【正文】 件一一對應，它是隨著文件的建立而誕生，隨著文件的刪除而消失，某些內容隨著文件的使用而動態(tài)改變 63 文件目錄 ? 文件控制塊包括的內容 有關文件存取控制的信息 有關文件結構的信息 有關文件管理的信息 632 文件目錄結構 文件系統(tǒng)把若干個文件的文件目錄組織成一個獨立的文件，這個全部由文件目錄組成的文件稱為目錄文件 ? 一級目錄結構 實現(xiàn)方式：最簡單的文件目錄，在操作系統(tǒng)中構造一張線性表，與每個文件有關的說明信息占用一個目錄項 63 文件目錄 －優(yōu)點 ：實現(xiàn)容易、管理簡單、實現(xiàn)了按文件名存取 －缺點：搜索范圍寬、不允許文件重名、 難于實現(xiàn)文件共享 ? 二級目錄 －實現(xiàn)方式：第一級為主文件目錄，用于管理所有用戶文件目錄，它的目錄項登記了系統(tǒng)用戶的名字及該用戶文件目錄的地址。 存儲介質的容量逐漸增大，并且有些可像磁帶一樣隨時更換，因而也作為保存檔案材料之用，成為一種高速、大容量、可拆卸的海量存儲器。 如果帶速高，信息密度大，且所需塊間隙小的話，則磁帶存取速度和數(shù)據(jù)傳輸率高。因此對于任何一個文件都存在若兩種形式的結構 : 文件的邏輯結構 用戶按自己對信息的使用要求組織文件，這種文件是獨立于物理環(huán)境而構造的，因此把用戶概念中的文件稱為文件的邏輯結構，或稱邏輯文件。塊是主存儲器和輔助存儲設備進行信息交換的物理單位，每次總是交換一塊或整數(shù)塊信息。每個柱面上有 D =s t個磁盤塊，設 M=[P/D]， N=P%D。 62 文件的結構和存取方式 ? 顯示鏈接，把用于鏈接文件物理塊的指針顯式地存放在外存的一張鏈接表（ FAT）中 優(yōu)點：消除了外部碎片、顯著地提高外存空間的利用率、無需事先知道文件的長度 、插入刪除記錄容易 缺點：隱式鏈接，只適合于順序訪問、直接訪問低效 、可靠性較差 ；隱式連接，不能支持高效地直接存取、存放鏈接指針的表會占用較大的內存空間 62 文件的結構和存取方式 ? 索引文件 定義：為每個文件分配一個索引塊（用來存放索引的盤塊），把分配給該文件的所有盤塊號都記錄在該索引塊中，按照這種分配方式存儲的文件就是索引文件 一級索引、兩級索引或多級索引結構 62 文件的結構和存取方式 優(yōu)點：支持直接訪問 缺點：索引要花費較多的外存空間 混合索引分配方式 ：指將多種不同級的索引分配方式結合而形成的一種分配方式，有效且實用 索引文件的文件最大長度的計算 在 UNIX中，其索引結構有 10項直接地址， 1項一級索引， 1項二級索引， 1項三級索引。 第二步： 找到 usr后，再根據(jù)這個目錄項內容把 usr目錄文件信息讀到主存緩沖區(qū)。 63 文件目錄 ? 目錄的改進 為加快目錄查找可采用目錄項分解法，即把目錄項分為兩部分：符號目錄項（包含文件名以及相應的文件號）和基本目錄項（包含除了文件名外文件控制塊的其余全部信息） . 例如，假設一個文件目錄項有 48個字節(jié) ，符號目錄項占 8字節(jié) ，文件名 6字節(jié) ，文件號 2字節(jié) ，基本目錄項占 486=42字節(jié) 。如果多個進程共享同一個文件，則多個用戶打開文件表目對應系統(tǒng)打開文件表的同一入口 64 文件系統(tǒng)的實現(xiàn) 64 文件系統(tǒng)的實現(xiàn) ? 空閑塊表法 ? 