培訓(xùn)第二天文件系統(tǒng)接口

OperatingSystemConceptsChapter11:File-SystemInterface(文件系統(tǒng)接口)FileConcept

文件概念A(yù)ccessMethods

存取方法DirectoryStructure

目錄結(jié)構(gòu)FileSystemMounting

文件系統(tǒng)安裝FileSharing

文件共享Protection

保護(hù)OperatingSystemConceptsFileConcept（文件概念）Contiguouslogicaladdressspace

相鄰的邏輯地址空間Types:DatanumericcharacterbinaryProgramOperatingSystemConceptsFileStructure（文件結(jié)構(gòu)）None-sequenceofwords，bytes（順序的字和字節(jié)）Simplerecordstructure（簡單的記錄結(jié)構(gòu)）Lines（線性）Fixedlength（固定長度）Variablelength（可變長度）ComplexStructures（復(fù)雜結(jié)構(gòu)）Formatteddocument（規(guī)格化的文檔）Relocatableloadfile（可重定位文件） Cansimulatelasttwowithfirstmethodbyinsertingappropriatecontrolcharacters.（可以用第一個(gè)方法通過增加適當(dāng)?shù)目刂谱址麃砟M后兩種方法）Whodecides（需要決定）Operatingsystem（操作系統(tǒng)）Program（程序）OperatingSystemConceptsFileAttributes（文件屬性）Name–onlyinformationkeptinhuman-readableform.（文件名：唯一的以人們可以理解的方式保存的信息）Type–neededforsystemsthatsupportdifferenttypes.（類型：需要可以支持多種類型的系統(tǒng)）Location–pointertofilelocationondevice.（位置：指向文件在設(shè)備上的存儲位置的指針）Size–currentfilesize.（大?。寒?dāng)前文件的大?。㏄rotection–controlswhocandoreading，writing，executing.（保護(hù)：控制對文件的讀取，改寫和執(zhí)行的權(quán)限）Time，date，anduseridentification–dataforprotection，security，andusagemonitoring.（時(shí)間，日期和用戶身份：保護(hù)和安全需要的數(shù)據(jù)）Informationaboutfilesarekeptinthedirectorystructure，whichismaintainedonthedisk.（文件的信息保存在磁盤上的目錄結(jié)構(gòu)中）OperatingSystemConceptsFileOperations（文件操作）Create（創(chuàng)建）Write（改寫）Read（讀?。﹔epositionwithinfile–fileseek（重定位文件，文件搜索）Delete（刪除）Truncate（截去）open（Fi）–searchthedirectorystructureondiskforentryFi，andmovethecontentofentrytomemory.（打開（Fi）：在磁盤上的目錄結(jié)構(gòu)中搜尋Fi的表項(xiàng)，然后把表項(xiàng)的內(nèi)容移動到內(nèi)存中）close（Fi）–movethecontentofentryFiinmemorytodirectorystructureondisk.（關(guān)閉（Fi）：把Fi在內(nèi)存中的表項(xiàng)內(nèi)容移動到磁盤中OperatingSystemConceptsFileTypes–Name,ExtensionOperatingSystemConceptsAccessMethods（存取方法）SequentialAccess（順序存?。?/p>

readnext（讀下一個(gè)）

writenext（寫下一個(gè)）

reset（復(fù)位）

noreadafterlastwrite（未曾讀?。? （rewrite）DirectAccess（直接存?。?/p>

readn（讀第n項(xiàng)）

writen（寫第n項(xiàng)）

positionton（移動位置到第n項(xiàng)）

readnext（讀下一個(gè)）

writenext（寫下一個(gè)）

rewriten（重寫第n個(gè)）

n=relativeblocknumber（n為相對塊數(shù)OperatingSystemConceptsSequential-accessFileOperatingSystemConceptsSimulationofSequentialAccessonaDirect-accessFileOperatingSystemConceptsExampleofIndexandRelativeFilesOperatingSystemConceptsDirectoryStructure（目錄結(jié)構(gòu)）Acollectionofnodescontaininginformationaboutallfiles.（一個(gè)包含著所有文件信息的節(jié)點(diǎn)的集合）F1F2F3F4FnDirectoryFilesBoththedirectorystructureandthefilesresideondisk.（目錄結(jié)構(gòu)和文件都在磁盤上）Backupsofthesetwostructuresarekeptontapes.（備份放在磁帶上）OperatingSystemConceptsATypicalFile-systemOrganizationOperatingSystemConceptsInformationinaDeviceDirectory

設(shè)備目錄中的信息Name（名稱）Type（類型）Address（地址）Currentlength（當(dāng)前長度）Maximumlength（最大長度）Datelastaccessed（forarchival）（最后訪問時(shí)間）Datelastupdated（fordump）(數(shù)據(jù)最后更新時(shí)間)OwnerID（whopays）（所有者ID）Protectioninformation（discusslater）(保護(hù)信息)OperatingSystemConceptsOperationsPerformedonDirectory

