[計(jì)算機(jī)軟件及應(yīng)用]os操作系統(tǒng)ppt課件

1、第六章 文 件 管 理 6.1 6.1 文件和文件系統(tǒng)文件和文件系統(tǒng) 6.2 6.2 文件的邏輯構(gòu)造文件的邏輯構(gòu)造 6.3 6.3 外存分配方式外存分配方式 6.4 6.4 目錄管理目錄管理 6.5 6.5 文件存儲(chǔ)空間的管理文件存儲(chǔ)空間的管理 6.6 6.6 文件共享與文件維護(hù)文件共享與文件維護(hù) 6.7 6.7 數(shù)據(jù)一致性控制數(shù)據(jù)一致性控制 6.1.1 文件、記錄和數(shù)據(jù)項(xiàng)文件、記錄和數(shù)據(jù)項(xiàng) 1. 數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)據(jù)項(xiàng) (1) 根本數(shù)據(jù)項(xiàng)。這是用于描畫一個(gè)對象的某種屬性的字符集，是數(shù)據(jù)組織中可以命名的最小邏輯數(shù)據(jù)單位， 即原子數(shù)據(jù)，又稱為數(shù)據(jù)元素或字段。它的命名往往與其屬性一致。例如，用于描畫一個(gè)學(xué)生

2、的根本數(shù)據(jù)項(xiàng)有： 學(xué)號、 姓名、 年齡、 所在班級等。 6.1 文件和文件系統(tǒng) (2) 組合數(shù)據(jù)項(xiàng)。它是由假設(shè)干個(gè)根本數(shù)據(jù)項(xiàng)組成的，簡稱組項(xiàng)。例如，經(jīng)理便是個(gè)組項(xiàng)，它由正經(jīng)理和副經(jīng)理兩個(gè)根本項(xiàng)組成。又如，工資也是個(gè)組項(xiàng)，它可由根本工資、工齡工資和獎(jiǎng)勵(lì)工資等根本項(xiàng)所組成。 根本數(shù)據(jù)項(xiàng)除了數(shù)據(jù)名外，還應(yīng)有數(shù)據(jù)類型。由于根本項(xiàng)僅是描畫某個(gè)對象的屬性，根據(jù)屬性的不同，需求用不同的數(shù)據(jù)類型來描畫。例如，在描畫學(xué)生的學(xué)號時(shí)，應(yīng)運(yùn)用整數(shù)； 描畫學(xué)生的姓名那么應(yīng)運(yùn)用字符串(含漢字)；描畫性別時(shí)，可用邏輯變量或漢字?？梢?，由數(shù)據(jù)項(xiàng)的名字和類型兩者共同定義了一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)的“型。 而表征一個(gè)實(shí)體在數(shù)據(jù)項(xiàng)上的數(shù)據(jù)那么稱

3、為“值。例如，學(xué)號/30211、姓名/王有年、性別/男等。 2. 記錄記錄 記錄是一組相關(guān)數(shù)據(jù)項(xiàng)的集合，用于描畫一個(gè)對象在某記錄是一組相關(guān)數(shù)據(jù)項(xiàng)的集合，用于描畫一個(gè)對象在某方面的屬性。一個(gè)記錄應(yīng)包含哪些數(shù)據(jù)項(xiàng)，取決于需求描畫方面的屬性。一個(gè)記錄應(yīng)包含哪些數(shù)據(jù)項(xiàng)，取決于需求描畫對象的哪個(gè)方面。而一個(gè)對象，由于他所處的環(huán)境不同可把對象的哪個(gè)方面。而一個(gè)對象，由于他所處的環(huán)境不同可把他作為不同的對象。他作為不同的對象。 例如，一個(gè)學(xué)生，當(dāng)把他作為班上的例如，一個(gè)學(xué)生，當(dāng)把他作為班上的一名學(xué)生時(shí)，一名學(xué)生時(shí)， 對他的描畫應(yīng)運(yùn)用學(xué)號、姓名、年齡及所在對他的描畫應(yīng)運(yùn)用學(xué)號、姓名、年齡及所在系班，也能夠還包

4、括他所學(xué)過的課程的稱號、系班，也能夠還包括他所學(xué)過的課程的稱號、 成果等數(shù)據(jù)成果等數(shù)據(jù)項(xiàng)。項(xiàng)。 但假設(shè)把學(xué)生作為一個(gè)醫(yī)療對象時(shí)，對他描畫的數(shù)據(jù)但假設(shè)把學(xué)生作為一個(gè)醫(yī)療對象時(shí)，對他描畫的數(shù)據(jù)項(xiàng)那么應(yīng)運(yùn)用諸如病歷號、項(xiàng)那么應(yīng)運(yùn)用諸如病歷號、 姓名、姓名、 性別、性別、 出生年月、出生年月、 身高、身高、 體重、體重、 血壓及病史等項(xiàng)。血壓及病史等項(xiàng)。 3. 文件文件 文件是指由創(chuàng)建者所定義的、 具有文件名的一組相關(guān)元素的集合，可分為有構(gòu)造文件和無構(gòu)造文件兩種。 在有構(gòu)造的文件中，文件由假設(shè)干個(gè)相關(guān)記錄組成；而無構(gòu)造文件那么被看成是一個(gè)字符流。文件在文件系統(tǒng)中是一個(gè)最大的數(shù)據(jù)單位，它描畫了一個(gè)對象集

5、。例如，可以將一個(gè)班的學(xué)生記錄作為一個(gè)文件。一個(gè)文件必需求有一個(gè)文件名， 它通常是由一串ASCII碼或(和)漢字構(gòu)成，名字的長度因系統(tǒng)不同而異。如在有的系統(tǒng)中把名字規(guī)定為8個(gè)字符，而在有的系統(tǒng)中又規(guī)定可用14個(gè)字符。 屬性可以包括：文件類型。(2) 文件長度。 (3) 文件的物理位置。 (4) 文件的建立時(shí)間。 文件記錄1記錄2記錄n數(shù)據(jù)項(xiàng)1數(shù)據(jù)項(xiàng)2數(shù)據(jù)項(xiàng)n圖 6-1 文件、 記錄和數(shù)據(jù)項(xiàng)之間的層次關(guān)系 6.1.2 文件類型和文件系統(tǒng)模型文件類型和文件系統(tǒng)模型 1. 文件類型文件類型 按用途分類系統(tǒng)文件。 (2) 用戶文件。 (3) 庫文件。 2) 按文件中數(shù)據(jù)的方式分類 源文件。 (2) 目

6、的文件。 (3) 可執(zhí)行文件。 3) 按存取控制屬性分類 只執(zhí)行文件。 (2) 只讀文件。 (3) 讀寫文件。 2. 文件系統(tǒng)模型文件系統(tǒng)模型 圖 6-2 文件系統(tǒng)模型 1) 對象及其屬性 文件管理系統(tǒng)管理的對象有： 文件。 它作為文件管理的直接對象。 目錄。為了方便用戶對文件的存取和檢索，在文件系統(tǒng)中必需配置目錄。對目錄的組織和管理是方便用戶和提高對文件存取速度的關(guān)鍵。 磁盤(磁帶)存儲(chǔ)空間。 文件和目錄必定占用存儲(chǔ)空間，對這部分空間的有效管理，不僅能提高外存的利用率，而且能提高對文件的存取速度。 2) 對對象支配和管理的軟件集合 這是文件管理系統(tǒng)的中心部分。文件系統(tǒng)的功能大多是在這一層實(shí)現(xiàn)

7、的，其中包括：對文件存儲(chǔ)空間的管理、對文件目錄的管理、用于將文件的邏輯地址轉(zhuǎn)換為物理地址的機(jī)制、對文件讀和寫的管理，以及對文件的共享與維護(hù)等功能。 3) 文件系統(tǒng)的接口 為方便用戶運(yùn)用文件系統(tǒng)，文件系統(tǒng)通常向用戶提供兩種類型的接口： (1) 命令接口。這是指作為用戶與文件系統(tǒng)交互的接口。 用戶可經(jīng)過鍵盤終端鍵入命令，獲得文件系統(tǒng)的效力。 (2) 程序接口。這是指作為用戶程序與文件系統(tǒng)的接口。 用戶程序可經(jīng)過系統(tǒng)調(diào)用來獲得文件系統(tǒng)的效力。 6.1.3 文件操作文件操作 創(chuàng)建文件。 (2) 刪除文件。 (3) 讀文件。 (4) 寫文件。 (5) 截?cái)辔募?(6) 設(shè)置文件的讀/寫位置。 2. 文

8、件的文件的“翻開和翻開和“封鎖操作封鎖操作 所謂“翻開，是指系統(tǒng)將指名文件的屬性(包括該文件在外存上的物理位置)從外存拷貝到內(nèi)存翻開文件表的一個(gè)表目中，并將該表目的編號(或稱為索引)前往給用戶。以后， 當(dāng)用戶再要求對該文件進(jìn)展相應(yīng)的操作時(shí)，便可利用系統(tǒng)所前往的索引號向系統(tǒng)提出操作懇求。系統(tǒng)這時(shí)便可直接利用該索引號到翻開文件表中去查找，從而防止了對該文件的再次檢索。這樣不僅節(jié)省了大量的檢索開銷，也顯著地提高了對文件的操作速度。假設(shè)用戶已不再需求對該文件實(shí)施相應(yīng)的操作時(shí)，可利用“封鎖(close)系統(tǒng)調(diào)用來封鎖此文件，OS將會(huì)把該文件從翻開文件表中的表目上刪除掉。 3. 其它文件操作其它文件操作

9、為了方便用戶運(yùn)用文件，通常，為了方便用戶運(yùn)用文件，通常，OS都提供了數(shù)條有關(guān)都提供了數(shù)條有關(guān)文件操作的系統(tǒng)調(diào)用，可將這些調(diào)用分成假設(shè)干類：最常用文件操作的系統(tǒng)調(diào)用，可將這些調(diào)用分成假設(shè)干類：最常用的一類是有關(guān)對文件屬性進(jìn)展操作的，即允許用戶直接設(shè)置的一類是有關(guān)對文件屬性進(jìn)展操作的，即允許用戶直接設(shè)置和獲得文件的屬性，如改動(dòng)已存文件的文件名、改動(dòng)文件的和獲得文件的屬性，如改動(dòng)已存文件的文件名、改動(dòng)文件的擁有者擁有者(文件主文件主)、改動(dòng)對文件的訪問權(quán)，以及查詢文件的形、改動(dòng)對文件的訪問權(quán)，以及查詢文件的形狀狀(包括文件類型、大小和擁有者以及對文件的訪問權(quán)等包括文件類型、大小和擁有者以及對文件的訪

10、問權(quán)等)；另一類是有關(guān)目錄的，如創(chuàng)建一個(gè)目錄，刪除一個(gè)目錄，改另一類是有關(guān)目錄的，如創(chuàng)建一個(gè)目錄，刪除一個(gè)目錄，改動(dòng)當(dāng)前目錄和任務(wù)目錄等；此外，還有用于實(shí)現(xiàn)文件共享的動(dòng)當(dāng)前目錄和任務(wù)目錄等；此外，還有用于實(shí)現(xiàn)文件共享的系統(tǒng)調(diào)用和用于對文件系統(tǒng)進(jìn)展操作的系統(tǒng)調(diào)用等。系統(tǒng)調(diào)用和用于對文件系統(tǒng)進(jìn)展操作的系統(tǒng)調(diào)用等。 對于任何一個(gè)文件，都存在著以下兩種方式的構(gòu)造： 1文件的邏輯構(gòu)造(File Logical Structure)。 (2) 文件的物理構(gòu)造， 又稱為文件的存儲(chǔ)構(gòu)造， 是指文件在外存上的存儲(chǔ)組織方式。 6.2 文件的邏輯構(gòu)造6.2.1 文件邏輯構(gòu)造的類型文件邏輯構(gòu)造的類型 有構(gòu)造文件有構(gòu)造

11、文件定長記錄。定長記錄。 (2) 變長記錄。變長記錄。 順序文件。順序文件。 (2) 索引文件。索引文件。 (3) 索引順序文件。索引順序文件。 2. 無構(gòu)造文件無構(gòu)造文件 假設(shè)說大量的數(shù)據(jù)構(gòu)造和數(shù)據(jù)庫，是采用有構(gòu)造的文假設(shè)說大量的數(shù)據(jù)構(gòu)造和數(shù)據(jù)庫，是采用有構(gòu)造的文件方式的話，那么大量的源程序、件方式的話，那么大量的源程序、 可執(zhí)行文件、可執(zhí)行文件、 庫函數(shù)庫函數(shù)等，等， 所采用的就是無構(gòu)造的文件方式，即流式文件。所采用的就是無構(gòu)造的文件方式，即流式文件。 其其長度以字節(jié)為單位。對流式文件的訪問，那么是采用讀寫長度以字節(jié)為單位。對流式文件的訪問，那么是采用讀寫指針來指出下一個(gè)要訪問的字符。可以

