第六章 文件管理2

1、n概述概述n文件的結(jié)構(gòu)和存取方式文件的結(jié)構(gòu)和存取方式n文件目錄文件目錄n文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)n文件的使用文件的使用n文件系統(tǒng)的可靠性和安全性文件系統(tǒng)的可靠性和安全性文件管理文件管理所有的計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序都要：所有的計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序都要： 存儲(chǔ)信息，檢索信息存儲(chǔ)信息，檢索信息一、概述一、概述兩種觀點(diǎn)兩種觀點(diǎn)用戶觀點(diǎn)：用戶觀點(diǎn)： 文件系統(tǒng)如何呈現(xiàn)在其面前：一個(gè)文件文件系統(tǒng)如何呈現(xiàn)在其面前：一個(gè)文件有什么組成，如何命名，如何保護(hù)文件，有什么組成，如何命名，如何保護(hù)文件，可以進(jìn)行何種操作等等可以進(jìn)行何種操作等等 按名存取按名存取操作系統(tǒng)觀點(diǎn)：操作系統(tǒng)觀點(diǎn)： 文件目錄怎樣實(shí)現(xiàn)，怎樣管理存儲(chǔ)空間，文件

2、目錄怎樣實(shí)現(xiàn)，怎樣管理存儲(chǔ)空間，文件存儲(chǔ)位置，磁盤(pán)實(shí)際運(yùn)作方式文件存儲(chǔ)位置，磁盤(pán)實(shí)際運(yùn)作方式( (與設(shè)與設(shè)備管理的接口備管理的接口) )等等等等 外存空間管理外存空間管理（1）文件）文件 一組帶標(biāo)識(shí)的在邏輯上有完整意義的信息一組帶標(biāo)識(shí)的在邏輯上有完整意義的信息項(xiàng)的序列，這個(gè)標(biāo)識(shí)為文件名項(xiàng)的序列，這個(gè)標(biāo)識(shí)為文件名 信息項(xiàng)：構(gòu)成文件內(nèi)容的基本單位信息項(xiàng)：構(gòu)成文件內(nèi)容的基本單位 長(zhǎng)度：?jiǎn)蝹€(gè)字節(jié)，或多個(gè)字節(jié)長(zhǎng)度：?jiǎn)蝹€(gè)字節(jié)，或多個(gè)字節(jié) 文件內(nèi)容的意義：由文件的建立者和使用文件內(nèi)容的意義：由文件的建立者和使用者解釋者解釋1. 文件與文件系統(tǒng)文件與文件系統(tǒng)（2）文件系統(tǒng)）文件系統(tǒng) 是操作系統(tǒng)中統(tǒng)一管理信息資

3、源的是操作系統(tǒng)中統(tǒng)一管理信息資源的一種軟一種軟件件，管理文件的存儲(chǔ)、檢索、更新，提，管理文件的存儲(chǔ)、檢索、更新，提供安全可靠的共享和保護(hù)手段，并且方供安全可靠的共享和保護(hù)手段，并且方便用戶使用便用戶使用.文件系統(tǒng)文件系統(tǒng)=管理文件的軟件管理文件的軟件+被管理的文件被管理的文件 +數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（3）功能）功能n統(tǒng)一管理文件的存儲(chǔ)空間，實(shí)施存儲(chǔ)空統(tǒng)一管理文件的存儲(chǔ)空間，實(shí)施存儲(chǔ)空間的分配與回收間的分配與回收n實(shí)現(xiàn)文件的按名存取實(shí)現(xiàn)文件的按名存取 名字空間名字空間 映射映射 存儲(chǔ)空間存儲(chǔ)空間n文件系統(tǒng)的執(zhí)行效率文件系統(tǒng)的執(zhí)行效率 文件系統(tǒng)在操作系統(tǒng)接口中占的比例最文件系統(tǒng)在操作系統(tǒng)接口中占的比例

