【正文】 ） 114 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 重復(fù)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)一致性問題 1. 重復(fù)文件的一致性 UNIX類型的文件目錄中，每個(gè)目錄項(xiàng)中含有一個(gè)索引結(jié)點(diǎn)號(hào)，指向該文件的索引結(jié)點(diǎn)。 ? 事務(wù)也可以被看作是一系列相關(guān)讀和寫操作 。 ? 不易改變存取控制權(quán)限。 如果系統(tǒng)不能提供文件共享功能，就意味著凡是需要該文件的用戶都要自備此文件的副本。 回收文件時(shí)回收塊鏈到空白鏈上 。 數(shù)據(jù)文件稱為葉結(jié)點(diǎn) ， 用圓圈表示 。 第二個(gè)指針指向二級(jí)間接塊。 31 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 32 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 文件名 始址 塊數(shù) count 0 2 tr 14 3 mail 19 6 list 28 4 f 6 2 文件目錄 count f tr mail list 33 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 優(yōu)點(diǎn) ? 簡單 ? 支持順序存取和隨機(jī)存取 ? 順序存取速度快 ? 所需的磁盤尋道次數(shù)和尋道時(shí)間最少 34 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 缺點(diǎn) ? 文件不易動(dòng)態(tài)增長 預(yù)留空間 :浪費(fèi) 重新分配和移動(dòng) ? 不利于文件插入和刪除 ? 外部碎片問題 存儲(chǔ)壓縮技術(shù) 35 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 鏈接結(jié)構(gòu) 這是一種 非連續(xù) 的結(jié)構(gòu) ， 存放文件信息的每一 物理塊中有一個(gè)指針 ， 指向下一個(gè)物理塊 ， 這個(gè)指針的長度由物理設(shè)備的容量決定 ， 通常放在該物理塊的開頭或結(jié)尾 。 26 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 比較 ： 相對(duì)流式文件而言 ， 記錄式文件的使用不很方便 ， 尤其是變長記錄文件 。 (5)截?cái)辔募? 14 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) （ 4） 按文件的性質(zhì)分類 ? 普通文件 : 指一般的用戶文件和系統(tǒng)文件 。 文件名是一個(gè)字符串。 ?要求用戶指出并 記住具體的信息存放位置 ?在多用戶的環(huán)境中幾乎不可能實(shí)現(xiàn) 。所有學(xué)生登記表組成一個(gè)學(xué)生文件 。屬于二進(jìn)制文件，后綴通常是“ .obj”。 (2)刪除文件。 ? 如果文件中所有記錄的長度相等 ， 則稱為 定長記錄文件 ， 文件的長度為記錄個(gè)數(shù)與記錄長度的積 。 存放在磁帶上的文件一般采用連續(xù)結(jié)構(gòu) ， 即序號(hào)為 i+1的物理塊一定在 i物理塊之后 。 前 10個(gè)指針指向可以直接訪問的磁盤塊。 也可以對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)據(jù)文件 。 這種分配技術(shù) 適用于建立連續(xù)文件 。 當(dāng)棧中空閑盤塊號(hào)數(shù)目已達(dá)加 100時(shí)，將現(xiàn)有棧中的 100個(gè)盤塊號(hào)記入新回收的盤塊中， 再將其盤塊號(hào)作為新的棧底。 優(yōu)點(diǎn)：一目了然 缺點(diǎn)：矩陣往往過大。 磁盤鏡像示意圖 106 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 2) 磁盤雙工 圖 627 磁盤雙工示意 ?將兩臺(tái)磁盤驅(qū)動(dòng)器分別接兩個(gè)磁盤控制器。 并利用 redo和 undo過程對(duì)它們進(jìn)行處理 。 設(shè)置一個(gè)計(jì)數(shù)器表 ， 每個(gè)文件建立一個(gè)表項(xiàng) ， 記錄該索引結(jié)點(diǎn)號(hào)的計(jì)數(shù)值 。