文件的物理結(jié)構(gòu)及存儲設(shè)備ppt(編輯修改稿)
2025-03-21 16:22 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 3. 文件目錄與文件共享 為了有效的實現(xiàn)文件共享，文件系統(tǒng)在建立文件目錄的過程中，采用了以下兩種方法，使文件只需保存一個副本，達到多個用戶共享的目的。 ? (1) 繞道法 (交叉法 ) 繞道法查找共享文件的方法是每個用戶從各自當前目錄開始，向上返回到共享文件所在路徑的交叉節(jié)點，然后沿交叉節(jié)點順序向下訪問到共享文件。 文件目錄結(jié)構(gòu) 繞道法： 被共享文件交叉點共享文件 當前目錄文件鏈接 —文件共享的另一種方法 ? 真正的樹型結(jié)構(gòu) 目錄僅允許每個文件存在于該結(jié)構(gòu)中的一個地方。 ? 一個文件或子目錄出現(xiàn)在目錄結(jié)構(gòu)的幾個地方常常是方便的。 ? 例如，兩個程序員正在某個相同的項目上工作，都希望與項目關(guān)聯(lián)的若干文件保存在自己的目錄中。 ? 共享文件（或目錄）不同于文件拷貝。 鏈接 ? 在 Unix 系統(tǒng)中，共享文件可以通過創(chuàng)建 鏈接 來實現(xiàn)。 ? Unix 支持兩種類型的 鏈接 。 ? 硬鏈接 是復(fù)制指向相同存儲區(qū)的目錄條目 ? 軟鏈接 （ 符號鏈接 ） 是別名或其它文件或目錄的指針。 ( = 在 MS Windows 中的快捷方式 ) 鏈接 usr bin etc var bin sbin spool root date vi which who calendar cron lp adm mail spool 硬鏈接 file 1 file 2 file 3 file 4 file 5 file 6 file 7 directory a file8 file 1 file 9 file 10 file 11 file 12 file 13 directory b disk 軟鏈接 file 1 file 2 file 3 file 4 file 5 file 6 file 7 directory a file8 file 1 file 9 file 10 file 11 file 12 file 13 directory b disk 鏈接問題 ? 鏈接可能引入一致性問題。 ? 對于 硬鏈接 ? 當文件被刪除時會發(fā)生什么？ ? 對 Unix 系統(tǒng)，每個文件有 鏈接計數(shù) 。 ? 當指向一個文件的新鏈接建立時，該 鏈接計數(shù) 增加。 ? 當一個文件被從目錄中刪除時，該 鏈接計數(shù)減少。 ? 如果 鏈接計數(shù) 是 0，該文件所占據(jù)的空間被釋放。 鏈接問題 ? 對于 軟鏈接 ? 如果原來的文件被刪除，那么所有軟鏈接被留下懸空。 ? 這就像發(fā)生在 MS Windows 的 快捷方式 文件目錄結(jié)構(gòu) ? (2) 基本文件目錄表法 * ? 為了有效實現(xiàn)系統(tǒng)文件的共享，文件系統(tǒng)需建立一基本文件目錄 BFD，它包括了文件的結(jié)構(gòu)、物理塊號、存取控制和管理信息。 ? 另外，需增加符號文件目錄表 SFD，包括用戶給定的符號名和系統(tǒng)文件賦予的文件說明信息的內(nèi)部標識符。 ? 主目錄 (MFD)記錄了文件名和系統(tǒng)給定的惟一標識。 文件目錄結(jié)構(gòu) 文件目錄表 ： 標識符物理塊號0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 主目錄 ( MF D )文件名 IDA 3B 5空閑文件目錄A 的 SF D文件名 IDX1.t 4X2. t 6B 的 SF D文件名 IDy1. c 6su b . d 8s u b . d 的 SF D文件名 IDy2 .c 7Y3 .b 9基本文件目錄 (BF D )x1.tx2.ty1.cy2.cy3.b 文件目錄結(jié)構(gòu) 在實現(xiàn)文件共享時，可以有以下的兩種模式： ? ① 不同時使用同一文件。 ? ② 同時使用同一文件。 ? 當所有進程都不修改文件時，情況比較簡單； ? 如果某些進程要求對文件修改，那么就必需加以控制，否則數(shù)據(jù)一致性就得不到保證。控制的方法有兩種： ? 一種是不允許讀者與寫者，或者寫者與寫者同時打開文件，但這會降低文件并發(fā)性，并可能導(dǎo)致死鎖； ? 另一種是允許其同時打開文件，由 OS為用戶提供相應(yīng)的互斥手段，文件使用者借用這種手段保證對文件的同時共享不發(fā)生沖突。 文件目錄管理 ? 如上所述，文件的目錄是以目錄文件的形式存放的，當存取一個文件時，往往需要訪問多級文件目錄，如果對每一級目錄訪問都需要到文件存儲設(shè)備上去搜索，勢必占用過多的 CPU時間，若在系統(tǒng)啟動時，把全部目錄文件讀入內(nèi)存，由系統(tǒng)直接在內(nèi)存實施對各級目錄的搜索則雖然提高了訪問速度，但需要的內(nèi)存容量太大。 ? 一般來說，系統(tǒng)只把當前正在使用的那些文件的目錄表（ 打開文件表 —加快文件檢索方法之三 ）復(fù)制到內(nèi)存中，為此，系統(tǒng)提供兩種特殊操作： ? 其一是把有關(guān)的目錄文件復(fù)制到內(nèi)存指定區(qū)，通常稱為打開文件(Open)； ? 其二是提供用戶不再訪問的有關(guān)文件的目錄文件刪除的操作，通常稱為關(guān)閉文件 (Close)。 文件存儲空間的分配與管理 ? 由文件的存儲結(jié)構(gòu)可知，文件信息的交換都是以塊為單位進行的。因此，將文件存儲設(shè)備稱為塊設(shè)備，這里介紹的存儲空間的管理實際上是對文件塊空間而言的，具體說是指空閑塊的組織與回收。 ? 一般來說，空閑塊空間的分配常常有兩種方式： ? 一種靜態(tài)分配； ? 另一種是動態(tài)分配。 ? 另外在分配的區(qū)域上，可以將一個文件分配在一個完整的分區(qū)中（以塊或簇為單位），常使用包含文件名、起始地址、長度的文件分配表 FAT等。 文件存儲空間的分配 文件空間分配常采用：連續(xù)分配、索引分配、鏈接分配 3種方法。 1. 連續(xù)分配 連續(xù)分配方式是將文件存放在輔存的連續(xù)存儲區(qū)中。 F A T文件名 起始塊號 長度Y 1 2 5Y 2 9 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 1 1 2y 1 y1 y 1 y 1 y 1y 2 y 2 y 2盤塊 文件存儲空間的分配 2. 索引分配 ? 索引分配方法主要是利用文件
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