4、最大，用戶使用操作系統(tǒng)的感覺(jué)在很大程大，用戶使用操作系統(tǒng)的感覺(jué)在很大程度上取決于對(duì)文件系統(tǒng)的使用效果度上取決于對(duì)文件系統(tǒng)的使用效果2.文件的分類文件的分類1.文件的邏輯結(jié)構(gòu)文件的邏輯結(jié)構(gòu) 從從用戶角度用戶角度看文件，研究文件的組織形式看文件，研究文件的組織形式二、二、文件的結(jié)構(gòu)及文件存取方式文件的結(jié)構(gòu)及文件存取方式 (2) 研究文件邏輯結(jié)構(gòu)的目的 為用戶提供一種邏輯結(jié)構(gòu)清晰、使用簡(jiǎn)便為用戶提供一種邏輯結(jié)構(gòu)清晰、使用簡(jiǎn)便的邏輯文件形式。的邏輯文件形式。 用戶按文件的邏輯結(jié)構(gòu)形式去存儲(chǔ)、檢索用戶按文件的邏輯結(jié)構(gòu)形式去存儲(chǔ)、檢索和加工文件中的信息。和加工文件中的信息。 一條記錄一條記錄一個(gè)字節(jié)一個(gè)字

5、節(jié)字節(jié)序列字節(jié)序列 記錄序列記錄序列 樹(shù)樹(shù)（1）流式文件：構(gòu)成文件的基本單位是字）流式文件：構(gòu)成文件的基本單位是字符，文件是有邏輯意義的、無(wú)結(jié)構(gòu)的一符，文件是有邏輯意義的、無(wú)結(jié)構(gòu)的一串字符的集合。串字符的集合。 文件：一個(gè)無(wú)結(jié)構(gòu)字節(jié)序列文件：一個(gè)無(wú)結(jié)構(gòu)字節(jié)序列 好處：提供很大的靈活性好處：提供很大的靈活性（2）記錄文件：文件是由若干個(gè)記錄組成，）記錄文件：文件是由若干個(gè)記錄組成，每個(gè)記錄有一個(gè)鍵，可按鍵進(jìn)行查找。每個(gè)記錄有一個(gè)鍵，可按鍵進(jìn)行查找。記錄式文件是有結(jié)構(gòu)的文件。記錄式文件是有結(jié)構(gòu)的文件。 文件：一個(gè)固定長(zhǎng)度記錄的序列，每條文件：一個(gè)固定長(zhǎng)度記錄的序列，每條記錄有其內(nèi)部結(jié)構(gòu)記錄有其內(nèi)部

6、結(jié)構(gòu)是從是從系統(tǒng)的角度系統(tǒng)的角度來(lái)看文件，從文件在物理來(lái)看文件，從文件在物理介質(zhì)上的存放方式來(lái)研究文件介質(zhì)上的存放方式來(lái)研究文件. .(2) 研究文件物理結(jié)構(gòu)的目的 選擇工作性能良好、設(shè)備利用率高的物選擇工作性能良好、設(shè)備利用率高的物理文件形式。理文件形式。3.文件的物理結(jié)構(gòu)文件的物理結(jié)構(gòu) 1）連續(xù)結(jié)構(gòu)（順序）連續(xù)結(jié)構(gòu)（順序） 文件的信息存放在若干連續(xù)的物理塊中文件的信息存放在若干連續(xù)的物理塊中 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): 簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單 支持順序存取和隨機(jī)存取支持順序存取和隨機(jī)存取 順序存取速度快順序存取速度快 所需的磁盤(pán)尋道次數(shù)和尋道時(shí)間最少所需的磁盤(pán)尋道次數(shù)和尋道時(shí)間最少0123456789101112131

7、41516171819202122232425262728293031文件名文件名 始址始址 塊數(shù)塊數(shù)count 0 2tr 14 3mail 19 6list 28 4f 6 2 文件目錄文件目錄countftrmaillist順 序 結(jié) 構(gòu)文件文件X 3 200a0 a1 a2 an用戶文件目錄用戶文件目錄200202201 缺點(diǎn)缺點(diǎn): : n文件不能動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)文件不能動(dòng)態(tài)增長(zhǎng) 預(yù)留空間預(yù)留空間: :浪費(fèi)浪費(fèi) 重新分配和移動(dòng)重新分配和移動(dòng)n不利于文件插入和刪除不利于文件插入和刪除n外部碎片問(wèn)題外部碎片問(wèn)題 （2）鏈接結(jié)構(gòu)）鏈接結(jié)構(gòu) 一個(gè)文件的信息存放在若干不連續(xù)的物理一個(gè)文件的信息存放在若干

