第四章文件系統(tǒng)-wenkub.com
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【正文】 39 2022/8/18 操作系統(tǒng) 進(jìn)程文件對(duì)象數(shù)據(jù)屬性 命名流文件控制塊（F C B ）控制表文件對(duì)象... ...主控文件表對(duì)象管理器數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用于管理磁盤的N T F S 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)磁盤上的N T F S 數(shù)據(jù)庫(kù). . .NTFS FSD 40 2022/8/18 操作系統(tǒng) NTFS FSD ?通過(guò)文件對(duì)象指針來(lái)獲得磁盤上的文件 : ?通過(guò)文件對(duì)象指針獲得文件屬性的 SCB（ System Control Block，流控制塊），每個(gè) SCB表示了文件的單個(gè)屬性，并包含如何獲得該屬性的信息。內(nèi)存缺頁(yè)處理 MmAccessFault通過(guò) IoPageRead向文件所在文件系統(tǒng)發(fā)送 IRP請(qǐng)求包來(lái)完成。 36 2022/8/18 操作系統(tǒng) 文件系統(tǒng)操作與 FSD： 內(nèi)存臟頁(yè)寫 內(nèi)存缺頁(yè)處理 ? 內(nèi)存臟頁(yè)寫： ?內(nèi)存臟頁(yè)寫線程定期地清洗緩沖區(qū)。具體地說(shuō)，MmFlushSection通過(guò)IoAsynchronousPageWrite將數(shù)據(jù)送交 FSD。 標(biāo)準(zhǔn)信息 文件名開始的VCN開始的LCN簇?cái)?shù) 0 1200 416 1280 832 1356 948 967 1628 2022/8/18 操作系統(tǒng) Windows文件系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)程序（ FSD） ?Windows文件系統(tǒng)模型 ?Windows FSD體系結(jié)構(gòu) ?文件系統(tǒng)操作與 FSD ?NTFS FSD 29 2022/8/18 操作系統(tǒng) Windows文件系統(tǒng)模型 過(guò)濾驅(qū)動(dòng)程序文件系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)程序過(guò)濾驅(qū)動(dòng)程序中間驅(qū)動(dòng)程序過(guò)濾驅(qū)動(dòng)程序設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序I / O A P IHAL物理設(shè)備I/O管理器NT執(zhí)行體30 2022/8/18 操作系統(tǒng) Windows FSD體系結(jié)構(gòu)（本地） 應(yīng)用程序接口物理磁盤用戶態(tài)核心態(tài)物理設(shè)備I / O 管理器文件系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)程序存儲(chǔ)設(shè)備驅(qū)動(dòng)31 2022/8/18 操作系統(tǒng) Windows FSD體系結(jié)構(gòu)（遠(yuǎn)程） 應(yīng)用程序服務(wù)器端用戶態(tài)物理設(shè)備核心態(tài)用戶態(tài)核心態(tài)客戶端物理磁盤I/O管理 器遠(yuǎn)程FSD(重定 向器）遠(yuǎn)程FSD（服 務(wù)器）本地FSD存儲(chǔ)設(shè)備驅(qū)動(dòng)32 2022/8/18 操作系統(tǒng) 文件系統(tǒng)操作與 FSD ?顯式文件 I/O ?高速緩存遲后寫 ?高速緩存超前讀 ?內(nèi)存臟頁(yè)寫 ?內(nèi)存缺頁(yè)處理 33 2022/8/18 操作系統(tǒng) 文件系統(tǒng)操作與 FSD： 顯式文件 I/O CreateFile(ReadFile,WriteFile)（ Win32API） ?NtCreateFile 通過(guò) ObOpenObjectByName解析名稱字符串 通過(guò) IopParseDevice創(chuàng)建 IRP（ I/O request packet， I/O請(qǐng)求包） 通過(guò) IoCallDriver將 IRP交給合適的 FSD以創(chuàng)建文件 34 2022/8/18 操作系統(tǒng) 文件系統(tǒng)操作與 FSD： 顯式文件 I/O ReadFile =NtReadFile =將已打開文件的句柄轉(zhuǎn)換成文件對(duì)象指針 =檢查訪問(wèn)權(quán)限 =創(chuàng)建 IRP讀請(qǐng)求 =通過(guò) IoCallDriver將 IRP交給合適的 FSD =如可在高速緩存，則應(yīng)檢查 PrivateCacheMap =如有效則表示該文件已有私有高速緩存映射結(jié)構(gòu)； =如無(wú)效則表示尚沒(méi)有私有高速緩存映射結(jié)構(gòu)，需要調(diào)用CcInitializeCacheMap來(lái)初始化 =通過(guò) CcCopyRead從高速緩存中讀取數(shù)據(jù)。 若有映射，則為非零數(shù)據(jù)，需要從磁盤上讀取； 若沒(méi)有映射即存在尚未分配的“空洞”（ unallocated hole），則為零數(shù)據(jù)，就直接返回零數(shù)據(jù)。 ?索引緩沖區(qū)是通過(guò) B＋樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。對(duì)文件來(lái)說(shuō)，可增長(zhǎng)的屬性有數(shù)據(jù)、屬性列表等。這些區(qū)域通常稱為一個(gè)延展（ run）或一個(gè)延伸（ extent），它們可用來(lái)存儲(chǔ)屬性值，如文件數(shù)據(jù)。小文件的未命名屬性可以包括所有文件數(shù)據(jù)。有些屬性總是常駐的，這樣 NTFS才可以確定其他非常駐屬性。在向 FAT復(fù)制時(shí)，自定義屬性會(huì)丟失。 ?每個(gè)屬性由單個(gè)的流 (stream)組成，即簡(jiǎn)單的字符序列。 ?二是文件順序號(hào)。 16個(gè)元數(shù)據(jù)文件之后則是普通的用戶文件和目錄。卷上的每個(gè)文件（包括 MFT本身）都有一行 MFT記錄。 ?LCN是對(duì)整個(gè)卷中所有的簇從頭到尾所進(jìn)行的簡(jiǎn)單編號(hào)。根目錄下的文件數(shù)目不再受最多 256的限制。 ?
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