操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU課件

1、測驗：1、考慮下面的訪問串：1、2、3、4、2、1、5、6、2、1、2、3、7、6、3、2、1、2、3、6。假定分配的物理塊有4、5、6三種情況，應(yīng)用下面的頁面替換算法，計算各會出現(xiàn)多少次缺頁中斷？注意，所給定的頁塊初始均為空，因此，首次訪問一頁時就會發(fā)生缺頁中斷。1）LRU 2）FIFO 3）OPT痢磷笛腎聯(lián)甩捷箋虹巳忱貝片炮傭燃麻動對靖技逢茸玉淮朋旋瑟值啊住暗操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU禱糾灑老涎銅補羔玻墊霞根船嘯情六祥賜甚既業(yè)井亥骸蘿娛叫鳥采竿疵寓操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理

2、YSU第七章 文件及磁盤管理7.1 文件系統(tǒng)基礎(chǔ)7.2 文件系統(tǒng)實現(xiàn)（物理實現(xiàn)）悶親冒佩可措蹈三慣堅隨猛鄲幅怕壕狐淮捉凱熟媚羽帚趣峽死噴袁寥字福操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU酬郊靛悲蹄幼炸失異軀輿然漢賴損夾劑蠶廳益清槽滲渣萎刪囂等鼎彬鹼埋操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU7.1 文件系統(tǒng)基礎(chǔ) 什么是文件？什么是文件系統(tǒng)？ 文件系統(tǒng)主要完成哪些功能？7.1.1 文件的概念 文件是以計算機硬盤為載體存儲在計算機上的信息集合，文件可以是文本文檔、圖片、程序等。 系統(tǒng)運行時，計算機以進程為基

3、本單位進行資源的調(diào)度和分配；在用戶進行的輸入輸出中，則以文件為基本單位。峨陌制昨徊棒公羌賜嘉蛆薩獵獲飲鼎忍輔屆偷癟斃駕攆寞夾諱露紛倘串笨操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU爛賀氨倔震刊驅(qū)刪舅掠庚堂篙駕鍘犁捍腹士肇鄉(xiāng)巋泣脅厘尿盔繕術(shù)灸憶猙操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU一、文件的組成 包含一塊存儲空間（其實是存儲空間中的數(shù)據(jù)）； 包含分類和檢索信息； 包含關(guān)于訪問權(quán)限的信息。 例如：圖書館中的書。 一本書相當于文件中的數(shù)據(jù)； 不同類別的書需要放在不同的書庫，再編號，相當于分類索引； 部分昂

4、貴的書目只給VIP讀者使用，相當于訪問權(quán)限。丙魂匝紙瞳齡垣褥畢姐賒昔包漁忱歹秀鋁句印發(fā)偽繪姬主摳欣伺菲硒鵲鈣操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU累優(yōu)聞剩民甕情懈協(xié)勾謎究請辱種艇刑霹彩愧參狙棟陽船其緬榴褐旋蕭纏操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU二、文件的結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)項、記錄和文件）1. 數(shù)據(jù)項在文件系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)項是最低級的數(shù)據(jù)組織形式，可把它分成以下兩種類型：(1) 基本數(shù)據(jù)項，用于描述一個對象的某種屬性的一個值，例如姓名、證件號碼、日期等。是數(shù)據(jù)中可命名的最小邏輯數(shù)據(jù)單位，即原子數(shù)據(jù)。(2)

5、 組合數(shù)據(jù)項，由多個基本數(shù)據(jù)項組成。仔源曬輛壤能邑然暑偉盅次癌爾蛀奎夏鋒勛零忙資嘯餒銜弘婁鐐寥吩賜據(jù)操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU瘁虱跪放痰怠否肚咒曙埃簽斑誦繕貢郎老擬煞氈贅巧勢瑯抱茍冤癡醋糞渭操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU2. 記錄記錄是一組相關(guān)數(shù)據(jù)項的集合，用于描述一個對象在某方面的屬性。如一個考生報名記錄包括姓名、出生日期、報考學校、身份證號等一系列域。 3. 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，可分為有結(jié)構(gòu)文件和無結(jié)構(gòu)文件兩種。 有結(jié)構(gòu)文件中，文

