【正文】 儲塊。 . 為實現(xiàn)它，每個分配出去的存儲塊里都必須設置指針，占去了塊中的一些字節(jié)。 . 物理結構如圖（ b）所示。 . 用成組鏈接法管理磁盤空閑塊時，只需讀入一個指針塊。 . 若申請存儲塊，就根據(jù)鏈首指針從鏈首一塊一塊地摘下分配；若釋放存儲塊，就把釋放的塊從鏈首插入。為管理其存儲空間，用位示圖與空閑區(qū)表兩種方法作比較。某位狀態(tài)為“ 1”，表示所對應塊已使用；狀態(tài)為“ 0”，表示所對應的塊空閑。 ? 路徑名 1. 絕對路徑名 由根目錄出發(fā)到具體某個文件所經過路徑中的名字組成的序列，稱為該文件的“絕對路徑名”。 C C C C C C C C C B B B B B A A / 用戶 C的目錄 用戶 C的子目錄 C 根目錄： test count wait help robit food class group data ZONG的目錄 WANG的目錄 LING 的目錄 FANG的目錄 ZONG WANG LING FANG 用戶目錄： 主目錄 (根目錄 )： .3. 層次目錄結構 . 目錄的層次結構，允許用戶在自己的目錄下，創(chuàng)建多層子目錄（即在子目錄里還能創(chuàng)建更下一層的子目錄），為管理文件提供了有力的支持。 .. 一級目錄的缺點 若系統(tǒng)中的文件很多，文件目錄就會很大，按文件名去查找一個文件的 FCB，平均需要搜索半個目錄文件長，會耗費很多時間。 . . 為了加快對文件目錄的搜索過程，為了提高對文件的訪問速度，現(xiàn)代操作系統(tǒng)就常采用把 FCB中的文件名與其他有關信息分離的辦法。這就需要訪問每一個目錄，以及每個目錄下的每個文件，將它們復制到磁帶或磁盤上。不同文件不應該有相同的名字，否則系統(tǒng)無法對它們加以區(qū)分。一般地，扇區(qū)尺寸總要比記錄大。操作系統(tǒng)見到的是字節(jié)，不去關心這些字節(jié)的內容和關系。 . 為減少對磁盤的 I/O次數(shù)，為提高磁盤存儲空間的利用率，通常是把若干記錄匯集成組后，存放在磁盤的扇區(qū)里；使用某記錄時，是把包含那個記錄的整個扇區(qū)讀到內存緩沖區(qū)，然后從中提取所需的記錄。 . 找到文件后，必須對所要求執(zhí)行的操作進行合法性檢查，只有授權的用戶才能以允許的方式訪問指定的文件，從而保證文件使用的安全。 . 不保護文件：這是一種不設防的文件，可以任意對它進行使用、查看和修改。 按文件的性質和用途分類 3. 文件的類型 . . (1) 用戶文件：指用戶在軟件開發(fā)過程中產生的各種文件，如源程序、目標程序代碼和計算結果等。 . 數(shù)據(jù)庫：由一種或多種類型的文件組成，它們涉及到與一個組織或項目相關的所有數(shù)據(jù)，反映數(shù)據(jù)元素間存在的關系，以供不同應用程序共享使用。第 6章 文件管理 本章目錄 文件系統(tǒng)概述 文件系統(tǒng)概述 文件系統(tǒng)的功能 文件的邏輯結構 記錄的成組與分解 文件的目錄結構 目錄 目錄的層次結構 路徑名 文件在磁盤上的組織 磁盤存儲空間的管理 文件的物理結構 文件的存取方式 “按名存取”的實現(xiàn) 文件的使用 文件的操作 文件共享 文件保護 Linux的文件管理 Linux文件系統(tǒng)概述 Linux的文件類型 Linux的二次擴展文件系統(tǒng) —Ext2 Linux的虛擬文件系統(tǒng) —VFS 文件系統(tǒng)概述 ? 文件系統(tǒng)概述 文件 1. 域：有時也稱“字段”，是指數(shù)據(jù)中不可再分的基本單元。