. В частности, в системах разделения времени это может привести к возникновению больших задержек при доступе к наиболее часто используемым каталогам, таким как / и /etc. Для многопроцессорных систем описанная методика последовательной работы операций является неприемлемой.
Еще одним изменением, внесенным разработчиками новой версии интерфейса vnode/vfs, является поддержка кэша каталогов и смещения последнего, удачного завершившегося поиска имен каждого процесса. Это увеличивает производительность операций, производящих действия над всеми файлами в каталоге. Операция nameiQ использует кэш во время поиска последнего компонента имени. Если родительский каталог совпадает с указанным для предыдущего вызова namei(), поиск начнется от смещения, указанного в кэше (вместо начала каталога).
Интерфейс файловой системы 4.4BSD предлагает и другие интересные возможности, например стековую организацию vnode (stackable vnode) и объединенное монтирование (union mount), которые будут описаны позже.
Опубликовал katy
July 09 2015 08:33:21 ·
0 Комментариев ·
2623 Прочтений ·
• Не нашли ответ на свой вопрос? Тогда задайте вопрос в комментариях или на форуме! •
Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.
Пожалуйста, залогиньтесь или зарегистрируйтесь для голосования.
Нет данных для оценки.
Гость
Вы не зарегистрированны? Нажмите здесь для регистрации.
Главная
Каталог файлов