8、不連續(xù)的物理塊中，各塊之間通過(guò)指針連接，前一個(gè)塊中，各塊之間通過(guò)指針連接，前一個(gè)物理塊指向下一個(gè)物理塊物理塊指向下一個(gè)物理塊 優(yōu)點(diǎn)：提高了磁盤(pán)空間利用率優(yōu)點(diǎn)：提高了磁盤(pán)空間利用率,不存在外不存在外部碎片問(wèn)題部碎片問(wèn)題 有利于文件插入和刪除有利于文件插入和刪除 有利于文件動(dòng)態(tài)擴(kuò)充有利于文件動(dòng)態(tài)擴(kuò)充文件名文件名 始址始址 末址末址jeep 9 25文件目錄文件目錄01234567891011121314151617181920212223242526272829303111016-125鏈接結(jié)構(gòu)文件文件X 3 200用戶文件目錄用戶文件目錄200300260a0 260 a1 300 a2 A 缺

9、點(diǎn)：存取速度慢，不適于隨機(jī)存取缺點(diǎn)：存取速度慢，不適于隨機(jī)存取 可靠性問(wèn)題，如指針出錯(cuò)可靠性問(wèn)題，如指針出錯(cuò) 更多的尋道次數(shù)和尋道時(shí)間更多的尋道次數(shù)和尋道時(shí)間 鏈接指針占用一定的空間鏈接指針占用一定的空間（3）索引結(jié)構(gòu)）索引結(jié)構(gòu) 一個(gè)文件的信息存放在若干不連續(xù)物理塊一個(gè)文件的信息存放在若干不連續(xù)物理塊中，系統(tǒng)為每個(gè)文件建立一個(gè)專用數(shù)據(jù)中，系統(tǒng)為每個(gè)文件建立一個(gè)專用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)-索引表，并將這些塊的塊號(hào)存放在索引表，并將這些塊的塊號(hào)存放在一個(gè)索引表中一個(gè)索引表中 一個(gè)索引表就是磁盤(pán)塊地址數(shù)組一個(gè)索引表就是磁盤(pán)塊地址數(shù)組,其中第其中第i個(gè)條目指向文件的第個(gè)條目指向文件的第i塊塊0123456789

10、10111213141516171819202122232425262728293031文件名文件名 索引表地址索引表地址文件目錄文件目錄Jeep 19 916 11025 -1 -1 -119索引結(jié)構(gòu)索引表指針?biāo)饕碇羔樳壿媺K號(hào)邏輯塊號(hào) 物理塊號(hào)物理塊號(hào)0 501 282 36283650用戶文件目錄用戶文件目錄物理塊物理塊索引表索引表優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 保持了鏈接結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，又解決了其缺保持了鏈接結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，又解決了其缺點(diǎn)：點(diǎn)：n即能順序存取，又能隨機(jī)存取即能順序存取，又能隨機(jī)存取n滿足了文件動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)、插入刪除的要求滿足了文件動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)、插入刪除的要求n能充分利用外存空間能充分利用外存空間缺點(diǎn)：較

11、多的尋道次數(shù)和尋道時(shí)間缺點(diǎn)：較多的尋道次數(shù)和尋道時(shí)間 索引表本身帶來(lái)了系統(tǒng)開(kāi)銷索引表本身帶來(lái)了系統(tǒng)開(kāi)銷 如：內(nèi)外存空間，存取時(shí)間如：內(nèi)外存空間，存取時(shí)間 存取方式存取方式n順序存取方式順序存取方式n隨機(jī)隨機(jī)( (直接直接) )存取方式存取方式4.4.文件結(jié)構(gòu)、文件存取方式與文件存儲(chǔ)介質(zhì)的關(guān)系文件結(jié)構(gòu)、文件存取方式與文件存儲(chǔ)介質(zhì)的關(guān)系存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)介質(zhì)物理結(jié)構(gòu)物理結(jié)構(gòu)存取方式存取方式磁帶磁帶連續(xù)結(jié)構(gòu)連續(xù)結(jié)構(gòu)順序存取順序存取磁盤(pán)磁盤(pán)連續(xù)連續(xù)鏈接鏈接索引索引順序順序順序順序順序順序隨機(jī)隨機(jī) 隨機(jī)隨機(jī)（1 1）空閑塊表）空閑塊表 將所有空閑塊記錄在一個(gè)表中，即空閑將所有空閑塊記錄在一個(gè)表中，即空閑塊表塊