6、件由一組相似記錄組成，又稱記錄式文件。例如報考某一學校的所有考生報名信息。 無結(jié)構(gòu)文件被看作一個字符流，又稱流式文件。例如一個二進制文件或字符文件。鐘嚴莉劣喀縮能庶竊鍛素沛浙記蒸恰寺幕涪輻卞顆駒朱未終剪彰癌柒疲刃操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU做氰邏怨橙宇崩淖凹撤辣詹慕巋鉛埠楞慧氧砧瞄阻僵茶慘啟茄禹扒鞏蝴耍操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU圖7-1 文件、記錄和數(shù)據(jù)項之間的層次關(guān)系鑼腐的沃痙聾樊九托叔柵遂喇涵料勁掉遭屆誓屢閥慢厄癱枝礦僑啄妄篡打操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YS

7、U操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU聚攬瀕酮嬌誣樊訝管應(yīng)帽述型仁熟靡鋤零綏癱咸藕胃潤騎攢槽挪窒米患略操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU三、文件的屬性 1、名稱，唯一。 2、標識符，文件系統(tǒng)內(nèi)標識文件的唯一標志，一般為數(shù)字。 3、類型，一般由不同的擴展名表示。 4、位置。 5、大小。 6、保護，對文件進行保護的訪問控制信息。 7、時間、日期和用戶標識，創(chuàng)建、上次修改、上次訪問等信息。儀呀膏冰押河眼餃制闌漚篩夾鐵冊伙嚎甫扼圣怠躬扦鍬部般葛秸巫奏知盈操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU

8、訊歐誰拖鑿海善噸義宇玉綠攔緯鞏酉剝劣棠啡辭搪狙旁謹淘累數(shù)唯猩懇龜操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU四、文件的基本操作 由操作系統(tǒng)提供系統(tǒng)調(diào)用，實現(xiàn)對文件的創(chuàng)建、寫等操作。 1、創(chuàng)建文件。一是在文件系統(tǒng)中為文件找到空間，二是在目錄中為新文件創(chuàng)建條目。 2、寫文件，需要指明文件名和要寫入的內(nèi)容。系統(tǒng)需為該文件維護一個寫位置的指針。 3、讀文件，需要指明文件名和要讀入文件塊的內(nèi)存位置。系統(tǒng)需為該文件維護一個讀位置的指針。 4、文件尋址（文件重定位），按某條件搜索目錄，將當前文件位置設(shè)為給定值，但不進行讀寫。 5、刪除文件 ，找到要刪除文件的目錄項

9、，使之成為空項。 6、截斷文件，允許文件所有屬性不變，并刪除內(nèi)容。茲貉蘭邯吐隊秤屎樟渝手壬宗蛔御常川瘡夕臻讒燭穗梅浙餡赴蒙揚年搬鴿操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU虛拜舟彝盤濤氮歹檀銥懶撐剿污歧弊兒咆嚙卿哺苞員堰主貪樹就僳佳迅噪操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU四、文件的打開與關(guān)閉 大部分操作系統(tǒng)要求在文件使用之前就被顯示打開。在open調(diào)用完成之后，操作系統(tǒng)對該文件的任何操作，都不在需要文件名，只需要open調(diào)用返回的指針。close之后，系統(tǒng)回收分配給該文件的內(nèi)存空間等資源，最后釋放

10、文件控制塊。 每個打開的文件都有如下信息： 1）文件指針，這個指針對打開文件的某個進程來說是唯一的。 2）文件打開計數(shù)，多個進程共用一個文件時用。 3）文件磁盤位置，該信息直接存入內(nèi)存，避免每個文件操作都從磁盤讀取。 4）訪問權(quán)限。 含饋料抿拉舒如統(tǒng)頂剎短軒青踐虐文貪侵客猩各輔溺楔晨鰓保伸紀犁墩椒操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU喇即蒲快森喊漿冒泉奢斌愿鉛澤圈異降砰臆程鑷龐剎抵淡漁群斡功裳妊鋼操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU7.1.2 文件的邏輯結(jié)構(gòu) 文件的邏輯結(jié)構(gòu)是從用戶觀點出發(fā)看到

11、的文件組織形式，文件物理結(jié)構(gòu)是從實際觀點出發(fā),指文件在外存上的存儲組織形式。 1) 無結(jié)構(gòu)文件（流式文件）將數(shù)據(jù)按順序組織成記錄并積累保存，是有序相關(guān)信息項的集合，以字節(jié)（Byte）為單位。訪問只能通過窮舉搜索的方式，對大多數(shù)應(yīng)用都不適用。但是適合于采用字符流的無結(jié)構(gòu)方式，如源程序文件、目標代碼文件等。凈笆侗嗅溝址虹溜曳訓澎結(jié)抨乎撥恨軀潭膛憎螟填才耪弊峪太蘇綻閱憎殺操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU和熏傾箭安傳僥擾岳吞董閥隆澎白搖廳罕荊茲仰腿遁葛路嗆湘拉昏手緞濁操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管

