Записи модификации

Большинство записей, которые NTFS помещает в журнал транзакций, представляют собой записи модификации. Каждая такая запись содержит два вида информации:

· Информация для повтора (redo information) — как вновь применить! тому одну подоперацию полностью запротоколированной ("подтвержденной") транзакции, если сбой системы произошел до того, как транзакция была переписана из кэша на диск.

· Информация для отмены (undo information) — как устранить изменения, вызванные одной подоперацией транзакции, которая в момент сбоя была запротоколирована лишь частично ("не подтверждена").

На рис. 4-3 показаны три записи модификации в журнале транзакций. Каждая запись представляет собой одну подоперацию транзакции, создающей

новый файл. Данные повтора в каждой записи сообщают NTFS, как повторно применить данную подоперацию к тому, а данные отмены — как откатить (отменить) эту подоперацию.

После протоколирования транзакции (в данном примере, вызывая LFS для помещения трех записей модификации в журнал транзакций) NTFS выполняет ее подоперации непосредственно над томом — в кэше. По окончании обновления кэша NTFS помещает в журнал еще одну запись, которая помечает всю транзакцию как завершенную. Эта подоперация известна как подтверждение транзакции (committing a transaction). После того как транзакция подтверждена, NTFS гарантирует, что все вызванные ею модификации будут отражены на томе, даже если после подтверждения произойдет сбой ОС.

При восстановлении после сбоя системы NTFS просматривает журнал и повторяет все подтвержденные транзакции. Даже если NTFS и завершила транзакцию до момента сбоя системы, ей неизвестно, были ли изменения тома своевременно переписаны на диск диспетчером кэша. Модификации, выполненные в кэше, могли быть потеряны при сбое. Следовательно, NTFS выполняет подтвержденную транзакцию снова, дабы гарантировать, что диск находится в актуальном состоянии.

После повтора всех подтвержденных транзакций NTFS отыскивает в журнале такие, которые не были подтверждены к моменту сбоя, и откатывает (отменяет) каждую запротоколированную подоперацию. В случае, изображенном на рис. 4-3, NTFS вначале должна была бы отменить подоперацию Т1, после чего перейти по указателю назад и отменить Т1^. Переход по указателям в обратном направлении и отмена подопераций продолжались бы до тех пор, пока NTFS не достигла бы первой подоперации транзакции. Двигаясь по указателям, NTFS может определить, сколько и какие записи модификации нужно отменить для того, чтобы откатить транзакцию.

Рис. 4-3. Записи модификации в журнале транзакций.

Информация для повтора и отмены может быть выражена либо физически, либо логически. Физическое описание задает модификации тома как диапазоны байт на диске, которые следует изменить, переместить и т.д. Логическое описание представляет модификации в терминах операций, например "удалить файл A.DAT". Будучи самым низким уровнем программного обеспечения, поддерживающим структуру ФС, NTFS использует записи модификации с физическими описаниями. Однако для программного обеспечения обработки транзакций и других приложений записи модификации в логическом виде могут быть удобнее, поскольку логическое представление обновлений тома компактнее физических. Логическое описание с необходимостью полагается на NTFS в понимании того, что именно выполняют такие операции, как удаление файла.

NTFS генерирует записи модификации (обычно несколько) для каждой из следующих транзакций:

· создание файла

· удаление файла

· расширение файла

· урезание файла

· установка файловой информации

· переименование файла

· изменение прав доступа к файлу.

Информация для повтора и отмены в записи модификации должна быть тщательно подобрана, потому что при отмене транзакции, восстановлении после сбоя системы или даже в ходе нормальной работы NTFS может попытаться повторить транзакцию, которая уже была выполнена, или, наоборот, отменить транзакцию, которая никогда не выполнялась либо уже отменена. Аналогично, NTFS может попытаться повторить или отменить транзакцию, состоящую из нескольких записей модификации, из которых не все были применены к диску. Формат записей модификации должен гарантировать, что излишние операции повтора или отмены будут идемпотентными (idempotent), т. е. иметь нейтральный эффект: например, установка бита, который уже установлен, не оказывает никакого действия, но изменение на противоположное значения бита, которое уже было изменено, оказывает. ФС обязана также корректно обрабатывать переходные состояния тома.

Поиск по сайту: