取方式文件目錄文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)文件的使用文件系統(tǒng)的可靠-資料下載頁
2024-10-11 20:58本頁面
【導(dǎo)讀】文件系統(tǒng)的可靠性和安全性。所有的計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序都要：。存儲信息，檢索信息。形式存儲在磁盤或其他外部介質(zhì)上。文件是通過操作系統(tǒng)來管理的，包括：。文件的結(jié)構(gòu)，命名，存取，使用，保護(hù)和。一組帶標(biāo)識的在邏輯上有完整意義的信息。項(xiàng)的序列，這個(gè)標(biāo)識為文件名。供安全可靠的共享和保護(hù)手段，并且方。長度，數(shù)字和特殊字符，大小寫區(qū)分，支。名字空間映射存儲空間。系統(tǒng)維護(hù)及向用戶提供有關(guān)信息。提供與I/O的統(tǒng)一接口。按信息保存期限分類。臨時(shí)文件；永久文件；檔案文件。只讀文件；讀寫文件；可執(zhí)行文件。流式文件；記錄式文件。順序（連續(xù)）文件；鏈接文件；索引。仿串行I/O設(shè)備，例如終端，打印機(jī)，網(wǎng)絡(luò)。存取磁盤上任一物理塊的時(shí)間不依賴于。該物理塊所處的位置。有利于文件插入和刪除。更多的尋道次數(shù)和尋道時(shí)間
【正文】 ? 檢查當(dāng)前權(quán)限 ? 給每個(gè)進(jìn)程賦予一個(gè)最小的可能權(quán)限 ? 保護(hù)機(jī)制應(yīng)簡單一致，嵌入到系統(tǒng)底層 ? 采取的方案必須可接受 （ 1）文件保護(hù) 用于提供安全性的特定的操作系統(tǒng)機(jī)制。 （對擁有權(quán)限的用戶，應(yīng)該讓其進(jìn)行相應(yīng)操作，否則，應(yīng)禁止 防止其他用戶冒充對文件進(jìn)行操作） 實(shí)現(xiàn)： * 用戶驗(yàn)證 * 存取控制 （ 2）用戶驗(yàn)證 當(dāng)用戶登錄時(shí)，檢驗(yàn)其身份 （用戶是誰，用戶擁有什么，用戶知道什么） ? 口令 ? 物理鑒定 磁卡，指紋，簽名分析，手指長度分析 ? 對策 （ 3）存取控制 審查用戶的權(quán)限 審查本次操作的合法性 方法一：文件的二級存取控制 第一級：對訪問者的識別 對用戶分類： ?文件主（ owner） ?文件主的同組用戶（ group） ?其它用戶（ other） 第二級：對操作權(quán)限的識別 對操作分類： ? 讀操作（ r） ? 寫操作（ w） ? 執(zhí)行操作（ x） ? 不能執(zhí)行任何操作（ ） rwx rwx rwx chmod 711 file1 chmod 755 file2 方法二 : 存取控制矩陣 文件 用戶 A B C ?? User1 rw r w User2 e ? ? ?? 磁盤服務(wù)：其速度和可靠性成為系統(tǒng)性能和可靠性的主要瓶頸 設(shè)計(jì)文件系統(tǒng)時(shí)應(yīng)盡可能減少磁盤訪問次數(shù) 七、文件系統(tǒng)的性能問題 系統(tǒng)在內(nèi)存中保存一些塊，邏輯上它們屬于磁盤 檢查所有的讀請求，看所需的塊是否在高速緩存中。如果在，則可直接進(jìn)行讀操作。否則，首先要將塊讀到高速緩存，再拷貝到所需的地方 如果高速緩存已滿，則需要進(jìn)行淘汰 1. 塊高速緩存 分配塊時(shí)，把有可能順序存取的塊放在一起，最好在同一柱面上，從而減少磁盤臂的移動(dòng)次數(shù) 2. 