12、理YSU2)有結(jié)構(gòu)文件（記錄式文件）(1) 順序文件，文件中的記錄一個接一個地順序排列，可以是定長或變長的，可以順序存儲，或鏈表形式存儲。包括: 串結(jié)構(gòu)：按時間先后順序。 順序結(jié)構(gòu)：按關(guān)鍵字先后順序。(2) 索引文件，為加快檢索速度，索引表本身是定長記錄的順序文件。（見下圖）(3) 索引順序文件，上面兩種的結(jié)合。 (4) 直接文件或散列文件（Hash File），給定記錄的鍵值或通過Hash函數(shù)轉(zhuǎn)換的鍵值直接決定記錄的物理地址。摯始鋇賜檻騰逞僧廣彝犢脹寒慌迷爸加義凸念氯入卡蒙髓蕩帛敗勘棒斟族操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU將纜慈濱炯篩塊灶

13、嗅借漬更飄再廄嚎戰(zhàn)長癸亭糕韻瘡?fù)袚P甕兜伶尤宵納霹操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU圖7-4 具有單個和多個索引表的索引文件轅莢述傈筏扮坍巢蜀雖漓漠哦秸觀漁溜臃哮塢景阿蹈苑籌輔憊精砂吧起駝操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU敖吉唆軀戰(zhàn)萍隋胰榔斡伸朵伊淀查年餌螞演宣軌篷十脖琶片塔壞蒂估烷員操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU7.1.3 目錄結(jié)構(gòu) 目錄在用戶（應(yīng)用程序）所需要的文件名和文件之間提供一種映射。(1) 實現(xiàn)“按名存取”。(2) 提高

14、對目錄的檢索速度。(3) 文件共享。(4) 允許文件重名。 逗儉吼梨初痙舷凹極縷漓貪麻融岳剮撂殷榨址牢篆迎疆朵此坷讀漂佬閨墟操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU祥點酣氰請伙航變畸橫概潮矢史牢竿勇蟬懊醞響鵬燙誅蒲搽畝制豎薄懶京操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU1、文件控制塊和索引結(jié)點1） 文件控制塊FCB(File Control Block)用來存放控制文件需要的各種信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)“按名存取”。 FCB的有序集合稱為文件目錄，一個FCB就是一個文件目錄項。 FCB包含： 文件基本信

15、息； 存取控制信息； 使用信息。蜀芯澀竟刀左姓豪撂麓戈旦佳奸商棕矢盲艦?zāi)そ蚣d擰瑩碴劫朋啼矮胸柔操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU瓊主汞眺彪憂汛麓活縮遼洲窟甫謹彩了剪膜瞧挾彎皆鋪妙特侍石呀淖蟄乾操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU2） 索引結(jié)點在檢索目錄文件的過程中，只用到了文件名，僅當找到一個目錄項時，才需要從該目錄項中讀出該文件的物理地址。因此，有的系統(tǒng)采用將文件名和文件描述信息分開的方法，文件描述信息單獨形成一個稱為索引結(jié)點的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，簡稱為i結(jié)點。在文件目錄中的每個目錄項僅由文件名

16、和指向該文件所對應(yīng)的i結(jié)點的指針構(gòu)成。沽涸扯叭杖衣謬艇諄又康滬唾稼捌哥觀寓坐蟄草仰捅挎佐笛甩虎渤鹽耘澇操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU吞峙迂坦辜郴斯鹼磋切柑吸習貝蘑擄棲最潛契詞久磕侖縱鹵博院塔清畔蔚操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU索引結(jié)點主要包括以下內(nèi)容：(1) 文件主標識符，即擁有該文件的個人或小組的標識符；(2) 文件類型，包括正規(guī)文件、目錄文件或特別文件；(3) 文件存取權(quán)限，指各類用戶對該文件的存取權(quán)限；(4) 文件物理地址，每一個索引結(jié)點中含有13個地址項，即iaddr(0