12、表. .三三 外存空間管理外存空間管理（2 2）空閑塊鏈表）空閑塊鏈表 把所有空閑塊鏈成一個(gè)鏈把所有空閑塊鏈成一個(gè)鏈該方法的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但工作效率低，因?yàn)槊慨?dāng)在鏈上增加或移去空該方法的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但工作效率低，因?yàn)槊慨?dāng)在鏈上增加或移去空閑塊時(shí)，都需要對(duì)空閑塊鏈做較大的調(diào)整，因而會(huì)有較大的系統(tǒng)開(kāi)銷。閑塊時(shí)，都需要對(duì)空閑塊鏈做較大的調(diào)整，因而會(huì)有較大的系統(tǒng)開(kāi)銷。對(duì)空閑塊鏈管理技術(shù)的改進(jìn)方法是采用成組空閑塊鏈表，即對(duì)空閑塊鏈管理技術(shù)的改進(jìn)方法是采用成組空閑塊鏈表，即利用盤(pán)空閑塊利用盤(pán)空閑塊管理盤(pán)上的空閑塊管理盤(pán)上的空閑塊，每個(gè)磁盤(pán)塊記錄盡可能多的空閑塊，每個(gè)磁盤(pán)塊記錄盡可能多的空閑塊1004

13、003993013001003002992022012991004003992013019907999790179007899780179997901空閑盤(pán)塊號(hào)棧S.free019899（3）位圖法）位圖法 用一串二進(jìn)制位反映磁盤(pán)空間中分配使用一串二進(jìn)制位反映磁盤(pán)空間中分配使用情況用情況, 每個(gè)物理塊對(duì)應(yīng)一位每個(gè)物理塊對(duì)應(yīng)一位, 分配物理分配物理塊為塊為1，否則為，否則為0 申請(qǐng)物理塊時(shí)，可以在位示圖中查找為申請(qǐng)物理塊時(shí)，可以在位示圖中查找為0的位，返回對(duì)應(yīng)物理塊號(hào)；的位，返回對(duì)應(yīng)物理塊號(hào)； 歸還時(shí)；將對(duì)應(yīng)位轉(zhuǎn)置歸還時(shí)；將對(duì)應(yīng)位轉(zhuǎn)置0 描述能力強(qiáng)，適合各種物理結(jié)構(gòu)描述能力強(qiáng)，適合各種物理結(jié)構(gòu)計(jì)

14、算公式：計(jì)算公式：已知字號(hào)已知字號(hào)i，位號(hào)，位號(hào)j 塊號(hào)塊號(hào)i字長(zhǎng)字長(zhǎng)j已知塊號(hào)：已知塊號(hào)： 字號(hào)字號(hào) 塊號(hào)塊號(hào)/字長(zhǎng)字長(zhǎng) 位號(hào)塊號(hào)位號(hào)塊號(hào) mod 字長(zhǎng)字長(zhǎng) 已知塊號(hào)，則磁盤(pán)地址：已知塊號(hào)，則磁盤(pán)地址： 柱面號(hào)柱面號(hào)塊號(hào)塊號(hào)/（磁頭數(shù)（磁頭數(shù)扇區(qū)數(shù)）扇區(qū)數(shù)） 磁頭號(hào)磁頭號(hào)（塊號(hào)（塊號(hào)mod （磁頭數(shù)（磁頭數(shù)扇區(qū)數(shù)）扇區(qū)數(shù)）/扇區(qū)數(shù)扇區(qū)數(shù) 扇區(qū)號(hào)（塊號(hào)扇區(qū)號(hào)（塊號(hào)mod （磁頭數(shù)（磁頭數(shù)扇區(qū)數(shù)）扇區(qū)數(shù)）mod 扇區(qū)數(shù)扇區(qū)數(shù)已知磁盤(pán)地址：已知磁盤(pán)地址：塊號(hào)柱面號(hào)塊號(hào)柱面號(hào)（磁頭數(shù)（磁頭數(shù)扇區(qū)數(shù)）磁扇區(qū)數(shù)）磁頭號(hào)頭號(hào)扇區(qū)數(shù)扇區(qū)號(hào)扇區(qū)數(shù)扇區(qū)號(hào) n有一磁盤(pán)共有一磁盤(pán)共20個(gè)盤(pán)面，每個(gè)盤(pán)面上個(gè)盤(pán)面，每個(gè)