12、把流式文件看作是指針來指出下一個(gè)要訪問的字符?？梢园蚜魇轿募醋魇怯涗浭轿募囊粋€(gè)特例。在記錄式文件的一個(gè)特例。在UNIX系統(tǒng)中，一切的文件都系統(tǒng)中，一切的文件都被看作是流式文件；即使是有構(gòu)造文件，也被視為流式文被看作是流式文件；即使是有構(gòu)造文件，也被視為流式文件；系統(tǒng)不對文件進(jìn)展格式處置。件；系統(tǒng)不對文件進(jìn)展格式處置。 6.2.2 順序文件順序文件1. 邏輯記錄的排序邏輯記錄的排序 第一種是串構(gòu)造， 各記錄之間的順序與關(guān)鍵字無關(guān)。 通常的方法是由時(shí)間來決議，即按存入時(shí)間的先后陳列， 最先存入的記錄作為第一個(gè)記錄，其次存入的為第二個(gè)記錄， 依此類推。 第二種情況是順序構(gòu)造，指文件中的一切記錄按

13、關(guān)鍵字(詞)陳列?？梢园搓P(guān)鍵詞的長短從小到大排序，也可以從大到小排序；或按其英文字母順序排序。 2. 對順序文件對順序文件(Sequential File)的讀的讀/寫操作寫操作 R0R1R2R3RiLLLLLL2L3L4LL(i1)LRptr(a) 定長記錄文件L0R0L1R1RiWptr(b) 變 長記錄文件Li00L0L01L1L0L12Li(Lk1)i1k0(Lk1)ik0圖 6-3 定長和變長記錄文件 3. 順序文件的優(yōu)缺陷順序文件的優(yōu)缺陷 順序文件的最正確運(yùn)用場所，是在對諸記錄進(jìn)展批量存取時(shí)， 即每次要讀或?qū)懸淮笈涗?。此時(shí)，對順序文件的存取效率是一切邏輯文件中最高的；此外，也只需

14、順序文件才干存儲(chǔ)在磁帶上， 并能有效地任務(wù)。 在交互運(yùn)用的場所，假設(shè)用戶(程序)要求查找或修正單個(gè)記錄，為此系統(tǒng)便要去逐個(gè)地查找諸記錄。 這時(shí)， 順序文件所表現(xiàn)出來的性能就能夠很差， 尤其是當(dāng)文件較大時(shí)， 情況更為嚴(yán)重。 例如，有一個(gè)含有104個(gè)記錄的順序文件，假設(shè)對它采用順序查找法去查找一個(gè)指定的記錄，那么平均需求查找5103個(gè)記錄； 假設(shè)是可變長記錄的順序文件，那么為查找一個(gè)記錄所需付出的開銷將更大，這就限制了順序文件的長度。 順序文件的另一個(gè)缺陷是， 假設(shè)想添加或刪除一個(gè)記錄， 都比較困難。 為理處理這一問題， 可以為順序文件配置一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)記錄文件(Log File)或稱為事務(wù)文件(Tra

15、nsaction File)， 把試圖添加、 刪除或修正的信息記錄于其中， 規(guī)定每隔一定時(shí)間， 例如4小時(shí)，將運(yùn)轉(zhuǎn)記錄文件與原來的主文件加以合并， 產(chǎn)生一個(gè)按關(guān)鍵字排序的新文件。 6.2.3 索引文件索引文件 對于定長記錄文件，假設(shè)要查找第i個(gè)記錄， 可直接根據(jù)下式計(jì)算來獲得第i個(gè)記錄相對于第一個(gè)記錄首址的地址： Ai=iL 然而，對于可變長度記錄的文件，要查找其第i個(gè)記錄時(shí)，須首先計(jì)算出該記錄的首地址。為此，須順序地查找每個(gè)記錄，從中獲得相應(yīng)記錄的長度Li，然后才干按下式計(jì)算出第i個(gè)記錄的首址。假定在每個(gè)記錄前用一個(gè)字節(jié)指明該記錄的長度，那么 10iiiiiLA索引號0長度 m指針 ptrm

16、01m1imi索引表R0R1Ri邏輯文件圖 6-4 索引文件的組織 6.2.4 索引順序文件索引順序文件 鍵An QiBao RongChen Lin邏輯地址姓 名An QiAn Kang其它屬性Bao Rong邏輯文件圖 6-5 索引順序文件 6.2.5 直接文件和哈希文件直接文件和哈希文件 1. 直接文件直接文件 對于直接文件，那么可根據(jù)給定的記錄鍵值，直接獲得指定記錄的物理地址。換言之，記錄鍵值本身就決議了記錄的物理地址。這種由記錄鍵值到記錄物理地址的轉(zhuǎn)換被稱為鍵值轉(zhuǎn)換(Key to address transformation)。組織直接文件的關(guān)鍵， 在于用什么方法進(jìn)展從記錄值到物理地

17、址的轉(zhuǎn)換。 2. 哈希哈希(Hash)文件文件 圖 6-6 Hash文件的邏輯構(gòu)造fHash函數(shù)目錄表鍵值1230567491011813141512171819162122232025262724list29303128mailcountfilestartlengthcount02tr143mail196list284f62目錄trf6.3.1 延續(xù)分配延續(xù)分配 圖 6-7 磁盤空間的延續(xù)分配 6.3 外存分配方式 2. 延續(xù)分配的主要優(yōu)缺陷延續(xù)分配的主要優(yōu)缺陷 延續(xù)分配的主要優(yōu)點(diǎn)如下：順序訪問容易。 (2) 順序訪問速度快。 延續(xù)分配的主要缺陷如下：要求有延續(xù)的存儲(chǔ)空間。 (2) 必需事先

18、知道文件的長度。 6.3.2 鏈接分配鏈接分配1. 隱式鏈接隱式鏈接 圖 6-8 磁盤空間的鏈接式分配 25123056749101181314151217181916212223202526272429303128filestartendjeep925目錄101-1162. 顯式鏈接顯式鏈接 圖 6-9 顯式鏈接構(gòu)造 012345物理塊號2FCBFAT04516EOF11105EOF0123456789FATFCB A4FCB B9圖 6-10 MS-DOS的文件物理構(gòu)造6.3.3 索引分配索引分配 1. 單級索引分配單級索引分配 鏈接分配方式雖然處理了延續(xù)分配方式所存在的問題，鏈接分配方式

19、雖然處理了延續(xù)分配方式所存在的問題， 但又出現(xiàn)了另外兩個(gè)問題，但又出現(xiàn)了另外兩個(gè)問題， 即：即： (1) 不能支持高效的直接存取。要對一個(gè)較大的文件進(jìn)不能支持高效的直接存取。要對一個(gè)較大的文件進(jìn)展直接存取，須首先在展直接存取，須首先在FAT中順序地查找許多盤塊號。中順序地查找許多盤塊號。 (2) FAT需占用較大的內(nèi)存空間。需占用較大的內(nèi)存空間。 圖 6-11 索引分配方式 123056749101181314151217181916212223202526272429303128countfile塊序號jeep19目錄91611025111192. 多級索引分配多級索引分配012105106