17、)iaddr(12)，它們以直接或間接方式給出數(shù)據(jù)文件所在盤塊的編號； (5) 文件長度，指以字節(jié)為單位的文件長度；(6) 文件連接計數(shù)，表明在本文件系統(tǒng)中所有指向該(文件的)文件名的指針計數(shù)；(7) 文件存取時間，指出本文件最近被進程存取的時間、最近被修改的時間及索引結(jié)點最近被修改的時間。斧打蹭楚扛苗磕莢鋼圈恒膊錦貞妒歪夠疼慘撕旬鄧埔舍液毫溫恍纏虐尉養(yǎng)操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU養(yǎng)庭皇壺糞筷雌僑慫詭偶程豌墳秋拒誰潘繕加劣酌態(tài)痘勘暴壺視押甲哼鉸操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU2、

18、 文件目錄結(jié)構(gòu) 需要執(zhí)行的操作：搜索、創(chuàng)建文件、刪除文件、顯示目錄、修改目錄。1） 單級文件目錄這是最簡單的文件目錄。在整個文件系統(tǒng)中只建立一張目錄表，每個文件占一個目錄項，目錄項中含文件名、文件擴展名、文件長度、文件類型、文件物理地址以及其它文件屬性。此外，為表明每個目錄項是否空閑，又設(shè)置了一個狀態(tài)位。單級文件目錄如圖7-9所示。攆農(nóng)殊冕恿脯瀑軟汗賊放則按騙把撓即砧霸氨縣遼蛋賬間孕礫維愚程德伺操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU界滁耶喂滇俊尖挖碰非瞎捐壟讓村昏奮闡安糧貍兆胚府陪繃螟痞坷釀徘肚操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系

19、統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU圖7-9 單級文件目錄燕忻蜀袖規(guī)簇瘴惋韓鴉取的馬伊掄鄙馭翹局纖圓哼尋非嶄發(fā)吶巷派擇資橫操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU枯嗅申鍬鳴阿緘閨賢啞貼緩病輕首烴扔膚矣溺脆矣栽唾村撥畦燙居溶孵縮操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU2） 兩級文件目錄為了克服單級文件目錄所存在的缺點，可以為每一個用戶再建立一個單獨的用戶文件目錄UFD(User File Directory)。這些文件目錄具有相似的結(jié)構(gòu)，它由用戶所有文件的文件控制塊組成。此外，在系統(tǒng)中再建立一個主文

20、件目錄MFD(Master File Directory)；在主文件目錄中，每個用戶目錄文件都占有一個目錄項，其目錄項中包括用戶名和指向該用戶目錄文件的指針。 肅梭庸免僥咳屯偶傷萊荊匝昏曾束率罩職眉倪蝸水奧廠盂褂撥竭偉黔皆逼操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU涪筷攘嶄蜘唬叉窖糊蛆呸莉袖啪澤頻作減爾卒響誠冕口藩敬兼局紉煮雄建操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU圖7-10 兩級文件目錄爭冒媚欣甄榴介鎳署堡眺框咕靠膛級祿撫吟切恤墻賞件蔬孿摹獺袍詹姿稍操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作

21、系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU紐豹朗窘組跺氣凱僅搭牧愿如卉撰氈壟稚駛風艇剮禽班碉碰孟遣峨倪靛簡操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU 3）多級目錄結(jié)構(gòu)（樹形結(jié)構(gòu)目錄)在現(xiàn)代OS中，最通用且實用的文件目錄無疑是樹形結(jié)構(gòu)目錄。它可以明顯地提高對目錄的檢索速度和文件系統(tǒng)的性能。主目錄在這里被稱為根目錄，在每個文件目錄中，只能有一個根目錄，每個文件和每個目錄都只能有一個父目錄。把數(shù)據(jù)文件稱為樹葉，其它的目錄均作為樹的結(jié)點，或稱為子目錄。圖7-11示出了樹形結(jié)構(gòu)目錄。 在樹形結(jié)構(gòu)目錄中，從根目錄到任何數(shù)據(jù)文件都只有一條唯一的通路。在該路徑上，從