目錄操作Searchforafile（查找文件）Createafile（建立文件）Deleteafile（刪除文件）Listadirectory（顯示目錄）Renameafile（重命名文件）Traversethefilesystem（整體操作文件系統(tǒng)）OperatingSystemConceptsOrganizetheDirectory(Logically)toObtain

目錄組織Efficiency–locatingafilequickly. 效率：快速的定位一個(gè)文件Naming–convenienttousers.（命名：方便用戶）Twouserscanhavesamenamefordifferentfiles. （兩個(gè)用戶可以有相同名字的不同文件）Thesamefilecanhaveseveraldifferentnames. （相同的文件可以有不同的名字）Grouping–logicalgroupingoffilesbyproperties，（e.g.，allPascalprograms，allgames，…）

分組：從邏輯上對文件按屬性進(jìn)行分組，比如所有的Pascal程序，游戲OperatingSystemConceptsSingle-LevelDirectory

單級目錄Asingledirectoryforallusers.Namingproblem

GroupingproblemOperatingSystemConceptsTwo-LevelDirectory

兩級目錄Separatedirectoryforeachuser.PathnameCanhavethesamefilenamefordifferentuserEfficientsearchingNogroupingcapabilityOperatingSystemConceptsTree-StructuredDirectories

樹型目錄OperatingSystemConceptsTree-StructuredDirectories(Cont.)

樹型目錄（續(xù)）Efficientsearching

（有效的搜索）GroupingCapability

（分組的可能）Currentdirectory(workingdirectory)

（當(dāng)前目錄—工作目錄）cd/spell/mail/progtypelistOperatingSystemConceptsTree-StructuredDirectories(Cont.)

樹型目錄（續(xù)）Absoluteorrelativepathname（絕對或相對路徑名）Creatinganewfileisdoneincurrentdirectory. （建立新文件在當(dāng)前路徑下）Deleteafile（刪除一個(gè)文件）

rm<file-name>Creatinganewsubdirectoryisdoneincurrentdirectory.（建立新子目錄在當(dāng)前路徑下） mkdir<dir-name> Example:ifincurrentdirectory/mail mkdircountmailprogcopyprtexpcountDeleting“mail”deletingtheentiresubtreerootedby“mail”.OperatingSystemConceptsAcyclic-GraphDirectories

無環(huán)圖結(jié)構(gòu)目錄Havesharedsubdirectoriesandfiles.OperatingSystemConceptsAcyclic-GraphDirectories(Cont.)

無環(huán)圖結(jié)構(gòu)目錄（續(xù)）Twodifferentnames（aliasing）（別名：兩個(gè)不同的名字）Ifdictdeleteslist

danglingpointer. Solutions：（解決方案）Backpointers，sowecandeleteallpointers. （斷點(diǎn)，我們可以刪除所有的指針）Variablesizerecordsaproblem. （可變大小記錄問題）Backpointersusingadaisychainorganization. （斷點(diǎn)組織成菊花鏈的形式）Entry-hold-countsolution.（表項(xiàng)保留計(jì)數(shù)的解決）OperatingSystemConceptsGeneralGraphDirectory（普通圖結(jié)構(gòu)目錄）OperatingSystemConceptsGeneralGraphDirectory(Cont.)

普通圖結(jié)構(gòu)目錄(續(xù))Howdoweguaranteenocycles?（如何保證無環(huán)）Allowonlylinkstofilenotsubdirectories. 只允許鏈接到文件而不允許鏈接到子目錄Garbagecollection.（碎片收集）EverytimeanewlinkisaddeduseacycledetectionalgorithmtodeterminewhetheritisOK.

每次添加一個(gè)鏈接時(shí)都用一個(gè)檢測算法判斷是否不正確OperatingSystemConceptsFileSystemMounting（文件系統(tǒng)安裝）Afilesystemmustbemountedbeforeitcanbeaccessed.

文件系統(tǒng)在訪問前必須安裝Aunmountedfilesystem(I.e.Fig.11-11(b))ismountedatamountpoint.

圖11-11根據(jù)安裝指針一個(gè)未安裝文件系統(tǒng)被安裝OperatingSystemConcepts(a)Existing.(b)UnmountedPartitionOperatingSystemConceptsMountPointOperatingSystemConceptsFileSharing（文件共享）Sharingoffilesonmulti-usersystemsisdesirable.

在對用戶系統(tǒng)中文件共享是需要的。Sharingmaybedonethroughaprotectionscheme.

共享是通過保護(hù)機(jī)制實(shí)現(xiàn)的。Ondistributedsystems,filesmaybesharedacrossanetwork.

在分布式系統(tǒng)中，文件可以通過網(wǎng)絡(luò)共享。NetworkFileSystem(NFS)isacommondistributedfile-sharingmethod.

網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)（NFS）是一種通用的分布式文件共享方法。OperatingSystemConceptsProtection（保護(hù)）Fileowner/creatorshouldbeabletocontr