合理分配磁盤空間 （ 1） 磁盤調(diào)度 當(dāng)多個(gè)訪盤請求在等待時(shí)，采用一定的策略，對這些請求的服務(wù)順序調(diào)整安排，旨在降低平均磁盤服務(wù)時(shí)間，達(dá)到公平、高效 公平：一個(gè) I/O請求在有限時(shí)間內(nèi)滿足 高效：減少設(shè)備機(jī)械運(yùn)動(dòng)所帶來的時(shí)間浪費(fèi) 3. 磁盤調(diào)度 （ 2）磁盤調(diào)度考慮的問題： 一次訪盤時(shí)間 = 尋道時(shí)間 +旋轉(zhuǎn)延遲時(shí)間 +存取時(shí)間 ? 減少尋道時(shí)間 ? 減少延遲時(shí)間 （ 3）磁盤調(diào)度算法 ? 先來先服務(wù)：按訪問請求到達(dá)的先后次序服務(wù) 優(yōu)點(diǎn)：簡單，公平； 缺點(diǎn)：效率不高，相臨兩次請求可能會造成最內(nèi)到最外的柱面尋道，使磁頭反復(fù)移動(dòng)，增加了服務(wù)時(shí)間，對機(jī)械也不利 假設(shè)磁盤訪問序列： 98， 183， 37， 122，14， 124， 65， 67 讀寫頭起始位置： 53 安排磁頭服務(wù)序列 計(jì)算磁頭移動(dòng)總距離（道數(shù)） ? 最短尋道時(shí)間優(yōu)先：優(yōu)先選擇距當(dāng)前磁頭最近的訪問請求進(jìn)行服務(wù)，主要考慮尋道優(yōu)先 優(yōu)點(diǎn)：改善了磁盤平均服務(wù)時(shí)間； 缺點(diǎn)：造成某些訪問請求長期等待得不到服務(wù) ? 掃描算法（電梯算法） 克服了最短尋道優(yōu)先的缺點(diǎn)，既考慮了距離，同時(shí)又考慮了方向 具體做法：當(dāng)設(shè)備無訪問請求時(shí)，磁頭不動(dòng)；當(dāng)有訪問請求時(shí)，磁頭按一個(gè)方向移動(dòng)，在移動(dòng)過程中對遇到的訪問請求進(jìn)行服務(wù)，然后判斷該方向上是否還有訪問請求，如果有則繼續(xù)掃描；否則改變移動(dòng)方向，并為經(jīng)過的訪問請求服務(wù)，如此反復(fù) ? 單向掃描調(diào)度算法 ? 總是從 0號柱面開始向里掃描 ? 按照各自所要訪問的柱面位置的次序去選擇訪問者 ? 移動(dòng)臂到達(dá)最后個(gè)一個(gè)柱面后，立即帶動(dòng)讀寫磁頭快速返回到 0號柱面 ? 返回時(shí)不為任何的等待訪問者服務(wù) ? 返回后可再次進(jìn)行掃描 （ 4）旋轉(zhuǎn)調(diào)度算法 旋轉(zhuǎn)調(diào)度：根據(jù)延遲時(shí)間來決定執(zhí)行次序的調(diào)度 分析： ? 若干等待訪問者請求訪問同一磁道上的不同扇區(qū) ? 若干等待訪問者請求訪問不同磁道上的不同編號的扇區(qū) ? 若干等待訪問者請求訪問不同磁道上具有相同的扇區(qū) 解決方案： ? 對于前兩種情況：總是讓首先到達(dá)讀寫磁頭位置下的扇區(qū)先進(jìn)行傳送操作 ? 對于第三種情況：這些扇區(qū)同時(shí)到達(dá)讀寫磁頭位置下，可任意選擇一個(gè)讀寫磁頭進(jìn)行傳送操作 請求順序 柱面號 磁頭號 扇區(qū)號 ① 5 4 1 ② 5 1 5 ③ 5 4 5 ④ 5 2 8 例子 記錄在磁道上的排列方式也會影響輸入輸出操作的時(shí)間 例子：處理程序要求順序處理 8個(gè)記錄；磁盤旋轉(zhuǎn)一周為 20毫秒 /周；花 5毫秒對記錄進(jìn)行處理 1 2 8 7 3 4 5 6 1 4 6 3 7 2 5 8 4. 信息的優(yōu)化分布 請求順序 柱面號 磁頭號 扇區(qū)號 ① 9 6 3 ② 7 5 6 ③ 15 20 6 ④ 9 4 4 ⑤ 20 9 5 ⑥ 7 15 2 練習(xí)：假設(shè)磁頭在 8柱面，求最省時(shí)間的響應(yīng)次序
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