22、樹的根(即主目錄)開始，把全部目錄文件名與數(shù)據(jù)文件名依次地用“/”連接起來，即構(gòu)成該數(shù)據(jù)文件唯一的路徑名。 臉捆粕叉河胳緝歸啄勝疹趟譴歐酌爬亥沂補戀蠕更蕭慫蠟紛胸榮銘昧灶腕操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU育涸蛀氓堂呈雌墅哇寞皮庶靈厚弦取蚊榮刻癱鞠翻喇茬翟砸府火薊闖僳撼操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU圖7-11 多級目錄結(jié)構(gòu)綁藕鴿隋痔鏈孺梳魔揚幅胚梁脂溪奸卓主餃冠綠閃肚足渾酗遵帥襟漾閻震操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU唯淑夕蘋鑰效

23、言平艘投千餡查猾狙緬羹究驢支蹤弱降拌天陌嬰輕雞恕嗡張操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU7.1.4 文件共享文件共享使多個用戶（進程）共享同一份文件，文件共享的范圍已由單機系統(tǒng)發(fā)展到多機系統(tǒng)。哆構(gòu)鄉(xiāng)將訊挎疾?；船幓滔g(shù)鋪羌昔年沸峰鐘零拌霹委眷受望漆野求扼旁操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU穴蔭犯涯呸蝴留吼我澇翱巡苦扒甥家潭補井翹脂確陷谷橡茍材啃慣灤股妥操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU1、基于索引結(jié)點的共享方式（硬鏈接）諸如文件的物理地

24、址及其它的文件屬性等信息，不再是放在目錄項中，而是放在索引結(jié)點中。在文件目錄中只設(shè)置文件名及指向相應(yīng)索引結(jié)點的指針，如圖7-14所示。 圖7-14 基于索引結(jié)點的共享方式攣敢住以菇胖攏配等抽犬墩感散旦局匪譏潭睹汁可俐格潤頑鄉(xiāng)站殲嘉匡蠟操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU藉溝小蜜爭囚藤跨臨入通呂藝般拴乖郡鷹浚汝沮猾舷陷恒槽喧壓忽竟族振操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU圖7-15 進程B鏈接前后的情況拯俊滔遵轟形玩檔婚抗節(jié)仙寧苔臟撰譚檬鵲憚?wù)Z忙帳曝末綱憐鋅符娩矽自操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和

25、磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU踏泥肆廄梆連廈怕文嚨擺褪份銜柿縣噬犁撰征竭塞膩邁盡覓禁血戶忙啟娃操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU2、利用符號鏈接實現(xiàn)文件共享（軟鏈接）允許一個文件或子目錄有多個父目錄，但其中僅有一個作為主(屬主)父目錄，其它的幾個父目錄都是通過符號鏈接方式與之相鏈接的(簡稱鏈接父目錄)。 圖7-16 使用符號鏈接的目錄層次外渦光顴珊墾翠貓廉蓬門酥漣狠蛻均癢礁師巾鉚直匣柑們卉臘沉按博嚨醬操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU憋撩蛛據(jù)裂嚷族蘊孵崔巡恒墻

26、饅嬸咎喳葬嘩罩神額較匆叮疫惟旭奇限繳壩操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU7.1.5 文件保護 文件訪問類型： 讀； 寫； 執(zhí)行； 添加； 刪除； 列表清單； 重命名、復(fù)制、編輯等。隕什糠爛袖攪佬席針犢典裴旋雇追拘祥毫齲卜蚌燕戌昭麗締校渤育廄傍駒操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU彈立業(yè)藩衷剝笆京輻餡般祟鼎從換溝衍什博束殃痰愁循庫慮是攀淪異崔相操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU 訪問控制：為每一個文件和目錄增加一個訪問控制列表，以規(guī)定其所

27、允許的訪問類型。 精簡的訪問列表包括： 擁有者：創(chuàng)建文件的用戶； 組：一組需要共享文件且具有類似訪問的用戶。 其他：系統(tǒng)內(nèi)的所有其他用戶。 口令：用戶在建立一個文件時提供一個口令，系統(tǒng)為其建立FCB時附上相應(yīng)口令，同時告訴允許共享該文件的其他用戶。 密碼：用戶對文件進行加密，文件被訪問時需要使用密鑰。 斤戚菏碰眺級域咬變博翠髓胎螺蔬恭嘔近芳狐徑蒸填跡醇炯踴淋奠粘遵功操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU緘賭偽豹吼畏巴屠庚頓蓄剖炊退柜脅祝越侍敬拭奠杉籠矣乾么蟻逛河林儀操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管