通常，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是獨立于操作系統(tǒng)的，有時也可能要用到一些文件管理系統(tǒng)中的程序功能。這些文件只能由文件主和被授權者使用。 按文件的內容分類 (3) . 操作系統(tǒng)把文件的目錄項聚集在一起，形成一個文件加以管理。 . 文件上執(zhí)行的基本操作，是在記錄級進行的。因此，文件系統(tǒng)需要承擔記錄成組、分解以及磁盤存儲空間管理的功能。 2. 記錄序列結構 . 若把文件中相關信息的集合劃分一個個記錄，那么它就是有結構的了。 . 為減少磁盤的 I/O次數(shù)，寫操作時應先將記錄在一個尺寸與磁盤扇區(qū)相同的內存緩沖區(qū)里聚集“成組”，然 后將它們寫入扇區(qū)；讀操作時先將 包含所需記錄的扇區(qū)讀到內存緩沖 區(qū)，然后進行“分解”，挑出所需的 記錄，將其移入用戶指定的區(qū)域。 (3) 文件在輔存中存放的物理位置。 修改目錄：目錄中有文件的屬性信息，在這些屬性發(fā)生變化時，就要修改相應的目錄項內容。 把 FCB中的文件名與其他信息分離的具體辦法： . (1) (3) 把 FCB中除文件名外的其他信息分離出來，獨立成一種數(shù)據(jù)結構，稱為該文件的“索引節(jié)點”，簡稱“ i節(jié)點”； 文件名 i節(jié)點指針 文件目錄 Name1 Name2 Name3 i節(jié)點表 磁盤 文件的目錄項 一個 i節(jié)點 (2) 把系統(tǒng)中所有文件的索引節(jié)點集中存放在磁盤的 i節(jié)點區(qū)里，形成“ i節(jié)點表”，每個 i節(jié)點在 i節(jié)點表里的存放順序，被稱為“ i節(jié)點指針”； 由文件的文件名和相應的 i節(jié)點指針組成該文件在文件目錄中的目錄項。 (1) (2) 文件不能重名，即便是不同的用戶，也不能給他們的文件起相同的名字，否則就有可能找錯所需要的文件。 . 如圖所示，用戶 C的子目錄有三層之 多（注意，在圖中，只是用字母表示文件或目錄 的所有者，沒有給它們分別取名字）。 2. 相對路徑名 ... 用戶指定一個目錄作為當前的工作 目錄。 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0位 1位 2位 3位 30位 31位 第 0字 第 1字 第 99字 1個柱面 申請磁盤空間時，有“已知字號、位號，計算對應塊號（即柱面號、磁頭號、扇區(qū)號）”的問題。設分配以扇區(qū)為單位，字長 32個二進制位，空閑區(qū)表的一個表項恰好一個字長。 . 用這種方法管理磁盤的存儲空間，增加了對磁盤的 I/O操作，對系統(tǒng)效率的發(fā)揮會產生不良的影響。創(chuàng)建文件時，從該指針塊里得到。每塊左上角的小方框里標示的是塊的順序編號，即相對塊號。結果是每個磁盤塊存儲數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)不再是2的整數(shù)次冪，這與許多程序都以長度為 2的整數(shù)次冪讀 /寫磁盤塊相悖。該表稱為文件分配表（ FAT），如圖 (b)所示。比如，當前讀取的是第 i個記錄，那么下一次要讀取的肯定是第 i + 1個記錄。 存儲設備、存儲結構及存取方式三者間的關系 . 存取方式 存儲設備 存儲設備 順序，隨機 順序結構 鏈接結構 順序 索引結構 順序，隨機 順序結構 順序 磁盤 磁帶 返回目錄 ? “按名存取”的實現(xiàn) . 用戶是通過文件名來訪問文件。 . 命令驗證合格后，系統(tǒng)要把對文件的讀 /寫請求從邏輯結構映射到物理結構上。