15、盤(pán)面上100條磁道，每個(gè)磁道條磁道，每個(gè)磁道16個(gè)扇區(qū)，假定分配個(gè)扇區(qū)，假定分配以扇區(qū)位單位，若使用位示圖管理磁盤(pán)以扇區(qū)位單位，若使用位示圖管理磁盤(pán)空間，問(wèn)位示圖需要占多大?？臻g，問(wèn)位示圖需要占多大。n20*100*2B=4000B記錄的成組和分解記錄的成組和分解 n當(dāng)文件的一個(gè)邏輯記錄的長(zhǎng)度小于一個(gè)當(dāng)文件的一個(gè)邏輯記錄的長(zhǎng)度小于一個(gè)物理塊的長(zhǎng)度的時(shí)候，我們可以把若干物理塊的長(zhǎng)度的時(shí)候，我們可以把若干個(gè)邏輯記錄合并成一組存到一個(gè)物理塊個(gè)邏輯記錄合并成一組存到一個(gè)物理塊中，這個(gè)工作稱為中，這個(gè)工作稱為成組成組 .n訪問(wèn)某個(gè)記錄的時(shí)候，需要把這個(gè)記錄訪問(wèn)某個(gè)記錄的時(shí)候，需要把這個(gè)記錄從它所在的塊中

16、的一組記錄中分離出來(lái)從它所在的塊中的一組記錄中分離出來(lái)，這一工作稱為分解，這一工作稱為分解 n優(yōu)點(diǎn)：記錄的成組和分解可以提高存儲(chǔ)優(yōu)點(diǎn)：記錄的成組和分解可以提高存儲(chǔ)空間的利用率，并且可以減少存儲(chǔ)設(shè)備空間的利用率，并且可以減少存儲(chǔ)設(shè)備的啟動(dòng)次數(shù)。的啟動(dòng)次數(shù)。 n缺點(diǎn)：采用這種技術(shù)有額外的開(kāi)銷，即缺點(diǎn)：采用這種技術(shù)有額外的開(kāi)銷，即要設(shè)立主緩沖區(qū)，操作系統(tǒng)還要增加成要設(shè)立主緩沖區(qū)，操作系統(tǒng)還要增加成組分解的操作功能。組分解的操作功能。 第第i塊塊 間隙間隙 第第i+1塊塊n某磁帶機(jī)的記錄密度為某磁帶機(jī)的記錄密度為800字節(jié)字節(jié)/英寸，邏輯記錄長(zhǎng)英寸，邏輯記錄長(zhǎng)80 字節(jié)，磁帶的塊間隙為字節(jié)，磁帶的塊間

17、隙為0.6英寸。若有英寸。若有1000 個(gè)邏個(gè)邏輯記錄需要記帶，不采用成組方式時(shí)，共占帶：輯記錄需要記帶，不采用成組方式時(shí)，共占帶：n0.61000+(80/800)1000=700（英寸）（英寸）其中信息只占用其中信息只占用100英寸，磁帶的利用率為：英寸，磁帶的利用率為：100/700=14.3%若采用塊因子數(shù)為若采用塊因子數(shù)為4作成組處理時(shí)，則共占帶：作成組處理時(shí)，則共占帶：0.61000/4+(80/800)41000/4=250磁帶的利用率為：磁帶的利用率為：100/250=40% n假定某個(gè)文件由長(zhǎng)度為假定某個(gè)文件由長(zhǎng)度為80個(gè)字符的個(gè)字符的100個(gè)邏輯記錄組成，磁盤(pán)存儲(chǔ)空間被劃分

18、個(gè)邏輯記錄組成，磁盤(pán)存儲(chǔ)空間被劃分成長(zhǎng)度為成長(zhǎng)度為2048個(gè)字符的塊個(gè)字符的塊，為有效地使，為有效地使用磁盤(pán)空間，你可采用成組方式把文件用磁盤(pán)空間，你可采用成組方式把文件存放到磁盤(pán)上，回答下列問(wèn)題：存放到磁盤(pán)上，回答下列問(wèn)題：n該文件至少占用多少磁盤(pán)存儲(chǔ)塊？該文件至少占用多少磁盤(pán)存儲(chǔ)塊？ n 2048/80=25.6 25n 100/25=4 n若該文件是以鏈接結(jié)構(gòu)形式在磁盤(pán)上的，現(xiàn)若該文件是以鏈接結(jié)構(gòu)形式在磁盤(pán)上的，現(xiàn)用戶要求使用第用戶要求使用第28個(gè)邏輯記錄個(gè)邏輯記錄，寫(xiě)出系統(tǒng)為滿，寫(xiě)出系統(tǒng)為滿足用戶要求而應(yīng)做的主要工作。足用戶要求而應(yīng)做的主要工作。n首先系統(tǒng)計(jì)算出第首先系統(tǒng)計(jì)算出第28個(gè)