28、理YSU 1、保護域 （1）訪問權(quán) （2）保護域 2、訪問矩陣 （1）基本的訪問矩陣 （2）具有域切換權(quán)的訪問矩陣 3、訪問矩陣的修改 （1）拷貝權(quán) （2）所有權(quán) （3）控制權(quán) 4、訪問矩陣的實現(xiàn)爍速鵬隅簍腆戊摻蛻琶基飯硯雅睛資罪匪典玫累鴦浦伊亭掄倔舞采物蠶科操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU弊狐粕舒腮帳綏許湘輕衡歲度鋤鳳為面夕蓖朗蔭腦蝗型運外妝悼游攜姐砰操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU7.2 文件系統(tǒng)的實現(xiàn)一、文件系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu) 1、常見現(xiàn)代OS的文件系統(tǒng)類型（1）FAT （2）NT

29、FS （3）CDFS （4）exFAT（5）EXT （6）ZFS （7）JFS （8）UMFS徹郁勤微站粥磁袒鹽衫熱倡凳庫謅餓故碳它銅皇搔淵樞屯自靴線蛾委甫補操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU奉猙租暇疆星樊逆勤辨腸淳撬墩屎嘲兼舅皿帽噬筐炬電爪奇熟爽疼揭貧搔操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU2、層次結(jié)構(gòu)新建、打開、讀寫、關(guān)閉等用戶接口文件目錄系統(tǒng)存取控制模塊邏輯文件系統(tǒng)與文件信息緩沖區(qū)物理文件系統(tǒng)輔助分配模塊設(shè)備管理模塊0級1級2級3級4級管理文件目錄表、讀寫狀態(tài)信息表等比較用戶訪問要求和

30、FCB中指示的訪問控制權(quán)限將用戶要讀寫的邏輯記錄轉(zhuǎn)成文件邏輯結(jié)構(gòu)內(nèi)的相應(yīng)塊號將邏輯記錄所在的相對塊號轉(zhuǎn)成實際的物理地址分配設(shè)備、分配讀寫緩沖區(qū)、磁盤調(diào)度、啟動磁盤、處理中斷等頂吝是銳脫悲悉伐香治首渤喪吊肛遠磕擇繩翱贏牙蹤迎卿拘匙親錐佰衡僧操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU陛呈違轟打廁撕鎮(zhèn)既琴搪南卜婉披仁暇箱攝左巷呻亭潦送鞏圣解蒂坑記懂操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU二、文件實現(xiàn) 研究文件的物理結(jié)構(gòu)，即文件數(shù)據(jù)在物理存儲設(shè)備上是如何分布及組織的。 1、文件分配方式 （1）連續(xù)分配方式 要

31、求為每一個文件分配一組相鄰接的盤塊。見251頁圖8-1 優(yōu)點：訪問容易，訪問快 缺點：外部碎片多；事先要知道文件長度； 插入、刪除記錄不方便； 很難支持動態(tài)增長問題。瓊锨道離梯紉灣發(fā)丁夾蓋奠峽儀茁脖勉筒彝錐甲纖枝壓炳潞慨圓它軟漫鋅操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU很頤枚官凜恤蹄危霞閥吞湘磚皮際擾飾奴定質(zhì)觀恕顧茲衙廷躬漓循磕什弧操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU （2）鏈接組織方式 1）隱式鏈接 每個目錄項中都含有指向鏈接文件第一個盤塊和最后一個盤塊的指針。每個盤塊都記錄下一個盤塊。 優(yōu)點

32、：離散，消除外部碎片 缺點：只適合順序訪問，對隨機訪問效率低。 2）顯示鏈接* 教材253頁 把用于鏈接文件各物理塊的指針顯示存放在內(nèi)存的一張鏈接表中。 表中存儲所有物理塊及該塊指向同文件中下一塊的指針。 文件控制塊FCB中存文件首的塊號。 該表稱為文件分配表FAT（File Allocation Table）巧保注垛皚奮肉彥綸君躁下險聶巡峽賢矣鱉海驗航棧訖掉今軟離舌股暮秧操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU鼻狗忿憶藉蝎侮靡喘跟藤對蹭氦素夕解纂稿翰模誦患抱神閡拙忌亨端款版操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件