此后，就可通過該索引基于 OFT進行對文件的 I/O，無需文件名了?，F(xiàn)在 Jiang要共享它。若以后該 i節(jié)點分配給另一個文件使用，那么位于 Jiang中的鏈接就指向了一個錯誤（也就是他不想訪問）的文件。當某用戶需要共享一個文件時，系統(tǒng)就為其創(chuàng)建一個 LINK型的鏈接文件，該用戶目錄里就有了這個鏈接文件的目錄項，文件里面是所要共享的文件的路徑名。如圖所示。 用戶權限表 3. . 一個用戶通常只與少數(shù)幾個文件交往。只有輸入的口令核對無誤，用戶才能使用指定的文件。把這樣的系統(tǒng)調用提供給用戶后，他們就可以使用統(tǒng)一的界面，去完成對各種不同文件系統(tǒng)中文件的操作了。這樣，由文件名查文件目錄，就可以得到該文件對應的索引節(jié)點的編號，從而得到該文件的索引節(jié)點，進而得到文件的所有信息。隨后的 9個字符以三個字符為一組，表示各種用戶對它的訪問權限。這些目錄構成一張表，是 Linux的目錄文件。如圖所示。 (2) 索引節(jié)點表：每個文件和目錄的索引節(jié)點 inode，是 Ext2文件系統(tǒng)最基本的數(shù)據(jù)。 盤塊位圖：管理塊組中數(shù)據(jù)區(qū)里的盤塊。 Ext2文件的物理結構 2. 把文件存儲到磁盤上時， Ext2采用的是多級索引式結構，即通過該文件 inode里的數(shù)組 i_block[ ]，建立起文件的邏輯塊號與相應物理塊號間的對應關系，形成文件存儲的索引表。 . 文件管理器中與文件系統(tǒng)相關部分，是針對計算機中使用的每種具體的文件系統(tǒng)類型編寫的；文件管理器中與文件系統(tǒng)無關部分，是使文件管理器能夠實現(xiàn)通用的各種文件操作（如創(chuàng)建、拷貝、刪除等），以便能夠對文件系統(tǒng)進行讀 /寫。 (3) file結構：在 VFS中打開一個文件時就形成一個相應的 file結構，里面存放的主要信息是： 文件當前的讀 /寫位置、 文件的打開模式、 指向文件操作表的指針、 指向 VFS中該文件的索引節(jié)點指針。系統(tǒng)中所有的 vfsmount結構，由字段 mnt_next鏈 接在一起，形成一個 vfsmount單向鏈表，是 Linux系統(tǒng)中使用的已安裝的文 件系統(tǒng)鏈。圖中安裝了兩個文件系統(tǒng)，它們各自對應于 vfsmount1和 vfsmount2。它里面最重要的是指針數(shù)組 fd_array[ ]。 Linux虛擬文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結構 2. 為管理所有安裝的文件系統(tǒng)， VFS通過使用描述整個 VFS的一組數(shù)據(jù)結構，以及描述實際安裝的文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結構（如前面已經提及過的Ext2的超級塊、組描述符、盤塊位圖等），來處理實際文件系統(tǒng)間的各種差別，達到管理它們的目的。利用這 15個數(shù)組元素，可形成四種不同的索引文件結構：索引項 i_block[0]～ i_block[11]為直接索引，直接給出文件數(shù)據(jù)存放的磁盤物理塊號；索引項 i_block[12]為一次間接索引；索引項 i_block[13]為二次間接索引；索引項 i_block[14]為三次間接索引。盤塊位圖中的某位為 0，表示數(shù)據(jù)區(qū)中的相應盤塊為空閑；為1，表示數(shù)據(jù)區(qū)中的相應盤塊已經分配給某個文件使用。一個塊組只有一個索引節(jié)點表。若用“