19、記錄在第個(gè)記錄在第2個(gè)物個(gè)物理塊上，然后系統(tǒng)通過(guò)文件目錄讀出第理塊上，然后系統(tǒng)通過(guò)文件目錄讀出第一塊物理塊，在該塊最后單元找到第二一塊物理塊，在該塊最后單元找到第二物理塊的地址，讀出第二物理塊，再經(jīng)物理塊的地址，讀出第二物理塊，再經(jīng)過(guò)分解第過(guò)分解第28個(gè)記錄在第二塊中的位置讀個(gè)記錄在第二塊中的位置讀出該記錄。出該記錄。 1.1.基本概念基本概念n文件控制塊（文件控制塊（FCBFCB）：文件控制塊是操作）：文件控制塊是操作系統(tǒng)為管理文件而設(shè)置的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，存系統(tǒng)為管理文件而設(shè)置的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，存放了為管理文件所需的所有有關(guān)信息放了為管理文件所需的所有有關(guān)信息（文件屬性文件屬性） 文件控制塊是文件存在的

20、標(biāo)志文件控制塊是文件存在的標(biāo)志文件目錄文件目錄文件目錄文件目錄n如何實(shí)現(xiàn)如何實(shí)現(xiàn)“按名存取按名存取”？n當(dāng)用戶要求存取某個(gè)文件時(shí)，系統(tǒng)查當(dāng)用戶要求存取某個(gè)文件時(shí)，系統(tǒng)查找找目錄文件目錄文件，獲得對(duì)應(yīng)的文件目錄。，獲得對(duì)應(yīng)的文件目錄。n在文件目錄中，根據(jù)用戶給定的文件在文件目錄中，根據(jù)用戶給定的文件名尋找到對(duì)應(yīng)該文件的名尋找到對(duì)應(yīng)該文件的文件控制塊文件控制塊（文件目錄項(xiàng)）文件目錄項(xiàng)）n通過(guò)文件控制塊所記錄的該文件的相通過(guò)文件控制塊所記錄的該文件的相關(guān)信息（如文件信息存放的相對(duì)位置關(guān)信息（如文件信息存放的相對(duì)位置或文件信息首塊的或文件信息首塊的物理位置物理位置）依次存）依次存取該文件的內(nèi)容。取該文

21、件的內(nèi)容。文件名 擴(kuò)展名文件屬性建立日期建立時(shí)間文件長(zhǎng)度修改日期修改時(shí)間第一個(gè)磁盤(pán)塊號(hào)目錄文件的目錄文件的 目錄項(xiàng)是文件控制塊目錄項(xiàng)是文件控制塊FCB索引節(jié)點(diǎn)號(hào)文件屬性建立日期建立時(shí)間文件長(zhǎng)度修改日期磁盤(pán)塊號(hào)012索引節(jié)點(diǎn)表索引節(jié)點(diǎn)表目錄文件目錄文件文件名文件名索引節(jié)點(diǎn)號(hào)索引節(jié)點(diǎn)號(hào)123將上述目錄項(xiàng)分解，引入將上述目錄項(xiàng)分解，引入索引節(jié)點(diǎn)索引節(jié)點(diǎn)n文件目錄：把所有的文件目錄：把所有的FCB組織在一起，組織在一起，就構(gòu)成了文件目錄，即文件控制塊的有就構(gòu)成了文件目錄，即文件控制塊的有序集合序集合n目錄項(xiàng)：構(gòu)成文件目錄的項(xiàng)目（目錄項(xiàng)目錄項(xiàng)：構(gòu)成文件目錄的項(xiàng)目（目錄項(xiàng)就是就是FCB）n目錄文件：為了實(shí)