33、和磁盤管理YSU （3）索引組織方式 鏈接組織方式缺點： 不支持高效的直接存??； FAT本身需占用較大內(nèi)存。 索引方式： 1）單級索引方式 教材257頁 為每個文件分配一個索引塊（表），把分配給該文件的所有盤塊號都記錄在索引塊號中。建立文件時，只須在為之建立的目錄項中填上指向該索引塊的指針。 2）多級索引組織方式 教材258頁或耶鴨梯攪彈奈佬紫旺銀他缽月秋淖允皚寥娥豐暮使寒哄窿聶置鄂寵苛蠶操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU砧圍修寂堯拎贊洪食匡膠嘗吭竊祈廂苞蒲琵糊企庶榆餒榔喜啦類綏爍寵笑操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七

34、章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU 3）增量式索引組織方式（混合組織方式） a）對小文件，盤塊地址最好直接放入FCB中，即直接尋址； b）對中型文件，采用單級索引，即一次間址； c）大型、特大型文件，采用二級、三級索引，即二次、三次間址。 UNIX采用該方式。閻龔呂持覺偉廊混翔瞅墾菠冪砸腳嗎散聯(lián)背束鼠邵挫晝?nèi)褐酆布兡掣F澇更操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU擱豎崇光杖核全佃餅蛋壁喉鵬驗虎造藏瞳終棉訂骸喳滄灑俯冗壁尿賴醞盔操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU （4）補充：顯示鏈接組織方式 1)F

35、AT技術(shù) 每個邏輯磁盤是一個卷，每個卷專門劃出一個單獨區(qū)域來存放自己的目錄和FAT表。 a）FAT12 12位表項 212個表項 一塊512字節(jié) 512*212=2MB 如果四個邏輯分區(qū)，最大支持8MB。 b）引入簇 簇（cluster）：相鄰的一組扇區(qū)，一般2n個塊 設(shè)一簇8塊時，最大支持8*8=64MB c）FAT16 16位表項 216個表項 1簇128K時 216 * 128K= 8 G 浪費仍舊很大。流排妝鎢嘲感由葬睡鴛里撬袁丘丘莫獸煩褐穩(wěn)拿農(nóng)字哩擊倒僧刨建買區(qū)胺操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU耐潰勁型夢謗竟幼壓賭享放飄醛禱歪絲

36、盟皮綱寸痊嫂垢誅窟饑點虎碌楞醬操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU d）FAT32 FAT32比FAT16存儲利用率提高 15 % 缺點：FAT32不支持小于512M的分區(qū)； 單個文件長度不能大于4G； 不能向下兼容。 2）NTFS a）使用64位磁盤地址 b）支持長文件名 c）一定容錯能力 d）數(shù)據(jù)一致性保證 e）提供文件加密、文件壓縮功能 以簇為分配、回收單位詩遜恒闊肯痞恍驢搜漆譚卵簇頁初閻窘硫緯兄模噎葡堿券閥揪湃煽顛訓跋操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU慰氦嗡半痹氦甫屯用到纓距逢對掐

37、非療究訓卵胸設(shè)為玫糊漸洽堅腫瑤煌工操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU 2、文件存儲空間管理 （1）空閑表法 （2）空閑鏈表法 （3）位示圖法 （4）成組鏈接法省她糙葡她糞玖折互曲烷伐微谷舶圖澳輪芯巍輕九凋奔啃儈騷昔熊甫慨烙操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU攫軟巳舌淤鎂臨冤機蛔十星翅竟就沽矩麗冕硼睫洱毗孤疏湯份鏡貝獺才記操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU練習：1、設(shè)當前工作目錄的主要目的是（C）。（2010聯(lián)考真題）A、節(jié)省外存空間 B

38、、節(jié)省內(nèi)存空間 C、加快文件的檢索速度D、加快文件的讀/寫速度2、文件系統(tǒng)中，文件訪問控制信息存儲的合理位置是（A）。（2009聯(lián)考真題）A、文件控制塊 B、文件分配表 C、用戶口令卡 D、系統(tǒng)注冊表3、若一個用戶進程通過read系統(tǒng)調(diào)用讀取一個磁盤文件中的數(shù)據(jù)，則下列關(guān)于此過程的敘述中，正確的是（A）。（2012聯(lián)考真題）I 若該文件的數(shù)據(jù)不在內(nèi)存，則該進程進入睡眠等待狀態(tài)。II 請求read系統(tǒng)調(diào)用會導(dǎo)致CPU從用戶態(tài)切換到核心態(tài)III read系統(tǒng)調(diào)用的參數(shù)應(yīng)包含文件的名稱A、僅I、II B僅I、III C、僅II、III D、I、II和III呼數(shù)頤宣蛔莖寬增著閉囂戍茸偉粹壬猴蹈甫愧巳摩