20、25435635798510510625474035635711259853607401125主索引360第二級索引磁盤空間圖 6-12 兩級索引分配圖 6-13 混合索引方式 modeowners (2)time stamps (3)sizeblock counti.addr (0)i.addr (1)direct blockssingle indirectdouble indirecttriple indirectdatadatadatadatadatadatadatadatadatadata (1) 直接地址。 為了提高對文件的檢索速度， 在索引結(jié)點(diǎn)中可設(shè)置10個(gè)直接地址項(xiàng)， 即用iad

21、dr(0)iaddr(9)來存放直接地址。 換言之，在這里的每項(xiàng)中所存放的是該文件數(shù)據(jù)的盤塊的盤塊號。假設(shè)每個(gè)盤塊的大小為 4 KB，當(dāng)文件不大于40 KB時(shí)，便可直接從索引結(jié)點(diǎn)中讀出該文件的全部盤塊號。 (2) 一次間接地址。 對于大、 中型文件， 只采用直接地址是不現(xiàn)實(shí)的。 為此，可再利用索引結(jié)點(diǎn)中的地址項(xiàng)iaddr(10)來提供一次間接地址。這種方式的本質(zhì)就是一級索引分配方式。圖中的一次間址塊也就是索引塊，系統(tǒng)將分配給文件的多個(gè)盤塊號記入其中。在一次間址塊中可存放1K個(gè)盤塊號， 因此允許文件長達(dá)4 MB。 (3) 多次間接地址。 當(dāng)文件長度大于4 MB+40 KB時(shí)(一次間址與10個(gè)直接

22、地址項(xiàng))， 系統(tǒng)還須采用二次間址分配方式。這時(shí)，用地址項(xiàng)iaddr(11)提供二次間接地址。該方式的本質(zhì)是兩級索引分配方式。系統(tǒng)此時(shí)是在二次間址塊中記入一切一次間址塊的盤號。在采用二次間址方式時(shí)，文件最大長度可達(dá)4 GB。 同理，地址項(xiàng)iaddr(12)作為三次間接地址， 其所允許的文件最大長度可達(dá)4 TB。 對目錄管理的要求如下：實(shí)現(xiàn)“按名存取。 (2) 提高對目錄的檢索速度。 (3) 文件共享。 (4) 允許文件重名。 6.4 目 錄 管 理 6.4.1 文件控制塊和索引結(jié)點(diǎn)文件控制塊和索引結(jié)點(diǎn) 文件控制塊文件控制塊 根本信息類根本信息類 文件名文件名 ； 文件物理位置文件物理位置 ； 文

23、件邏輯構(gòu)造文件邏輯構(gòu)造 ； 文件的物理構(gòu)造文件的物理構(gòu)造 (2) 存取控制信息類存取控制信息類 (3) 運(yùn)用信息類運(yùn)用信息類 圖 6-14 MS-DOS的文件控制塊 文件名擴(kuò)展名屬性備用時(shí)間日期第一塊號盤塊數(shù)2. 索引結(jié)點(diǎn)索引結(jié)點(diǎn)1) 索引結(jié)點(diǎn)的引入 圖 6-15 UNIX的文件目錄 文件名索引結(jié)點(diǎn)編號文件名1文件名22) 磁盤索引結(jié)點(diǎn) 文件主標(biāo)識符 (2) 文件類型 (3) 文件存取權(quán)限 (4) 文件物理地址 (5) 文件長度 (6) 文件銜接計(jì)數(shù) (7) 文件存取時(shí)間 3) 內(nèi)存索引結(jié)點(diǎn) (1) 索引結(jié)點(diǎn)編號。 用于標(biāo)識內(nèi)存索引結(jié)點(diǎn)。(2) 形狀。 指示i結(jié)點(diǎn)能否上鎖或被修正。(3) 訪問

24、計(jì)數(shù)。 每當(dāng)有一進(jìn)程要訪問此i結(jié)點(diǎn)時(shí)， 將該訪問計(jì)數(shù)加1， 訪問完再減1。(4) 文件所屬文件系統(tǒng)的邏輯設(shè)備號。(5) 鏈接指針。 設(shè)置有分別指向空閑鏈表和散列隊(duì)列的指針。 6.4.2 目錄構(gòu)造目錄構(gòu)造 1. 單級目錄構(gòu)造單級目錄構(gòu)造 文件名物理地址文件說明狀態(tài)位文件名1文件名2圖 6-16 單級目錄 單級目錄的優(yōu)點(diǎn)是簡單且能實(shí)現(xiàn)目錄管理的根本功能按名存取，但卻存在下述一些缺陷： (1) 查找速度慢 (2) 不允許重名 (3) 不便于實(shí)現(xiàn)文件共享 2. 兩級目錄兩級目錄 圖 6-17 兩級目錄構(gòu)造 用戶名WangZhangGao指向子目錄指針Wang用戶目錄AlphaTestAlphaTest

25、ReportTestZhang用戶目錄ReportTestGao用戶目錄BetaDeviceMisxBetaDeviceMisx具有以下優(yōu)點(diǎn)：提高了檢索目錄的速度 (2) 在不同的用戶目錄中， 可以運(yùn)用一樣的文件名。 (3) 不同用戶還可運(yùn)用不同的文件名來訪問系統(tǒng)中的同一個(gè)共享文件 ABCFED13ABD2GA4AC5671011JNK12JMK13AHF141516b1718192021a893. 多級目錄構(gòu)造多級目錄構(gòu)造 (1) 目錄構(gòu)造 圖 6-18 多級目錄構(gòu)造 (2) 途徑名。 在樹形目錄構(gòu)造中， 從根目錄到任何數(shù)據(jù)文件， 都只需一條獨(dú)一的通路。 在該途徑上從樹的根(即主目錄)開場，

26、 把全部目錄文件名與數(shù)據(jù)文件名，依次地用“/銜接起來， 即構(gòu)成該數(shù)據(jù)文件的途徑名(path name)。 系統(tǒng)中的每一個(gè)文件都有獨(dú)一的途徑名。 例如，在圖 6-18 中用戶B為訪問文件J， 應(yīng)運(yùn)用其途徑名/B/F/J來訪問。 (3) 當(dāng)前目錄(Current Directory)。 當(dāng)一個(gè)文件系統(tǒng)含有許多級時(shí)，每訪問一個(gè)文件，都要運(yùn)用從樹根開場直到樹葉(數(shù)據(jù)文件)為止的、包括各中間結(jié)點(diǎn)(目錄)名的全途徑名。 這是相當(dāng)費(fèi)事的事，同時(shí)由于一個(gè)進(jìn)程運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所訪問的文件，大多僅局限于某個(gè)范圍，因此非常不便。 基于這一點(diǎn)，可為每個(gè)進(jìn)程設(shè)置一個(gè)“當(dāng)前目錄，又稱為“任務(wù)目錄。進(jìn)程對各文件的訪問都相對于“當(dāng)前目

