Диспетчер разделов – это драйвер в Windows 2000 и Windows Server 2003. Он представляет собой драйвер фильтрации верхнего уровня (драйверы фильтрации рассматриваются в главе 1), который регистрируется в подсистеме Windows NT Plug and Play и запрашивает уведомление о создании новых объектов устройств в драйвере класса диска.
Диспетчер разделов взаимодействует с диспетчерами томов посредством закрытого интерфейса и передает диспетчерам томов уведомления о создании устройств. Как только диспетчер томов обнаруживает, что доступны все разделы, формирующие том, он создает объект устройства, представляющий том. Кроме того, диспетчер разделов уведомляет подсистему РпР об удалении объекта устройства или раздела (например, когда выполняется удаление раздела). Диспетчер разделов сообщает диспетчерам томов о динамическом создании и удалении разделов. Более подробно он рассматривается в разделах 6.2.3 и 6.2.4.
6.2.2 Диспетчер монтирования
Диспетчер монтирования – это драйвер, который появился в Windows 2000 и доступен в Windows Server 2003 и Windows ХР. Диспетчер монтирования Windows NT (mountggr. sys) предоставляет возможности для управления хранилищем данных на базе томов. К этим возможностям относятся:
монтирование томов;
размонтирование томов;
отслеживание точек монтирования томов и букв дисков в файле базы данных, который называется: $MountMgrRemoteDatabase и находится в корневом каталоге каждого тома NTFS;
создание и удаление пространств имен (и их ассоциаций), которые делают тома доступными для приложений пользовательского режима.
Неудивительно, что диспетчер монтирования зависит от подсистемы Plug and Play, так как требует уведомлений о событиях, которые соответствуют активизации и отключению тома. При монтировании тома диспетчер монтирования «консультируется» с соответствующим диспетчером тома через закрытый интерфейс. Если том расположен на базовом диске, применяется диспетчер томов FtDisk, который обращается к системному реестру для предоставления соответствующей буквы диска. Если том находится на динамическом диске, используется диспетчер томов LDM, который обращается к данным точки монтирования, содержащимся в базе данных LDM динамического дис. ка.
Диспетчер монтирования поддерживает базу данных (уникальных) идентификаторов томов, которые встречались диспетчеру ранее, а также путь или букву диска, назначаемую смонтированному ранее тому. Как только диспетчер монтирования получает уведомление о появлении тома и диспетчер томов не в состоянии предложить точку монтирования, диспетчер монтирования обращается к базе данных и пытается воспользоваться той же буквой диска или путем монтирования, которые использовались при последнем монтировании тома. Если для этого тома в базе данных не содержится информации или точка монтирования уже занята, диспетчер монтирования назначает диску новую точку монтирования. При отключении устройства диспетчер монтирования также отвечает за размонтирование тома. Но запись о точке монтирования из базы данных не удаляется.
Диспетчер монтирования отвечает, за назначение букв дисков томам на базовых дисках (но только тех, которые появились после запуска системы). Диспетчер монтирования назначает буквы диска начиная с буквы С: в соответствии с приоритетами. Устойчивые к ошибкам (устаревшие) наборы томов[12] Windows NT 4.0 имеют наивысший приоритет, после чего следует основной раздел на фиксированном диске и сменные диски (Jazz, USB). После сменных дисков буквы назначаются накопителям на компакт-дисках. Как только все эти устройства получают буквы дисков начиная с А:, буквы назначаются томам на гибких дисках. Накопители на компакт-дисках получают буквы начиная с D:.
Диспетчер монтирования сохраняет назначенные буквы дисков в системном реестре, обеспечивая их неизменность, т.е. при изменении конфигурации системы каждому тому будет назначена буква, которая назначалась ранее. Диспетчер монтирования не поддерживает принудительную защиту буквы диска, если соответствующий раздел отключается. Таким образом, если разделу назначается буква диска, и он отключается, эта же буква диска может быть назначена другому разделу, который активизируется первым[13].
Операциями диспетчера монтирования можно управлять из командной строки с помощью утилиты mountvol. exe. В Windows Server 2003 возможности диспетчера монтирования были обновлены, поэтому приложения могут отказаться от монтирования томов, которые ранее никогда не монтировались в этой системе. Это слабая попытка обеспечить функции таблицы монтирования UNIX. Смысл нововведения – избежать возможного повреждения тома, если он становится доступен Windows по ошибке.
