【文章內(nèi)容簡介】 2字節(jié) 。設(shè)物理塊大小 512字節(jié)。假設(shè)目錄文件有 128個(gè)目錄項(xiàng)。 63 文件目錄 若不分解目錄項(xiàng)，一個(gè)盤塊存放 5l2/48 =10目錄項(xiàng)，128個(gè)目錄項(xiàng)需要 13個(gè)盤塊 ，查找一個(gè)文件的平均訪問的盤塊數(shù)： (1+13)/2=7次 分解后一個(gè)盤塊存放 5l2/8=64個(gè)符號(hào)目錄項(xiàng)， 128個(gè)符號(hào)目錄項(xiàng)需要 2個(gè)盤塊 ，查找一個(gè)文件的平均訪問的盤塊數(shù)： (1十 2)/2= 64 文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 641 打開文件表 當(dāng)用戶申請(qǐng)打開一個(gè)文件時(shí)，系統(tǒng)要在內(nèi)存中為該用戶保存一些表目。在內(nèi)存中所需的表目有系統(tǒng)打開文件表和用戶打開文件表。 ? 系統(tǒng)打開文件表 該 “ 系統(tǒng)打開文件表 ” 放在內(nèi)存，用于保存已打開文件的目錄項(xiàng)。此外，還保存文件號(hào)、共享計(jì)數(shù)、修改標(biāo)志等等 ? 用戶打開文件表 每個(gè)進(jìn)程一個(gè)都有一個(gè) “ 用戶打開文件表 ” 。該表的內(nèi)容有文件描述符，打開方式、系統(tǒng)打開文件表入口等等 ? 用戶打開文件表與系統(tǒng)打開文件表之間的關(guān)系 用戶打開文件表指向了系統(tǒng)打開文件表。如果多個(gè)進(jìn)程共享同一個(gè)文件，則多個(gè)用戶打開文件表目對(duì)應(yīng)系統(tǒng)打開文件表的同一入口 64 文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 64 文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) ? 空閑塊表法 ? 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)為每個(gè)磁盤建立一張空 閑塊表，表中每個(gè)登記項(xiàng)記錄一 組連續(xù)空閑塊的首塊號(hào)和塊數(shù)， 空閑塊數(shù)為 “ 0”的登記項(xiàng)為 “ 空 ” 登記項(xiàng) ? 分配回收算法 這種管理方式適合采用順序結(jié)構(gòu)的文件 ,分配和回收算法類似主存儲(chǔ)器的可變分區(qū)管理方式中采用的最先適應(yīng)、最優(yōu)適應(yīng)和最壞適應(yīng)算法 思考：如何實(shí)現(xiàn)？ 64 文件系統(tǒng)的實(shí)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(gòu)成一條鏈 分配時(shí)從鏈?zhǔn)组_始，依次摘下適當(dāng)數(shù)目的空閑盤塊分配給用戶，回收時(shí)將回收的盤塊依次鏈入空閑盤塊鏈 思考：如何實(shí)現(xiàn)？ 優(yōu)缺點(diǎn)：分配和回收一個(gè)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(shí)現(xiàn) ? 空閑盤區(qū)鏈 將磁盤上的所有空閑盤區(qū)（每個(gè)盤區(qū)可包含若干個(gè)盤塊）拉成一條鏈 分配方法與內(nèi)存的動(dòng)態(tài)分區(qū)分配類似，通常采用首次適應(yīng)算法。在回收盤區(qū)時(shí)，同樣也要將與回收區(qū)鄰接的空閑盤區(qū)與之合并。 思考：如何實(shí)現(xiàn)？ 優(yōu)缺點(diǎn)：分配和回收過程較復(fù)雜，但空閑盤區(qū)鏈較短 64 文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) ? 位示圖法 ? 磁盤塊的組織 根據(jù)磁盤總塊數(shù)決定位示圖由多少字組成，位示圖中的每一位與一個(gè)磁盤塊對(duì)應(yīng)，某位為 “ 1”狀態(tài)表示相應(yīng)塊已被占用，為 “ 0”狀態(tài)的位所對(duì)應(yīng)的塊是空閑塊 一般公式為： 塊號(hào) =i 位示圖中的字長 +j 64 文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) ? 磁盤塊的分配 當(dāng)有文件要存放到磁盤上時(shí) ， 查位示圖中為 “ 0”的位 ，表示對(duì)應(yīng)的磁盤塊空閑可供使用 。 