27、錄而進(jìn)展。此時(shí)各文件所運(yùn)用的途徑名， 只需從當(dāng)前目錄開場， 逐級經(jīng)過中間的目錄文件，最后到達(dá)要訪問的數(shù)據(jù)文件。把這一途徑上的全部目錄文件名與數(shù)據(jù)文件名用“/銜接構(gòu)成途徑名，如用戶B的當(dāng)前目錄是F，那么此時(shí)文件J的相對途徑名僅是J本身。 這樣， 把從當(dāng)前目錄開場直到數(shù)據(jù)文件為止所構(gòu)成的途徑名，稱為相對途徑名(relative path name)；而把從樹根開場的途徑稱號為絕對途徑名(absolute path name)。 4. 添加和刪除目錄添加和刪除目錄 (1) 不刪除非空目錄。當(dāng)目錄(文件)不空時(shí)， 不能將其刪除，而為了刪除一個(gè)非空目錄，必需先刪除目錄中的一切文件，使之先成為空目錄， 后

28、再予以刪除。假設(shè)目錄中還包含有子目錄，還必需采取遞歸調(diào)用方式來將其刪除， 在MS-DOS中就是采用這種刪除方式。 (2) 可刪除非空目錄。當(dāng)要?jiǎng)h除一目錄時(shí)，假設(shè)在該目錄中還包含有文件，那么目錄中的一切文件和子目錄也同時(shí)被刪除。 6.4.3 目錄查詢技術(shù)目錄查詢技術(shù) 1. 線性檢索法線性檢索法 圖 6-19 查找/usr/ast/mbox的步驟 2. Hash方法方法 一種處置此“沖突的有效規(guī)那么是： (1) 在利用Hash法索引查找目錄時(shí)，假設(shè)目錄表中相應(yīng)的目錄項(xiàng)是空的，那么表示系統(tǒng)中并無指定文件。 (2) 假設(shè)目錄項(xiàng)中的文件名與指定文件名相匹配， 那么表示該目錄項(xiàng)正是所要尋覓的文件所對應(yīng)的目

29、錄項(xiàng)，故而可從中找到該文件所在的物理地址。 (3) 假設(shè)在目錄表的相應(yīng)目錄項(xiàng)中的文件名與指定文件名并不匹配，那么表示發(fā)生了“沖突，此時(shí)須將其Hash值再加上一個(gè)常數(shù)(該常數(shù)應(yīng)與目錄的長度值互質(zhì))，構(gòu)成新的索引值， 再前往到第一步重新開場查找。 6.5.1 空閑表法和空閑鏈表法空閑表法和空閑鏈表法 1. 空閑表法空閑表法 圖 6-20 空閑盤塊表 序號第一空閑盤塊號空閑盤塊數(shù)124293315546.5 文件存儲(chǔ)空間的管理 (2) 存儲(chǔ)空間的分配與回收。 空閑盤區(qū)的分配與內(nèi)存的動(dòng)態(tài)分配類似，同樣是采用初次順應(yīng)算法、循環(huán)初次順應(yīng)算法等。例如，在系統(tǒng)為某新創(chuàng)建的文件分配空閑盤塊時(shí)，先順序地檢索空閑表

30、的各表項(xiàng)， 直至找到第一個(gè)其大小能滿足要求的空閑區(qū)，再將該盤區(qū)分配給用戶(進(jìn)程)，同時(shí)修正空閑表。系統(tǒng)在對用戶所釋放的存儲(chǔ)空間進(jìn)展回收時(shí)，也采取類似于內(nèi)存回收的方法， 即要思索回收區(qū)能否與空閑表中插入點(diǎn)的前區(qū)和后區(qū)相鄰接，對相鄰接者應(yīng)予以合并。 2. 空閑鏈表法空閑鏈表法 空閑盤塊鏈。 (2) 空閑盤區(qū)鏈 6.5.2 位示圖法位示圖法 1. 位示圖位示圖 圖 6-21 位示圖 2. 盤塊的分配盤塊的分配 (1) 順序掃描位示圖，從中找出一個(gè)或一組其值為“0的二進(jìn)制位(“0表示空閑時(shí))。 (2) 將所找到的一個(gè)或一組二進(jìn)制位， 轉(zhuǎn)換成與之相應(yīng)的盤塊號。假定找到的其值為“0的二進(jìn)制位，位于位示的第

31、i行、第j列，那么其相應(yīng)的盤塊號應(yīng)按下式計(jì)算： b=n(i-1)+j式中， n代表每行的位數(shù)。 (3) 修正位示圖， 令mapi,j=1。 3. 盤塊的回收盤塊的回收 (1) 將回收盤塊的盤塊號轉(zhuǎn)換成位示圖中的行號和列號。 轉(zhuǎn)換公式為： i=(b-1)DIV n+1 j=(b-1)MOD n+1 (2) 修正位示圖。 令map i,j=1。 6.5.3 成組鏈接法成組鏈接法 1. 空閑盤塊的組織空閑盤塊的組織 1004003993013001003002992022012991004003992013019907999790179007899780179997901空閑盤塊號棧S.free01

32、9899圖 6-22 空閑盤塊的成組鏈接法 2. 空閑盤塊的分配與回收空閑盤塊的分配與回收 當(dāng)系統(tǒng)要為用戶分配文件所需的盤塊時(shí)，須調(diào)用盤塊分當(dāng)系統(tǒng)要為用戶分配文件所需的盤塊時(shí)，須調(diào)用盤塊分配過程來完成。該過程首先檢查空閑盤塊號棧能否上鎖，如配過程來完成。該過程首先檢查空閑盤塊號棧能否上鎖，如未上鎖，便從棧頂取出一空閑盤塊號，將與之對應(yīng)的盤塊分未上鎖，便從棧頂取出一空閑盤塊號，將與之對應(yīng)的盤塊分配給用戶，然后將棧頂指針下移一格。假設(shè)該盤塊號已是棧配給用戶，然后將棧頂指針下移一格。假設(shè)該盤塊號已是棧底，底， 即即S.free(0)，這是當(dāng)前棧中最后一個(gè)可分配的盤塊號。，這是當(dāng)前棧中最后一個(gè)可分配的

33、盤塊號。由于在該盤塊號所對應(yīng)的盤塊中記有下一組可用的盤塊號，由于在該盤塊號所對應(yīng)的盤塊中記有下一組可用的盤塊號，因此，因此， 須調(diào)用磁盤讀過程，將棧底盤塊號所對應(yīng)盤塊的內(nèi)須調(diào)用磁盤讀過程，將棧底盤塊號所對應(yīng)盤塊的內(nèi)容讀入棧中，作為新的盤塊號棧的內(nèi)容，并把原棧底對應(yīng)的容讀入棧中，作為新的盤塊號棧的內(nèi)容，并把原棧底對應(yīng)的盤塊分配出去盤塊分配出去(其中的有用數(shù)據(jù)已讀入棧中其中的有用數(shù)據(jù)已讀入棧中)。 然后，再分配然后，再分配一相應(yīng)的緩沖區(qū)一相應(yīng)的緩沖區(qū)(作為該盤塊的緩沖區(qū)作為該盤塊的緩沖區(qū))。最后，把棧中的空。最后，把棧中的空閑盤塊數(shù)減閑盤塊數(shù)減1并前往。并前往。 在系統(tǒng)回收空閑盤塊時(shí)，須調(diào)用盤塊回

