【正文】 公用的文件 ? 有效地實(shí)現(xiàn)各種文件操作的命令 7 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 一 文件 文件的定義 文件 是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中 信息存放的一種組織形式 ， 它是一種抽象的機(jī)制 ， 目前尚無嚴(yán)格的定義 ， 下面給出兩種有代表性的解釋 : ? 文件是賦名的信息 (數(shù)據(jù) )項(xiàng)的集合 。 9 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)中 ， 為方便用戶 ，把 設(shè)備 也作為文件來統(tǒng)一管理 ， 從某種意義上說已拓寬了文件的含義 。 12 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) （ 2） 從按文件的操作保護(hù)分類 ? 只讀文件 : 只允許進(jìn)行讀操作 。 ? 可執(zhí)行文件。目錄中包含文件名、對(duì)文件屬性的說明。 (3)讀文件。 23 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) ? 實(shí)現(xiàn)的觀點(diǎn) （文件的物理結(jié)構(gòu)）：主要研究駐留在存儲(chǔ)介質(zhì)上的文件的結(jié)構(gòu)。 ? 若文件中的記錄長度不相等 ， 則稱為 變長記錄文件 。 對(duì)流式文件或定長記錄的文件比較容易確定存取位置 。 而存放在磁盤上的文件則可采用連續(xù)結(jié)構(gòu) ， 也可采用別的結(jié)構(gòu) 。在進(jìn)行文件訪問時(shí) ， 可能在內(nèi)存中裝不下整個(gè) FAT， 這樣就會(huì)造成若要讀某塊文件信息時(shí) ， 還要讀盤塊映射表的操作 ， 影響使用效率 。 剩下 3個(gè)指針指向間接塊，即不包含數(shù)據(jù)的塊。 60 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 在二級(jí)目錄結(jié)構(gòu)中 ， 區(qū)別不同的文件除文件名外還有文件的用戶名 ， 因此不同的用戶可以使用相同的文件名 。 如此類推 ， 就形成多級(jí)目錄結(jié)構(gòu) 。 66 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 優(yōu)點(diǎn) ： 層次結(jié)構(gòu)清晰，便于管理和保護(hù)； 有利于文件分類； 解決重名問題； 提高文件檢索速度； 能進(jìn)行存取權(quán)限的控制 缺點(diǎn)： 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，多次訪盤影響速度 67 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 68 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 文件目錄改進(jìn) 為加快目錄檢索可采用目錄項(xiàng)分解法：把FCB分成兩部分 ： ? 符號(hào)目錄項(xiàng) 文件名，文件號(hào) ? 基本目錄項(xiàng) 除文件名外的所有項(xiàng)目 69 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 70 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 71 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 例子 一個(gè) FCB有 48個(gè)字節(jié) 符號(hào)目錄項(xiàng)占 8字節(jié) (文件名 6字節(jié)，文件號(hào) 2字節(jié) ) 基本目錄項(xiàng)占 486=42字節(jié) 假設(shè)，物理塊大小 512字節(jié) 72 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 分解前： 512/48=10個(gè) FCB 分解后： 512/8=64個(gè)符號(hào)目錄項(xiàng)或512/42=12個(gè)基本目錄項(xiàng) 假設(shè)：目錄文件有 128個(gè)目錄項(xiàng) 分解前：占 13塊 分解后：符號(hào)文件占 2塊 基本文件占 11塊 解 73 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 分解前： (1+13)/2=7次 分解后： (1+2)/2 +1 = 減少了訪問硬盤的次數(shù)，提高了檢索速度 查找一個(gè)文件的平均訪盤次數(shù) 74 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 目錄操作 目錄創(chuàng)建 目錄刪除 文件檢索 目錄打開 目錄關(guān)閉 75 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 線性表算法 最簡單的算法，每個(gè)表項(xiàng)由文件名和指向數(shù)據(jù)塊的指針組成。 