6.2.3 Дерево устройств для томов базовых дисков
Разобравшись с функциями томов, рассмотрим, как тома обрабатываются в стеке ввода-вывода устройств хранения данных. В этом разделе представлена информация о стеке ввода-вывода для томов базовых дисков, а в разделе 6.2.4 – для томов динамических дисков.
В главе 1 описано дерево устройств для простого тома базового диска, где том состоит из одного раздела. Обратите внимание, что диспетчер томов FtDisk поддерживает устаревшие тома, созданные из нескольких разделов. Программный код для поддержки томов с несколькими разделами так и остался в диспетчере томов FtDisk, но, начиная с. Windows 2000, возможность создания тома с несколькими разделами на основе базовых дисков более недоступна.
Обратите внимание на рис. 6.3. Начиная с нижнего правого угла схемы, отображается взаимодействие подсистемы РпР и драйверов шины PCI для создания объектов физического и функционального устройств для шины PCI. После этого драйвер шины PCI перечисляет устройства, подключенные к шине PCI, и создает объект физического устройства для адаптера шины SCSI. Драйвер SCSIPort создает объект функционального устройства для адаптера SCSI. Затем драйвер SCSIPort создает объект физического устройства для одного диска, подключенного к системе, а драйвер класса диска создает объект функционального устройства для этого диска.
Диспетчер разделов следит за проходящими пакетами IRP и обеспечивает правильный путь ввода-вывода для завершения обработки пакетов. Как только диспетчер разделов отмечает завершение обработки запроса IRP_MN_ QUERY_DEVICE_RELATIONSHIPS, он незаметно удаляет все данные об обнаруженных устройствах (дисках). В данном случае речь идет об объектах устройств для двух разделов – 0 и 1, которые создаются драйвером класса диска disk. sys. Таким образом, объекты устройств для разделов 0 и 1 никогда не обнаруживаются подсистемой РпР. Именно поэтому объекты для разделов 0 и 1 обозначены цветом, отличным от цвета остальных объектов устройств (см. рис. 6.3).
Диспетчер разделов передает подробную информацию об обнаруженных объектах устройств зарегистрированным диспетчерам томов. Как только диспетчер тома завершает процедуру инициализации, он регистрируется в подсистеме ввода-вывода. Диспетчер разделов вызывает каждый диспетчер томов по очереди, передавая им информацию об объектах устройств дисков, перехваченных в запросе IRP_MN_QUERY_DEVICE_RELATIONSHIPS. Диспетчеры томов проверяют объекты дисковых устройств, перехваченные диспетчером разделов и принимают или отвергают свои права владения этими объектами. Диспетчер FtDisk принимает права владения всеми томами, от которых отказываются остальные диспетчеры томов.
Рис. 6.3. Дерево объектов устройств для устаревшего составного тома на базовом диске
В примере, показанном на рис. 6.3, драйвер FtDisk становится владельцем устройств объектов. После этого диспетчер FtDisk проверяет конфигурацию тома и определяет, что том состоит из двух разделов, которые диспетчер принимает во владение. На этом этапе диспетчер FtDisk создает объект устройства для представления тома (который на рис. 6.3 называетсяТом V01). Затем для тома может быть смонтирована файловая система.
Стоит упомянуть, что в данном случае используется два отдельных стека устройств. Один стек представляет собой логический элемент – том; второй стек содержит физические устройства системы, например шипу PCI, адаптер шины SCSI и дисковый привод. Диспетчер томов выступает в роли моста между этими двумя стеками.
На рис. 6.3 драйвер FtDisk отправляет все распознанные запросы IRP непосредственно драйверу класса диска. Конечно, драйвер FtDisk перед отправкой пакета проводит преобразование смещений относительно тома в смещения относительно диска. Кроме того, запросы управления вводом-выводом, которые не воспринимаются драйвером FtDisk, отправляются разделу О или 1, в зависимости от назначения запроса.
6.2.4 Дерево устройств для томов динамических дисков
Рассмотрим подробнее дерево устройств для томов динамических дисков, которое отличается рядом параметров от дерева устройств для томов на базовых дисках. На рис. 6.4 показано дерево устройств для томов на динамических дисках.