34、收過程進(jìn)展回收。它是將回收盤塊的盤塊號記入空閑盤塊號棧的頂部，并執(zhí)行空閑盤塊數(shù)加1操作。當(dāng)棧中空閑盤塊號數(shù)目已達(dá)100時(shí)， 表示棧已滿，便將現(xiàn)有棧中的100個(gè)盤塊號， 記入新回收的盤塊中，再將其盤塊號作為新棧底。 文件卷 磁盤分區(qū)(partition)：通常把一個(gè)物理磁盤的存儲(chǔ)空間劃分為幾個(gè)相互獨(dú)立的部分，稱為分區(qū)。一個(gè)分區(qū)的參數(shù)包括：磁盤參數(shù)如每道扇區(qū)數(shù)和磁頭數(shù)，分區(qū)的起始和終了柱面等。 文件卷(volume)：或稱為邏輯驅(qū)動(dòng)器(logical drive)。在同一個(gè)文件卷中運(yùn)用同一份管理數(shù)據(jù)進(jìn)展文件分配和外存空閑空間管理，而在不同的文件卷中運(yùn)用相互獨(dú)立的管理數(shù)據(jù)。 一個(gè)文件不能分散存放在多

35、個(gè)文件卷中，其最大長度不超越所在文件卷的容量。 通常一個(gè)文件卷只能存放在一個(gè)物理外設(shè)上并不絕對，如一個(gè)磁盤分區(qū)或一盤磁帶。 格式化(format)：在一個(gè)文件卷上建立文件系統(tǒng)，即： 建立并初始化用于進(jìn)展文件分配和外存空閑空間管理的管理數(shù)據(jù)。 通常，進(jìn)展格式化操作使得一個(gè)文件卷上原有的文件都被刪除。 擴(kuò)展文件卷集(extended volume set)：一個(gè)文件卷由一個(gè)或幾個(gè)磁盤上的多個(gè)磁盤分區(qū)依次銜接組成?？梢园蓍L度大于磁盤分區(qū)容量的文件。 實(shí)例：Windows NT中的擴(kuò)展文件卷集。 磁盤交叉存儲(chǔ)(disk interleaving)：將一個(gè)文件卷的存儲(chǔ)塊依次分散在多個(gè)磁盤上。如4個(gè)磁盤

36、，那么磁盤0上是文件卷塊0, 4, 8, ，磁盤1上是文件卷塊1, 5, 9, 。 優(yōu)點(diǎn)：提高I/O效率。假設(shè)需求訪問一個(gè)文件的多個(gè)存儲(chǔ)塊，而它們分散在多個(gè)磁盤上，那么可以并發(fā)地向多個(gè)磁盤發(fā)出懇求，并可在此根底上提供文件系統(tǒng)的容錯(cuò)功能。關(guān)鍵：磁盤訪問時(shí)間大部分由旋轉(zhuǎn)等待時(shí)間組成。 需求相應(yīng)硬件設(shè)備：如多個(gè)硬盤銜接在同一個(gè)或不同的SCSI接口上，或者兩個(gè)硬盤銜接在一個(gè)或不同的IDE接口上兩個(gè)硬盤銜接在同一個(gè)IDE接口上，不能提高I/O效率 實(shí)例：Windows NT中的條帶卷(stripe set)，每個(gè)文件卷塊的大小是64KB。 類似例子：在虛擬存儲(chǔ)器中建立多個(gè)交換區(qū)，分散在多個(gè)磁盤上Disk

37、 0Disk 1Disk 2Disk 3Cycling WaitData TransfertRequestComplete多個(gè)磁盤上的交換區(qū)訪問AABBBBBCCCCC根目錄?CCC圖 6-23 包含有共享文件的文件系統(tǒng) 6.6 文件共享與文件維護(hù)圖 6-24 基于索引結(jié)點(diǎn)的共享方式 Wang用戶文件目錄Test rLee用戶文件目錄Test rcount2文件物理地址索引結(jié)點(diǎn)Test圖 6-25 進(jìn)程B鏈接前后的情況 C的目錄ownerccount1鏈接前C的目錄ownerccount2建立鏈接后B的目錄B的目錄ownerccount1擁有者刪除文件后6.6.2 利用符號鏈實(shí)現(xiàn)文件共享利用符

38、號鏈實(shí)現(xiàn)文件共享 在利用符號鏈方式實(shí)現(xiàn)文件共享時(shí)， 只是文件主才擁有指向其索引結(jié)點(diǎn)的指針；而共享該文件的其他用戶，那么只需該文件的途徑名，并不擁有指向其索引結(jié)點(diǎn)的指針。這樣， 也就不會(huì)發(fā)生在文件主刪除一共享文件后留下一懸空指針的情況。 當(dāng)文件的擁有者把一個(gè)共享文件刪除后， 其他用戶試圖經(jīng)過符號鏈去訪問一個(gè)已被刪除的共享文件時(shí)，會(huì)因系統(tǒng)找不到該文件而使訪問失敗，于是再將符號鏈刪除，此時(shí)不會(huì)產(chǎn)生任何影響。 UNIX 文件別名的實(shí)現(xiàn) 基于索引結(jié)點(diǎn) 基于符號鏈接提供文件共享的方法有兩種：各用戶經(jīng)過獨(dú)一的共享文件的途徑名訪問共享文件該方法的訪問速度慢，適用于不經(jīng)常訪問的文件共享，或利用多個(gè)目錄中的不同文

39、件名來描畫同一共享文件即文件別名，該方法的訪問速度快，但會(huì)影響文件系統(tǒng)的樹狀構(gòu)造，適用于經(jīng)常訪問的文件共享，同時(shí)存在一定的限制。文件別名的實(shí)現(xiàn)方法有以下兩種：1. 基于索引結(jié)點(diǎn)(index node)的文件別名 UNIX舉例：ln source target ; rm source那么該文件還存在，文件名為target； 限制：不能跨越不同文件卷；通常不適用于目錄在UNIX中只對超級用戶允許，否那么由樹狀變?yōu)榫W(wǎng)狀。也稱為硬鏈接hard link；基于改良的多級目錄構(gòu)造，將目錄內(nèi)容分為兩部分：文件名和索引結(jié)點(diǎn)。前者包括文件名和索引結(jié)點(diǎn)編號，后者包括文件的其他內(nèi)容包括屬主和訪問權(quán)限。經(jīng)過多個(gè)文件名