序號(hào) 第一空白塊號(hào) 空白塊個(gè)數(shù) 物理塊號(hào) 1 2 4 （ 2， 3， 4， 5） 2 9 3 （ 9， 10， 11） 3 15 5 （ 15， 16， 17，18， 19） 4 — — — 81 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 2. 空閑塊鏈 把所有的 “空白塊 ” 鏈在一起 。 成鏈 將每一組含有的盤塊總數(shù) N和該組所有的盤塊號(hào)記入其前一組的第一個(gè)盤塊的(0)— S． free(99)。 88 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 所謂文件共享指系統(tǒng)允許多個(gè)用戶或進(jìn)程共享同一份文件。 軟鏈接 優(yōu)勢(shì)：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下可用 問題：系統(tǒng)開銷大 93 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 文件 x的內(nèi)容： /Bboot/ 94 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 實(shí)例： ? 各實(shí)際 OS是否提供鏈接技術(shù) ? DOS ?Windows √（ 快捷方式） ?Unix √（ 硬鏈接 /軟鏈接） 95 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 文件的保護(hù) (了解） 對(duì)擁有權(quán)限的用戶，應(yīng)該讓其進(jìn)行相應(yīng)操作，否則，應(yīng)禁止。 99 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 100 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 4 存取控制表實(shí)現(xiàn)文件保護(hù) 101 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 5 用戶權(quán)限表實(shí)現(xiàn)文件保護(hù) 102 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 6 用口令實(shí)現(xiàn)文件保護(hù) 用戶為自己的每個(gè)文件規(guī)定一個(gè)口令 ， 有口令者才能訪問文件 。 ? FAT（ 文件分配表）：記錄文件屬性，物理地址等。 ? 特點(diǎn)：每個(gè)磁盤有自己獨(dú)立的通道，可同時(shí)將數(shù)據(jù)寫入，加塊數(shù)據(jù)讀取速度。 110 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 3. 恢復(fù)算法 (1) undo〈 Ti〉 ： 該過程把所有被事務(wù) Ti修改過的數(shù)據(jù) ， 恢復(fù)為修改前的值 。 如果把所有在事務(wù) Ti以后開始執(zhí)行的事務(wù)表示為事務(wù)集 T， 則新的恢復(fù)操作要求：對(duì)所有在 T中的事務(wù)TK, 如果在事務(wù)記錄表中出現(xiàn)了 〈 TK托付 〉 記錄 ， 則執(zhí)行 redo〈 TK〉 操作；反之 ， 如果在事務(wù)記錄表中并未出現(xiàn) 〈 TK托付 〉 記錄 ， 則執(zhí)行 undo〈 TK〉 操作 。 當(dāng)鏈接計(jì)數(shù)值與索引結(jié)點(diǎn)號(hào)計(jì)數(shù)值不一致時(shí) ， 應(yīng)將count值置為正確值 。 UNIX類型的目錄 115 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 2. 盤塊號(hào)一致性的檢查 * 檢查盤塊號(hào)一致性情況 116 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 檢查盤塊號(hào)一致性情況 117 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 3. 鏈接數(shù)一致性檢查 UNIX中 ， 索引結(jié)點(diǎn)在目錄中出現(xiàn)的次數(shù) ， 和索引結(jié)點(diǎn)中的鏈接計(jì)數(shù)應(yīng)該一致 。當(dāng)出現(xiàn)檢查點(diǎn)時(shí)，利用 undo/redo過程實(shí)現(xiàn)恢復(fù)功能。事務(wù)名：用于標(biāo)識(shí)該事務(wù)的惟一名字； 1)磁盤鏡像 ：增設(shè)一個(gè)完全相同的磁盤驅(qū)動(dòng)器。 (2) 通過 磁盤容錯(cuò) 技術(shù) ， 來防止由 磁盤 部分的故障所造成的文件不安全性 。 ? 僅允許讀 (R)。 這里需要擴(kuò)充目錄項(xiàng)，增加：用戶計(jì)數(shù)。 若該盤塊號(hào) A已是棧底 ，調(diào)用磁盤讀過程將該盤塊號(hào)所對(duì)應(yīng)的盤塊中保存的下一組可用的盤塊號(hào)讀入盤塊號(hào)棧中；并把盤塊號(hào) A（棧底）對(duì)應(yīng)的盤塊分配出去。 例：物理塊 1K， 200M的磁盤需要有200K位來映射，即只需 25個(gè)塊。 優(yōu)點(diǎn)：大幅減