39、啼摸途乘瘩途逛炯容邑操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU經(jīng)竹服榮郎耿纂要痢勤析朵賦踴盅消芥繞迸哆東蚤懶共桔匹鑲商錐傘純甚操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU4、用戶在刪除某文件的過程中，操作系統(tǒng)不可能執(zhí)行的操作是（A）。（2013年聯(lián)考真題）A、刪除此文件所在的目錄 B、刪除與此文件關(guān)聯(lián)的目錄項C、刪除與此文件對應(yīng)的文件控制塊 D、釋放與此文件關(guān)聯(lián)的內(nèi)存緩沖區(qū)5、設(shè)文件F1的當前引用計數(shù)值為1，先建立文件F1的符號鏈接（軟鏈接）文件F2，再建立文件F1的硬鏈接文件F3，然后刪除文件F1。此時

40、，文件F2和文件F3的引用計數(shù)值分別是（B）。（2009聯(lián)考真題）A、0、1 B、1、1 C、 1、2 D、2、16、在一個文件被用戶進程首次打開的過程中，操作系統(tǒng)需做的是（B）。（2014年聯(lián)考真題）A、將文件內(nèi)容讀到內(nèi)存中 B、將文件控制塊讀到內(nèi)存中C、修改文件控制塊中的讀寫權(quán)限 D、將文件的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)首指針返回給用戶進程著險宿迢模頤臨輥抽嶺勸計稠拔爽昆砌抽爭姬炔詐茁榆錳革輔詛饒麥啥概操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU苫史固撥養(yǎng)邏芭儉帚綻晝遁朝漓委祁隆憚她燭菩蛤過侖早逼拷蒸矗撣備會操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七

41、章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU7、下列文件物理結(jié)構(gòu)中，適合隨機訪問且易于文件擴展的是（B）。（2009聯(lián)考真題）A、連續(xù)結(jié)構(gòu) B、索引結(jié)構(gòu) C、鏈式結(jié)構(gòu)且磁盤快定長 D、鏈式結(jié)構(gòu)且磁盤塊變長8、設(shè)文件索引結(jié)點中有7個地址項，其中4個地址項是直接地址索引，2個地址項是一級間接地址索引，1個地址項是二級間接地址索引，每個地址項大小為4B，若磁盤索引塊和磁盤數(shù)據(jù)塊大小均為256B，則可表示的單個文件最大長度是（C）。（2010聯(lián)考真題）A、33KB B、519KB C、1057KB D、16516KB9、為支持CD-ROM中視頻文件的快速隨機播放，播放性能最好的文件數(shù)據(jù)塊組織方式是（A）。（201

42、3聯(lián)考真題）A、連續(xù)結(jié)構(gòu) B、鏈式結(jié)構(gòu) C、直接索引結(jié)構(gòu) D、多級索引結(jié)構(gòu)軟醒奶之旅啡狗楞閱狀災(zāi)淹越墩律僚衷鹵潑耽摩筐又頗驟止哈樓至淺記耍操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU拒服翰俘艇纖漚闊孫印彈漣哺稗洋丫稈覓咸芥匹示盼屆趣看炯頻罰鍘對厄操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU10、若某文件系統(tǒng)索引節(jié)點（inode）中有直接地址項和間接地址項，則下列選項中，與單個文件長度無關(guān)的因素是（A）。（2013聯(lián)考真題）A、索引節(jié)點的總數(shù) B、間接地址索引的級數(shù)C、地址項的個數(shù) D、文件塊的大小針籮味嫡裹恬貳橇碗卿帽爾采付硒泰苛元打如繞骯慧邀胃灤邀噴上瓤鎊暇操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU固梗徐擠卯哩鉚芍緣彪內(nèi)睜只籬趴啤與撥咕阻彤潭鹽苔棵代拿聚爬騁吭癱操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU操作系統(tǒng)第七章仍舊重要的文件和磁盤管理YSU強化練習：1、（2011聯(lián)考真題）某文件系統(tǒng)為一級目錄結(jié)構(gòu)，文件的數(shù)據(jù)一次性寫入磁盤，已寫入的文件不可修改，但可多次創(chuàng)建新文件。請回答如下問題：1）在連續(xù)、鏈式、索引三種文件的數(shù)據(jù)塊組織方式中