22、現(xiàn)對(duì)文件目錄的管理，目錄文件：為了實(shí)現(xiàn)對(duì)文件目錄的管理，通常將文件目錄以文件的形式保存在外通常將文件目錄以文件的形式保存在外存，這個(gè)文件就叫目錄文件存，這個(gè)文件就叫目錄文件（1）一級(jí)目錄結(jié)構(gòu)）一級(jí)目錄結(jié)構(gòu) 為所有文件建立一個(gè)目錄文件（組成一線為所有文件建立一個(gè)目錄文件（組成一線性表）性表）優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：n限制了用戶對(duì)文件的命名限制了用戶對(duì)文件的命名n文件平均檢索時(shí)間長(zhǎng)文件平均檢索時(shí)間長(zhǎng)n限制了對(duì)文件的共享限制了對(duì)文件的共享2. 目錄結(jié)構(gòu)目錄結(jié)構(gòu)文件名文件名文件的物文件的物理位置理位置日期日期時(shí)間時(shí)間其他其他信息信息C bsc Wps 單級(jí)目錄結(jié)構(gòu)單級(jí)目錄結(jié)構(gòu)一

23、級(jí)目錄結(jié)構(gòu)一級(jí)目錄結(jié)構(gòu)n系統(tǒng)構(gòu)造一張線性表，每個(gè)文件有關(guān)的屬系統(tǒng)構(gòu)造一張線性表，每個(gè)文件有關(guān)的屬性占用一個(gè)目錄項(xiàng)就成了一級(jí)目錄結(jié)構(gòu)。性占用一個(gè)目錄項(xiàng)就成了一級(jí)目錄結(jié)構(gòu)。 n缺點(diǎn)缺點(diǎn): :一是重名問(wèn)題，二是文件共享一是重名問(wèn)題，二是文件共享問(wèn)題問(wèn)題。目錄項(xiàng)1目錄項(xiàng)2目錄項(xiàng)N文件1文件2文件N文件目錄n單級(jí)目錄機(jī)構(gòu)文件文件1（FCB） 文件文件2 文件文件3 文件文件n（FCB）（2）二級(jí)目錄結(jié)構(gòu)）二級(jí)目錄結(jié)構(gòu) 為改變一級(jí)目錄文件目錄命名沖突，并為改變一級(jí)目錄文件目錄命名沖突，并提高對(duì)目錄文件檢索速度而改進(jìn)提高對(duì)目錄文件檢索速度而改進(jìn) 目錄分為兩級(jí)：目錄分為兩級(jí)：一級(jí)稱為主一級(jí)稱為主文件目錄文件目

24、錄，給出用戶名，用戶子目錄所在的物理位給出用戶名，用戶子目錄所在的物理位置；二級(jí)稱為置；二級(jí)稱為用戶文件目錄用戶文件目錄（又稱用戶（又稱用戶子目錄），給出該用戶所有文件的子目錄），給出該用戶所有文件的FCB文件目錄n二級(jí)目錄結(jié)構(gòu)主文件目錄主文件目錄用戶文件目錄用戶文件目錄1用戶文件目錄用戶文件目錄2用戶文件目錄用戶文件目錄n 文件文件1文件文件2文件文件3 二級(jí)目錄結(jié)構(gòu)二級(jí)目錄結(jié)構(gòu)(2)(2) 文件文件文件用戶名 A B文件目錄始址主文件目錄文件名 物理地址 Afile1用戶A文件目錄 Afile2文件名 物理地址 Bfile1用戶B文件目錄 Bfile2 Bfile3文件優(yōu)點(diǎn)：解決了文件的重

25、名問(wèn)題和文件共享優(yōu)點(diǎn)：解決了文件的重名問(wèn)題和文件共享問(wèn)題問(wèn)題 用戶名用戶名| |文件名文件名 查找時(shí)間降低查找時(shí)間降低缺點(diǎn)：增加了系統(tǒng)開(kāi)銷缺點(diǎn)：增加了系統(tǒng)開(kāi)銷（3）多級(jí)目錄結(jié)構(gòu)（樹(shù)型目錄）多級(jí)目錄結(jié)構(gòu)（樹(shù)型目錄）優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 層次結(jié)構(gòu)清晰，便于管理和保護(hù)；有利于層次結(jié)構(gòu)清晰，便于管理和保護(hù)；有利于文件分類；解決重名問(wèn)題；提高文件檢文件分類；解決重名問(wèn)題；提高文件檢索速度；能進(jìn)行存取權(quán)限的控制索速度；能進(jìn)行存取權(quán)限的控制 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 查找一個(gè)文件按路徑名逐層檢查，由于每查找一個(gè)文件按路徑名逐層檢查，由于每個(gè)文件都放在外存，多次訪盤(pán)影響速度個(gè)文件都放在外存，多次訪盤(pán)影響速度根目錄根目錄rootr