數(shù)據(jù)結構 系統(tǒng)為每個磁盤建立一張空 閑塊表，表中每個登記項記錄一 組連續(xù)空閑塊的首塊號和塊數(shù)， 空閑塊數(shù)為 “ 0”的登記項為 “ 空 ” 登記項 ? 分配回收算法 這種管理方式適合采用順序結構的文件 ,分配和回收算法類似主存儲器的可變分區(qū)管理方式中采用的最先適應、最優(yōu)適應和最壞適應算法 思考：如何實現(xiàn)？ 64 文件系統(tǒng)的實現(xiàn) 642 外存空間管理 ? 空閑鏈表法 ? 空閑盤塊鏈 空閑盤塊鏈以盤塊為基本元素構成一條鏈 分配時從鏈首開始，依次摘下適當數(shù)目的空閑盤塊分配給用戶，回收時將回收的盤塊依次鏈入空閑盤塊鏈 思考：如何實現(xiàn)？ 優(yōu)缺點：分配和回收一個盤塊的過程非常簡單，但是空閑盤塊鏈可能很大 64 文件系統(tǒng)的實現(xiàn) ? 空閑盤區(qū)鏈 將磁盤上的所有空閑盤區(qū)（每個盤區(qū)可包含若干個盤塊）拉成一條鏈 分配方法與內存的動態(tài)分區(qū)分配類似，通常采用首次適應算法。 當空閑塊數(shù) =100 把主存中登記的信息寫入歸還塊中； 把歸還塊號填入 L+l單元； 將 L單元置成 1。如果是，共享計數(shù)加 1，否則，信息填入系統(tǒng)打開文件表空表項，共享計數(shù)置為 1。 按文件名從打開文件表中找到該文件的目錄項。由于人們有意或無意的行為，而使文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)遭到破壞、丟失或竊取 系統(tǒng)因素。以便于以后對數(shù)據(jù)進行訪問 在每次從主存緩沖區(qū)向磁盤中寫入一個數(shù)據(jù)塊后，又立即從磁盤上讀出該數(shù)據(jù)塊，送至另一緩沖區(qū)中；再將該緩沖區(qū)中內容與主存緩沖區(qū)中在寫后仍保留的數(shù)據(jù)進行比較，若兩者一致，便認為此次寫入成功，否則再重寫。但如果情況并非如此時，說明發(fā)生了某種錯誤 66 文件系統(tǒng)的安全性和 數(shù)據(jù)一致性 66 文件系統(tǒng)的安全性和 數(shù)據(jù)一致性 ? 文件一致性的檢查 重復文件的數(shù)據(jù)一致性 ：在有重復文件時，如果 — 個文件拷貝修改了，則必須同時修改它的幾個文件拷貝，保證該文件中數(shù)據(jù)的一致性 共享文件的數(shù)據(jù)一致性 ：文件的共享計數(shù)和當前共享該文件的用戶個數(shù)相一致 66 文件系統(tǒng)的安全性和 數(shù)據(jù)一致性 ? 提高文件系統(tǒng)的性能措施 ?塊高速緩存 系統(tǒng)在主存中保存一些存儲塊，這些存儲塊在邏輯上它們屬于磁盤。 用電梯調度算法，服務次序為 77→110→135→150→186→194→47→10→9 。另 — 個隊列則是在掃描期間．新出現(xiàn)的所有請求磁盤 I／ O進程的隊列，把它們排入另一個等待處理的請求隊列。于是，處理這 8個記錄所要花費的時間為 8 (+5)=60(ms) 67 磁盤調度 。例如，某系統(tǒng)對磁盤初始化時把每個盤面分成 8個扇區(qū)，今有 8個邏輯記錄被存放在同一個磁道上供處理程序使用，處理程序要求順序處理這 8個記錄，每次請求從磁盤上讀一個記錄，然后對讀出的記錄要花 5毫秒的時間進行處理，以后再讀下一個記錄進行處理，直至 8個記錄都處理結束。而每處理一個隊列時又是按 SCAN算法，對一個隊列處理