IT-Management in der Praxis Seminar ? WS 2004/05 - am ...

Dateisysteme 21
2.3 Aufgaben von Dateisystemen
Dateisysteme ermöglichen es, zusammengehörige Daten in Dateien zu speichern, und in Verzeichnishierarchien
zu ordnen. Dateisysteme sollen einen schellen Zugriff auf die Daten erlauben.
Sie verwenden einen Index, um nicht bei jedem Zugriff den gesamten Laufwerksbzw.
Partitionsinhalt durchsuchen zu müssen. Dateisysteme verknüpfen Metadaten mit den
eigentlichen, in Dateien abgelegten Nutzdaten.
2.4 Rechtemanagement
In Mehrbenutzersystemen stellen Dateisysteme Möglichkeiten zur Verfügung, den Zugriff auf
Dateien zu beschränken. Klassische Unix-Dateisystem kontrollieren die Erlaubnis zu lesen,
zu schreiben, ein Programm auszuführen oder den Inhalt eines Verzeichnisses anzuzeigen,
und lassen eine Unterscheidung in Besitzer, Gruppen, und übrige Benutzer zu. Neuer sind
Access Controll Lists (ACLs), die eine detailliertere Vergabe von Rechten ermöglichen. Das
Überwachen dieser Einschränkungen ist Aufgabe des Betriebssystems. Es muss die Benutzer
und bei Zugriff auf das Dateisystem überprüfen, ob die notwendigen Rechte vorliegen.
2.5 Weitere Features
Damit sich im Multiuser-Betrieb nicht mehrere Nutzer beim Arbeiten mit der selben Datei in
die Quere kommen, besteht in modernen Betriebssystemen die Möglichkeit, Dateien zu locken.
Die Anwendung, die den Lock erhält, hat exklusiven Zugriff auf die Datei, die übrigen müssen
auf die Aufhebung des Locks warten. Dateisysteme sollen im Falle einer Störung, z.B. eines
Stromausfalls, möglichst schnell wieder Betriebsbereit sein und dabei die konsistente Speicherung
von Daten gewährleisten. Damit angefangene, und noch nicht beendete Schreibaktionen
rückgängig gemacht oder vervollständigt werden können, führen Journaling-Dateisysteme wie
Ext3, JFS, oder XFS ein Log. Verschlüsseln und automatischen Komprimieren sind weitere
Fähigkeiten, die von einzelnen Dateisystemen angeboten werden.
2.6 Die Virtual-File-System-Schicht
Die Anwendungsprogramme arbeiten mit Dateien, indem sie Routinen des Betriebssystems
aufrufen. Diese Routinen sind in der Virtual-File-System-Schicht (VFS-Schicht) angesiedelt
und umfassen Funktionen wie das Öffnen und Schließen einer Datei, das Springen an bestimmte
Stellen, das Lesen und Schreiben. Entsprechende Routinen für das Betrachten von Verzeichnisinhalten
und setzen bestimmter Datei-Attribute sind ebenso vorhanden. Analoge Mechanismen,
wenn auch unter verschiedenen Namen (hier wird die Unix-Terminologie verwendet)
und mit teilweise variierendem Funktionsumfang existieren in den meisten gebräuchlichen Betriebssystemen.
Die VFS-Schicht delegiert die Aufgaben an die jeweiligen Dateisystemtreiber,
die über entsprechende Gegenstücke zu diesen Routinen verfügen, bzw. sie emulieren. Diese
Dateisystemtreiber kommunizieren nun direkt mit der Blockgeräteebene (Abbildung 2).
Der Zwischenschritt einer VFS-Schicht erlaubt es, den darunter liegenden Dateisystemtreiber
auszutauschen und somit verschiedene, dem Verwendungszweck angebrachte Dateisysteme zu
verwenden.
Seminar – IT-Management in der Praxis