5  Structure physique du système de fichiers

Bloc 0 : bloc de boot

Dans notre cas il est inutilisé.

Bloc 1 : super bloc

Il contient les informations générales du système. En particulier c'est le super bloc qui connaît l'état d'allocation des blocs et des i-noeuds : la zone des blocs libres est formée de deux sous-zones : une liste chaînée et une zone contiguë. Au départ, la zone contiguë contient tous les blocs libres et la liste chaînée est vide (la même technique est utilisée pour la zone des i-noeuds libres). Voici les informations que contient le super bloc ; ces informations sont organisées dans une structure de type SUPER_BLOC (figure 7) :

• taille en blocs du volume ;
• nombre total de i-noeuds ;
• premier i-noeud libre dans la liste chaînée des i-noeuds libres. Initialement, cette liste est vide ;
• premier i-noeud libre dans la zone contiguë des i-noeuds libres, initialement c'est le 2 (avant création de la root) ;
• premier bloc libre dans la liste chaînée des bloc libres. Initialement, cette liste est vide ;
• premier bloc libre dans la zone contiguë des bloc libres. Cette zone s'étend depuis depuis ce bloc jusqu'au bloc N-1 du volume. Initialement c'est le bloc k+1 (avant création du répertoire root) ;
• un numéro magique pour s'assurer qu'au montage d'un volume on a bien à faire à un système de fichiers.

Lors de l'allocation d'un bloc ou d'un inoeud, on tente d'abord de l'allouer dans la zone contiguë. Si elle est vide alors on tente l'allocation depuis la liste chaînée. Une libération d'un bloc ou d'un inoeud est toujours faite dans la liste chaînée.

Le super bloc doit bien entendu tenir sur un seul bloc.

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typedef u_short INOMBRE ;

typedef struct SUPER_BLOC {
   u_short    nb_blocs ;
   u_short    nb_inoeuds ;
   INOMBRE    i_contigu ; /* a partir de ce i_nombre, tous les i_noeuds sont libres */
   INOMBRE    i_chaine  ;
   NUM_BLOC   b_contigu ; /* a partir de ce bloc, tous les blocs sont libres */
   NUM_BLOC   b_chaine  ;
   char       magique [20] ; /* signature du systeme de fichier */
} SUPER_BLOC ;

typedef struct INOEUD_LIBRE {
   INOMBRE i_suiv ;  /* liste chainee des inoeuds libres */
} INOEUD_LIBRE ;

typedef union { /* definition complete */
   INOEUD_OCCUPE occupe ;
   INOEUD_LIBRE  libre ;
} INOEUD ;

typedef struct BLOC_LIBRE {
   NUM_BLOC b_suiv ; /* liste chainee des blocs libres */
} BLOC_LIBRE ;
 

Figure 7 : Définitions de types pour le super bloc

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Blocs 2 à k : table des i-noeuds

Le nombre de i-noeuds est fixé une fois pour toutes à la création du système de fichiers. Chaque bloc de cette table contient un nombre entier de i-noeud (quitte à ce qu'il y ait de la place inutilisée dans ces blocs ; figure 8).

Un i-nombre est un indice dans cette table (à partir de 0). Le i-nombre 0 représente l'absence de i-noeud (ceci permet en particulier de marquer les entrées libres de répertoire), historiquement, le i-noeud 1 était utilisé pour mémoriser la liste des secteurs défectueux du disque, enfin le i-nombre 2 correspond toujours au répertoire racine. Après la création d'un système de fichiers, le premier i-nombre libre est donc toujours 3.

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/* Nombre de inoeuds par bloc */
#define INOEUDS_PAR_BLOC (BLOC_SIZE/sizeof (INOEUD [1]))

Figure 8 : Définition complémentaire pour la table des i-noeuds (voir figure 3)

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Blocs k+1 à N-1 : blocs restants

Ces blocs contiennent les informations utiles des fichiers ainsi que les blocs d'indirections.

En particulier, les répertoires sont rangés dans ces blocs selon la définition de type de la figure 9. Remarquez que la taille d'une entrée de répertoire, 16 octets, est un sous-multiple de celle d'un bloc.

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#define LONGMAXNOM 14 

typedef struct ENTREE {
   INOMBRE i_nombre ;      /* NUM_NULL indique une entree libre */
   char nom [LONGMAXNOM] ;
} ENTREE ;

/* Nombre d'entrees de repertoire par bloc */
#define ENTREES_PAR_BLOC (BLOC_SIZE / sizeof(struct ENTREE [1]))

Figure 9 : Définition de type pour les entrées de répertoire

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#define BLOC_SIZE 64
typedef char VOL_BLOC [BLOC_SIZE] ;

/* Nombre d'entrees de repertoire par bloc */
#define ENTREES_PAR_BLOC (BLOC_SIZE / sizeof(struct ENTREE [1]))

typedef union BLOC {
   VOL_BLOC opaque ;   /* fixe la taille du BLOC */
   BLOC_LIBRE bloc_libre ;
   SUPER_BLOC super_bloc ;
   INOEUD inoeuds [INOEUDS_PAR_BLOC] ;
   ENTREE entrees [ENTREES_PAR_BLOC] ;
   NUM_BLOC blocs [NUMEROS_PAR_BLOC] ;
} BLOC ;

Figure 10 : Définitions de types pour les blocs

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