26、ootusrusrhomehomebashbashsbinsbinlocallocalZhangZhangLiuLiuAbcAbcsquidsquida.outa.outpolypolyhttpdhttpd 此時(shí)正在此時(shí)正在訪問(wèn)訪問(wèn)/home/liu;即此為工作目錄即此為工作目錄a.Out的絕對(duì)路徑：的絕對(duì)路徑：/home/liu/a.outa.Out的相對(duì)路徑：的相對(duì)路徑：liu/a.out（4）文件目錄檢索）文件目錄檢索 訪問(wèn)文件包括：訪問(wèn)文件包括： 目錄檢索：目錄檢索： 用戶給出文件名，按名尋找目錄項(xiàng)用戶給出文件名，按名尋找目錄項(xiàng) 根據(jù)路徑名檢索：根據(jù)路徑名檢索： 全路徑名：從根開(kāi)始全路

27、徑名：從根開(kāi)始 相對(duì)路徑：從當(dāng)前目錄開(kāi)始相對(duì)路徑：從當(dāng)前目錄開(kāi)始目錄查詢技術(shù)目錄查詢技術(shù)如基于索引節(jié)點(diǎn)：如基于索引節(jié)點(diǎn)：查找查找/usr/ast/mbox/usr/ast/mbox/usr/ast/mbox/usr/ast/mbox文件名索引節(jié)點(diǎn).1.1bin4dev7lib14etc9usr6tmp8根目錄表根目錄表(1) 在根目錄表中查找usr目錄索引節(jié)點(diǎn)文件類型屬性物理地址1d6d13226d49660f200索引節(jié)點(diǎn)表（外存）索引節(jié)點(diǎn)表（外存）(2) 讀入讀入6號(hào)索引節(jié)點(diǎn)到號(hào)索引節(jié)點(diǎn)到內(nèi)存內(nèi)存文件名索引節(jié)點(diǎn).6.1are19jkl30hui51ast26lkm45usr目錄文件目錄文件

28、索引節(jié)點(diǎn)文件類型屬性物理地址1d6d13226d49660f200索引節(jié)點(diǎn)表索引節(jié)點(diǎn)表(3) 從132號(hào)盤(pán)塊讀入usr目錄文件，查找ast(4) 讀入讀入26號(hào)號(hào)索引索引節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)到到內(nèi)存內(nèi)存/usr/ast/mbox/usr/ast/mbox文件名索引節(jié)點(diǎn).26.6gran64book92mbox60mini81scr17ast目錄文件索引節(jié)點(diǎn)文件類型屬性物理地址1d6d13226d49660f200索引節(jié)點(diǎn)表(5) 從496號(hào)盤(pán)塊讀入ast目錄文件，查找mbox(6) 讀入60號(hào)索引節(jié)點(diǎn)到內(nèi)存(7) 從從200號(hào)盤(pán)塊讀入號(hào)盤(pán)塊讀入mbox文件，查找結(jié)束文件，查找結(jié)束/usr/ast/mbox

29、/usr/ast/mboxn1. 1. 分級(jí)安全管理分級(jí)安全管理 文件的保護(hù)1 系統(tǒng)級(jí)安全管理2 用戶級(jí)安全管理3 目錄級(jí)安全管理4 文件級(jí)安全管理2文件的存取權(quán)限3、文件安全1、數(shù)據(jù)丟失2、防范入侵者3、病毒防御d rwx rwx rwx文件文件類型類型創(chuàng)建者創(chuàng)建者權(quán)限權(quán)限同組用同組用戶權(quán)限戶權(quán)限其他用其他用戶權(quán)限戶權(quán)限2文件的存取權(quán)限ndrwx- 4 user wheel 512 Nov 25 17:23 Mailn-rw-rw-r- 1 user wheel 149 Dec 4 14:18 Makefilen-rwxr-xr-x 1 user wheel 3212 Dec 4 12:36 a.outndrwxr-xr-x 1 user wheel 512 Dec 14 17:03 binn-rw-r-r- 1 user wheel 143 Dec 4 12:36 drwxr-xr-x 2 user wheel 1024 Oct 16 1997 public_htm