根據(jù)查到的位所在的字號(hào)和位號(hào)可計(jì)算出對(duì)應(yīng)的塊號(hào) ， 同時(shí)在該位填上占用標(biāo)志 “ 1” ? 磁盤塊的回收 當(dāng)刪除文件歸還存儲(chǔ)空間時(shí) ， 可以根據(jù)歸還塊的塊號(hào)推算出在位示圖中的位置： 塊號(hào) =柱面號(hào) 每個(gè)柱面中的塊數(shù) +磁頭號(hào) 每個(gè)磁道的塊數(shù) +扇區(qū)號(hào) 字號(hào) =[塊號(hào) /位示圖中字長 ] 位號(hào) =塊號(hào) mod位示圖中字長 然后把這一位的 “ 1”清成 “ 0”，表示該塊成為空閑塊 思考：算法如何寫？ 64 文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) ? 成組鏈接法 ? 空閑塊的組織 把空閑塊分成若干組，每一組的第一個(gè)空閑塊中登記下一組空閑塊的塊號(hào)和空閑塊數(shù) 64 文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 64 文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) ? 空閑塊的分配和回收 分配 系統(tǒng)初始化時(shí)先把專用塊內(nèi)容讀到主存儲(chǔ)器 ， 每分配一塊后把空閑塊數(shù)減 1。 但一組的第一個(gè)空閑塊分配之前應(yīng)把登記在該塊中的下一組的塊號(hào)及塊數(shù)保存到專用塊中 。 分配一個(gè)空閑塊的算法 : 查詢 L單元內(nèi)容（空閑塊數(shù)）： 當(dāng)空閑塊數(shù) l i=L+空閑塊數(shù)； 從 i單元得到一空閑塊號(hào)； 把該塊分配給申請(qǐng)者； 空閑塊數(shù)減 1； 當(dāng)空閑塊數(shù) =1 取出 L+l單元內(nèi)容（第一塊塊號(hào)或 0）； 其值 =0 無空閑塊，申請(qǐng)者失?。? 其值 ≠ 0 把該塊內(nèi)容復(fù)制到專用塊； 該塊分配給申請(qǐng)者； 把專用塊內(nèi)容讀到主存 L開始的區(qū)域。 64 文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 回收 當(dāng)歸還一塊時(shí) ， 只要把歸還塊的塊號(hào)登記到當(dāng)前組中且空閑塊數(shù)加 1。 如果當(dāng)前組已滿 100塊 ， 則把主存中的內(nèi)容寫到歸還的那塊中 ， 該歸還塊作為新組的第一塊 歸還一塊的算法 : 查詢 L單元的空閑塊數(shù)： 當(dāng)空閑塊數(shù)＜ 100 空閑塊數(shù)加 1； j=L+空閑塊數(shù)； 歸還塊號(hào)填入 j單元。 當(dāng)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(hào)填入 L+l單元； 將 L單元置成 1。 64 文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 651 主要操作 文件系統(tǒng)與用戶的接口：第一類是與文件有關(guān)的操作命令或作業(yè)控制語言中與文件有關(guān)的語句 。第二類是提供給用戶程序使用的文件類系統(tǒng)調(diào)用指令 ? 建立 查文件目錄表，看有沒有同名文件存在，有則拒絕建立，給出錯(cuò)誤信息，否則分配給該文件一空目錄項(xiàng)，并填入文件名和用戶提供的參數(shù)。 為要建立的文件分配存儲(chǔ)空間。 將新建文件的目錄項(xiàng)讀入打開文件表中（即完成打開文件的工作），為以后寫文件作好準(zhǔn)備。 65 文件的使用 ? 打開 根據(jù)文件路徑名查目錄。 根據(jù)打開方式、共享說明和用戶身份檢查訪問合法性。 根據(jù)文件號(hào)查系統(tǒng)打開文件表，看文件是否已被打開。如果是，共享計(jì)數(shù)加 1，否則，信息填入系統(tǒng)打開文件表空表項(xiàng)，共享計(jì)數(shù)置為 1。 在用戶打開文件表中取一空表項(xiàng)，填寫打開方式等，并指向系統(tǒng)打開文件表對(duì)應(yīng)表項(xiàng)。 ? 關(guān)閉 將打開文件表中該文件的 “ 當(dāng)前使用用戶數(shù) ” 減 1，若為 0，則撤消此表目。 若打開文件表目內(nèi)容已被改過，則應(yīng)先將表目內(nèi)容寫回輔存上相應(yīng)表目中，以使文件目錄保待最新狀態(tài)；卷定位工作。 65 文件的