40、鏈接(link)到同一個(gè)索引結(jié)點(diǎn)，可建立同一個(gè)文件的多個(gè)彼此平等的別名。別名的數(shù)目記錄在索引結(jié)點(diǎn)的鏈接計(jì)數(shù)中，假設(shè)其減至0，那么文件被刪除。2. 基于符號鏈接(symbolic link, shortcut)的文件別名 UNIX舉例：ln -s a b ; rm a那么文件a不存在，b能被控制但無法訪問。假設(shè)a是目錄，ln -s /user/a /tmp/b那么cd /tmp/b ; cd .是進(jìn)入目錄/user而不是/tmp； 缺陷：空間和時(shí)間開銷更大。假設(shè)設(shè)置不當(dāng)，上下級目錄關(guān)系能夠會(huì)構(gòu)成環(huán)狀。它是一種特殊類型的文件，其內(nèi)容是到另一個(gè)目錄或文件途徑的鏈接。建立符號鏈接文件，并不影響原文件，

41、實(shí)踐上它們各是一個(gè)文件?？梢越㈨б獾膭e名關(guān)系，甚至原文件是在其他計(jì)算機(jī)上。6.6.3 磁盤容錯(cuò)技術(shù)磁盤容錯(cuò)技術(shù) (1) 經(jīng)過存取控制機(jī)制來防止由人為要素所呵斥的文件不平安性。 (2) 經(jīng)過磁盤容錯(cuò)技術(shù)， 來防止由磁盤部分的缺點(diǎn)所呵斥的文件不平安性。 (3) 經(jīng)過“后備系統(tǒng)來防止由自然要素所呵斥的不平安性。 1. 第一級容錯(cuò)技術(shù)第一級容錯(cuò)技術(shù)SFT- 1) 雙份目錄和雙份文件分配表 在磁盤上存放的文件目錄和文件分配表FAT， 是文件管理所用的重要數(shù)據(jù)構(gòu)造。假設(shè)這些表格被破壞， 將導(dǎo)致磁盤上的部分或全部文件成為不可訪問的，因此也就等效于文件的喪失。為了防止這類情況發(fā)生，可在不同的磁盤上或在磁盤的

42、不同區(qū)域中，分別建立(雙份)目錄表和FAT。 其中，一份被稱為主目錄及主FAT； 把另一份稱為備份目錄及備份FAT。 2) 熱修復(fù)重定向和寫后讀校驗(yàn) 熱修復(fù)重定向(Hot-Redirection)。 (2) 寫后讀校驗(yàn)(Read after write Verification)方式。 2. 第二級容錯(cuò)技術(shù)第二級容錯(cuò)技術(shù)SFT- (1) 磁盤鏡像(Disk Mirroring)。 磁盤控制器主機(jī)通道磁盤驅(qū)動(dòng)器圖 6-26 磁盤鏡像表示 (2) 磁盤雙工磁盤雙工(Disk Duplexing)。 圖 6-27 磁盤雙工表示 主機(jī)磁盤控制器磁盤控制器通道通道磁盤驅(qū)動(dòng)器6.7.1 事務(wù)事務(wù) 1. 事

43、務(wù)的定義事務(wù)的定義 事務(wù)是用于訪問和修正各種數(shù)據(jù)項(xiàng)的一個(gè)程序單位。事務(wù)是用于訪問和修正各種數(shù)據(jù)項(xiàng)的一個(gè)程序單位。 事事務(wù)也可以被看作是一系列相關(guān)讀和寫操作。被訪問的數(shù)據(jù)可以務(wù)也可以被看作是一系列相關(guān)讀和寫操作。被訪問的數(shù)據(jù)可以分散地存放在同一文件的不同記錄中，也可放在多個(gè)文件中。分散地存放在同一文件的不同記錄中，也可放在多個(gè)文件中。只需對分布在不同位置的同一數(shù)據(jù)所進(jìn)展的讀和寫只需對分布在不同位置的同一數(shù)據(jù)所進(jìn)展的讀和寫(含修正含修正)操操作全部完成時(shí)，才干再以拜托操作作全部完成時(shí)，才干再以拜托操作(Commit Operation)來終止來終止事務(wù)。事務(wù)。 只需有一個(gè)讀、寫或修正操作失敗，便須

44、執(zhí)行夭折操只需有一個(gè)讀、寫或修正操作失敗，便須執(zhí)行夭折操作作(Abort Operation)。讀或?qū)懖僮鞯氖∧軌蚴怯捎谶壿嬪e(cuò)誤，。讀或?qū)懖僮鞯氖∧軌蚴怯捎谶壿嬪e(cuò)誤， 也能夠是系統(tǒng)缺點(diǎn)所導(dǎo)致的。也能夠是系統(tǒng)缺點(diǎn)所導(dǎo)致的。 6.7 數(shù)據(jù)一致性控制 2. 事務(wù)記錄事務(wù)記錄(Transaction Record) 事務(wù)名： 用于標(biāo)識該事務(wù)的獨(dú)一名字；數(shù)據(jù)項(xiàng)名： 它是被修正數(shù)據(jù)項(xiàng)的獨(dú)一名字；舊值： 修正前數(shù)據(jù)項(xiàng)的值；新值： 修正后數(shù)據(jù)項(xiàng)將具有的值。 3. 恢復(fù)算法恢復(fù)算法 恢復(fù)算法可利用以下兩個(gè)過程： (1) undoTi。該過程把一切被事務(wù)Ti修正正的數(shù)據(jù)，恢復(fù)為修正前的值。 (2) redoT

45、i。該過程能把一切被事務(wù)Ti修正正的數(shù)據(jù)，設(shè)置為新值。 假設(shè)系統(tǒng)發(fā)生缺點(diǎn)， 系統(tǒng)應(yīng)對以前所發(fā)生的事務(wù)進(jìn)展清理。 6.7.2 檢查點(diǎn)檢查點(diǎn) 1. 檢查點(diǎn)檢查點(diǎn)(Check Points)的作用的作用 引入檢查點(diǎn)的主要目的，是使對事務(wù)記錄表中事務(wù)記錄的清理任務(wù)經(jīng)?；?即每隔一定時(shí)間便做一次下述任務(wù)： 首先是將駐留在易失性存儲(chǔ)器(內(nèi)存)中的當(dāng)前事務(wù)記錄表中的一切記錄，輸出到穩(wěn)定存儲(chǔ)器中；其次是將駐留在易失性存儲(chǔ)器中的一切已修正數(shù)據(jù)，輸出到穩(wěn)定存儲(chǔ)器中；然后是將事務(wù)記錄表中的檢查點(diǎn)記錄，輸出到穩(wěn)定存儲(chǔ)器中； 最后是每當(dāng)出現(xiàn)一個(gè)檢查點(diǎn)記錄時(shí)，系統(tǒng)便執(zhí)行上小節(jié)所引見的恢復(fù)操作，利用redo和undo過程

46、實(shí)現(xiàn)恢復(fù)功能。 2. 新的恢復(fù)算法新的恢復(fù)算法 恢復(fù)例程首先查找事務(wù)記錄表，確定在最近檢查點(diǎn)以前開場執(zhí)行的最后的事務(wù)Ti。在找到這樣的事務(wù)后， 再前往去搜索事務(wù)記錄表，便可找到第一個(gè)檢查點(diǎn)記錄，恢復(fù)例程便從該檢查點(diǎn)開場，前往搜索各個(gè)事務(wù)的記錄，并利用redo和undo過程對它們進(jìn)展處置。 假設(shè)把一切在事務(wù)Ti以后開場執(zhí)行的事務(wù)表示為事務(wù)集T， 那么新的恢復(fù)操作要求是：對一切在T中的事務(wù)TK, 假設(shè)在事務(wù)記錄表中出現(xiàn)了TK拜托記錄，那么執(zhí)行redoTK操作； 反之，假設(shè)在事務(wù)記錄表中并未出現(xiàn)TK拜托記錄，那么執(zhí)行undoTK操作。6.7.3 并發(fā)控制并發(fā)控制 利用互斥鎖實(shí)現(xiàn)利用互斥鎖實(shí)現(xiàn)“順序性

47、順序性2. 利用互斥鎖和共享鎖實(shí)現(xiàn)順序性利用互斥鎖和共享鎖實(shí)現(xiàn)順序性 6.7.4 反復(fù)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)一致性問題反復(fù)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)一致性問題 1. 反復(fù)文件的一致性反復(fù)文件的一致性 圖 6-28 UNIX類型的目錄 2. 盤塊號一致性的檢查盤塊號一致性的檢查 圖 6-29 檢查盤塊號一致性情況 圖 6-29 檢查盤塊號一致性情況 3. 鏈接數(shù)一致性檢查鏈接數(shù)一致性檢查 為每個(gè)盤塊建立一個(gè)表項(xiàng)，其中含有該索引結(jié)點(diǎn)號的計(jì)數(shù)值。 在進(jìn)展檢查時(shí)，從根目錄開場查找，每當(dāng)在目錄中遇到該索引結(jié)點(diǎn)號時(shí)， 便在該計(jì)數(shù)器表中相應(yīng)文件的表項(xiàng)上加1。當(dāng)把一切目錄都檢查完后，便可將該計(jì)數(shù)器表中每個(gè)表項(xiàng)中的索引結(jié)點(diǎn)號計(jì)數(shù)值與該文件

48、索引結(jié)點(diǎn)中的鏈接計(jì)數(shù)count值加以比較， 假設(shè)兩者一致，表示是正確的；否那么，便是發(fā)生了鏈接數(shù)據(jù)不一致的錯(cuò)誤。 假設(shè)索引結(jié)點(diǎn)中的鏈接計(jì)數(shù)count值大于計(jì)數(shù)器表中相應(yīng)索引結(jié)點(diǎn)號的計(jì)數(shù)值，那么即使在一切共享此文件的用戶都不再運(yùn)用此文件時(shí)，其count值仍不為0，因此該文件不會(huì)被刪除。這種錯(cuò)誤的后果是使一些已無用戶需求的文件仍駐留在磁盤上，浪費(fèi)了存儲(chǔ)空間。處理的方法是用計(jì)數(shù)器表中的正確的計(jì)數(shù)值去為count重新賦值。 反之，假設(shè)出現(xiàn)count值小于計(jì)數(shù)器表中索引結(jié)點(diǎn)號計(jì)數(shù)值的情況時(shí)，就有潛在的危險(xiǎn)。假設(shè)有兩個(gè)用戶共享一個(gè)文件，但是count值仍為1， 這樣， 只需其中有一個(gè)用戶不再需求此文件時(shí)，

49、 count值就會(huì)減為0，從而使系統(tǒng)將此文件刪除， 并釋放其索引結(jié)點(diǎn)及文件所占用的盤塊，導(dǎo)致另一共享此文件的用戶所對應(yīng)的目錄項(xiàng)，指向了一個(gè)空索引結(jié)點(diǎn)，最終是使該用戶再無法訪問此文件。假設(shè)該索引結(jié)點(diǎn)很快又被分配給其它文件，那么又會(huì)帶來潛在的危險(xiǎn)。 處理的方法是將count值置為正確值。 文件系統(tǒng)舉例1 MS DOS的文件系統(tǒng)2 Windows NT的文件系統(tǒng)3 UNIX的文件系統(tǒng)1 MS DOS的文件系統(tǒng)多級目錄，不支持文件別名，無用戶訪問權(quán)限控制1. 磁盤文件卷構(gòu)造FAT 1FAT 2RootDirectoryData(File & Directory)BootRecordVolume Str

50、ucture in MS DOSSector #0N12N 文件卷(volume)信息：記錄在引導(dǎo)記錄的扇區(qū)中。包括：簇大小，根目錄項(xiàng)數(shù)目，F(xiàn)AT表大小，磁盤參數(shù)每道扇區(qū)數(shù)，磁頭數(shù)，文件卷中的扇區(qū)總數(shù)，簇編號長度等 邏輯扇區(qū)號：三元組柱面號，磁頭號，扇區(qū)號一個(gè)文件卷中從0開場對每個(gè)扇區(qū)編號，優(yōu)點(diǎn)：屏蔽了物理磁盤參數(shù)的不同 允許同時(shí)訪問的文件卷數(shù)目上限可以由config.sys文件中的LASTDRIVE= 語句指定 簇(cluster)：由假設(shè)干個(gè)扇區(qū)組成。在一個(gè)文件卷中從0開場對每個(gè)簇編號。 每個(gè)FAT表項(xiàng)所占位數(shù)是簇編號的位數(shù)，其值是以FAT12為例： 0：表示該簇空閑 FF7h：物理壞扇區(qū) FF8hFFFh：表示該簇是文件的最后一個(gè)簇 其他值：表示該簇被文件占用，而且表項(xiàng)中的值是文件下一個(gè)簇的編號。FAT表：兩個(gè)鏡像，互為備份。文件卷中的每個(gè)簇均對應(yīng)一個(gè)FAT表項(xiàng)，文件分配采用鏈?zhǔn)椒峙浞椒ā?目錄：是目錄項(xiàng)的順序文件(即大小一樣的排序記錄序列)，不對目錄項(xiàng)排序。 假設(shè)目錄中包含的文件數(shù)目較多，那么搜索效率低。 每個(gè)目錄項(xiàng)大小為32字