數(shù)據(jù)項(xiàng)名：它是被修改數(shù)據(jù)項(xiàng)的惟一名字； (3) 通過 “ 后備系統(tǒng) ” 來防止由 自然因素 所造成的不安全性。用于記錄共享數(shù)量。 ? 申請(qǐng) ： 在位示圖中查找為 0的位，返回對(duì)應(yīng)物理塊號(hào) ? 歸還 ： 將對(duì)應(yīng)位轉(zhuǎn)置 0 ? 特點(diǎn)： 描述能力強(qiáng)，適合各種物理結(jié)構(gòu) 83 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) UNIX空閑空間管理－成組鏈接法 ? 空閑盤塊的組織 空閑盤塊號(hào) 棧 ：用來存放當(dāng)前可用的一組空閑盤塊的盤塊號(hào) (最多為 100個(gè) )，以及棧中尚有的空閑盤塊號(hào)數(shù) N。 路徑名由根目錄和所經(jīng)過的目錄名和文件名以及分隔符組成 ， 通常使用分隔符 /。 FCB的內(nèi)容：文件名，文件號(hào)，用戶名，文件地址，文件長度，文件類型，文件屬性，共享計(jì)數(shù)，文件的建立日期，保存期限，最后修改日期，最后訪問日期，口令，文件邏輯結(jié)構(gòu)，文件物理結(jié)構(gòu)等。 39 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： ? 提高了磁盤空間利用率 ,不存在 外部 碎片問題 ? 有利于文件插入和刪除 ? 有利于文件動(dòng)態(tài)擴(kuò)充 缺點(diǎn)： ? 存取速度慢，不適于隨機(jī)存取 ? 鏈接指針占用一定的空間 ? 可靠性問題，如指針出錯(cuò) 40 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 鏈接結(jié)構(gòu)的變形 文件分配表 (FAT) 將盤塊中的鏈接字按盤塊號(hào)的順序集中起來 ，構(gòu)成盤文件映射表 /文件分配表 。 兩個(gè)方向： 通用、專用 27 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 文件的存取方法 ? 順序存取 文件存取最簡單的方法是順序存取 ， 即嚴(yán)格按文件信息單位排列的順序依次存取 。 用戶將按這種形式去存取 、 檢索和加工文件 。 15 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) （ 5）按存取的物理結(jié)構(gòu)分類 ? 順序（連續(xù)）文件 文件中的紀(jì)錄， 順序地存儲(chǔ)到連續(xù)的物理盤塊中 ，順序文件中所記錄的次序，與它們存儲(chǔ)在物理介質(zhì)上存放的次序是一致的 ? 鏈接文件 文件中的紀(jì)錄可存儲(chǔ)在并不相鄰接的各個(gè)物理塊中，通過物理塊中的 鏈接指針 組成一個(gè)鏈表管理，形成一個(gè)完整的文件 ? 索引文件 文件中的紀(jì)錄可存儲(chǔ)在并不相鄰接的各個(gè)物理塊中，記錄和物理塊之間通過 索引表項(xiàng) 按關(guān)鍵字存取 文件，通過物理塊中的 索引表 管理，形成一個(gè)完整的文件 16 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 二、 文件系統(tǒng) 文件系統(tǒng)負(fù)責(zé)文件的 創(chuàng)立、撤消、讀寫、修改、復(fù)制和存取控制 等，并管理存放文件的各種資源。 用戶只能使用這些文件 ， 而無權(quán)對(duì)其進(jìn)行修改 。 ?讓操作系統(tǒng)管理文件 ：創(chuàng)建 、 存取 、 保護(hù)等 。 ? 文件是由 記錄 組成 。 由源程序和數(shù)據(jù)構(gòu)成的文件。 ? 程序接口： 用戶程序 與文件系統(tǒng)的接口。 （ 無需額外的說明和控制信息 。 文件的索引可以作為文件的一部分 ， 也可以單獨(dú)建立索引文件 。 一個(gè)索引表就是磁盤塊地址數(shù)組 ,其中第 i個(gè)條目指向文件的第 i塊 46 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 47 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 文件名 索引表地址 文件目錄 Jeep 19 9 16 1 10 25 1 1 1 19 48 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng)