【正文】 44頁(yè) ④ 與設(shè)備無(wú)關(guān)性 ? 為提高系統(tǒng)的可適應(yīng)性和可擴(kuò)展性，應(yīng)使用戶程序和實(shí)際使用的物理設(shè)備無(wú)關(guān)。為此引入邏輯設(shè)備名和物理設(shè)備名的概念。系統(tǒng)規(guī)定，在用戶程序中只允許使用邏輯設(shè)備名。 ? 與設(shè)備無(wú)關(guān)性通常是通過(guò)系統(tǒng)提供的邏輯設(shè)備和物理設(shè)備的映象表來(lái)實(shí)現(xiàn)的（也稱為進(jìn)程連接表 PAT。若某邏輯設(shè)備已連接到相應(yīng)的物理設(shè)備上，則 PAT表中該物理設(shè)備表項(xiàng)由該類設(shè)備的邏輯設(shè)備名和物理設(shè)備名組成）。 返回 下一頁(yè) 上一頁(yè) 停止放映 第 65/44頁(yè) 文件系統(tǒng)的組織 基本概念 文件卷（ Volume） 用于存放文件的存儲(chǔ)介質(zhì) 的統(tǒng)稱。一個(gè)邏輯盤就是一個(gè)文件卷。 塊（ Block） 文件系統(tǒng)中，用來(lái)存儲(chǔ)、傳輸文件信息的單位。定長(zhǎng)（例如 512或 1024個(gè)字節(jié)）。 塊長(zhǎng)度 不同文件系統(tǒng)，塊長(zhǎng)度不一樣，通常 取 2n ； MSDOS中，用“簇”（ 2n 個(gè)扇區(qū)） 作為塊長(zhǎng)度單位， UNIX中，用“頁(yè)”作為 長(zhǎng)度單位。 n 下一頁(yè) 上一頁(yè) 停止放映 第 66/44頁(yè) 基本概念 (續(xù)） 文件構(gòu)成： 為便于管理，一個(gè)文件由兩個(gè)部分組成： – 文件特征信息，用于管理和操作控制； – 文件體 ，是文件的實(shí)際內(nèi)容信息。 文件目錄及目錄項(xiàng)： 目錄是文件系統(tǒng)的管理機(jī)制。每個(gè)文件在目錄中有一個(gè)表項(xiàng)，稱其為目錄項(xiàng)。每當(dāng)增加或減少一個(gè)文件時(shí)，目錄中的目錄項(xiàng)也作相應(yīng)的增、減。 ? 為了便于管理，不同文件系統(tǒng)的目錄項(xiàng)的內(nèi)容是不同的。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 停止放映 第 67/44頁(yè) MSDOS目錄項(xiàng)內(nèi)容 字節(jié)地址 字節(jié)數(shù) 內(nèi)容說(shuō)明 0~7H 8 文件主名 8~AH 3 文件擴(kuò)展名 BH 1 文件屬性 C~15H 10 DOS保留區(qū)，未用 16~17H 2 文件建立、修改時(shí)間 18~19H 2 文件建立、修改日期 1A~1BH 2 文件首簇號(hào)、首地址 1C~1FH 4 文件長(zhǎng)度 一個(gè)目錄項(xiàng)由 32個(gè)字節(jié)組成。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 停止放映 第 68/44頁(yè) 文件屬性 ? 文件 “ 屬性 ” 是控制文件操控權(quán)限的一種機(jī)制。它只占一個(gè)字節(jié)，其代碼組成為： ? 系統(tǒng)、只讀、隱含文件的屬性代碼是“ 27H”，二進(jìn)制代碼為：“ 0 0 1 0 0 1 1 1 ” 7 6 5 4 3 2 1 0 前兩位 未用 文 檔 子 目 錄 卷 標(biāo) 系 統(tǒng) 隱 含 只 讀 2 7 下一頁(yè) 上一頁(yè) 停止放映 第 69/44頁(yè) UNXI目錄項(xiàng)內(nèi)容 目錄項(xiàng)標(biāo)識(shí) 目錄項(xiàng)含義 文件屬性 文件屬主 文件屬組 文件大小 文件聯(lián)接數(shù) 文件數(shù)據(jù)區(qū)索引 最近訪問(wèn)時(shí)間 文件訪問(wèn)時(shí)間 文件創(chuàng)建時(shí)間 imode iuid igid isize inlike iaddr[40] iatime imtime ictime 下一頁(yè) 上一頁(yè) 停止放映 第 70/44頁(yè) 文件系統(tǒng)的組織 ? 文件因數(shù)量巨大，決定了只能存于外存空間。因此，文件的組織結(jié)構(gòu)是與外部存儲(chǔ)設(shè)備密切相關(guān)的。 ? 一個(gè)邏輯磁盤就是一個(gè)文件卷。一個(gè)文件卷就可以組成一個(gè)文件目錄的樹(shù)型結(jié)構(gòu)。 ? 雖然 MSDOS和 UNIX的文件系統(tǒng)都采用樹(shù)型的目錄結(jié)構(gòu)，但是，就文件系統(tǒng)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)而言是截然不同的。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 停止放映 第 71/44頁(yè) DOS文件系統(tǒng)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) ? 在 DOS下，文件主要存放在磁盤上，而磁盤在使用之前要先進(jìn)行格式化處理。 DOS的格式化處理包括 “物理格式化”和 “邏輯格式化”。 ? 物理格式化是建立計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的標(biāo)準(zhǔn)格式；劃分為磁道和扇區(qū)。 ? 邏輯格式化也稱高級(jí)格式化，是在物理格式化的基礎(chǔ)上，建立文件系統(tǒng)可以識(shí)別的邏輯格式。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 停止放映 第 72/44頁(yè) 邏輯格式化建立的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) ? 引導(dǎo)區(qū) 存放啟動(dòng)計(jì)算機(jī)的引導(dǎo)記錄和有關(guān)磁盤存儲(chǔ)介質(zhì)的描述信息。計(jì)算機(jī)啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到此處執(zhí)行引導(dǎo)程序。 ? FAT 文件分配表， DOS文件系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)中重要的組成部分。用于存放文件鏈表的地址信息（簇號(hào)）。一個(gè)文件若有 N個(gè)鏈塊（簇），則占 N個(gè)表項(xiàng)。 ? FDT 文件目錄表，用于存放文件的目錄項(xiàng)信息。一個(gè)文件占一個(gè)表項(xiàng)。 引導(dǎo)區(qū) FAT1 FAT2 FDT 第 1簇 第 2簇 …... DATA 區(qū) 下一頁(yè) 上一頁(yè) 停止放映 第 73/44頁(yè) 文件名與存儲(chǔ)地址轉(zhuǎn)換示意圖 FILE FILE FDT FAT DATA 區(qū) 文件名 fi_2 fi_3 fi_4 首地址 f i_1 第 1塊 第 2塊 第 3塊 第 4塊 FILE ^ fi_1 fi_2 fi_3 fi_4 ?????? ?????? ?????? 下一頁(yè) 上一頁(yè) 停止放映 第 74/44頁(yè) UNIX文件系統(tǒng)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) ? UNIX文件系統(tǒng)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與 DOS的很類似，應(yīng)該說(shuō) DOS的系統(tǒng)設(shè)計(jì)借鑒了 UNIX系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想。因?yàn)?UNIX是小型機(jī)、多用戶的 OS，因此其文件系統(tǒng)的功能比 DOS系統(tǒng)要強(qiáng)得多，系統(tǒng)構(gòu)成也復(fù)雜得多。 ? UNIX系統(tǒng)的特點(diǎn)之一是 文件和設(shè)備的一致性 。在 UNIX下，文件、目錄和 I/O設(shè)備都作為文件對(duì)待，從而簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，也方便了用戶的使用。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 停止放映 第 75/44頁(yè) UNIX文件系統(tǒng)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) ? UNIX系統(tǒng)將文件（廣義的）都看作是由邏輯塊的有序序列，每塊定長(zhǎng)（ 512或 1024字節(jié)），塊號(hào)從 0開(kāi)始順序編號(hào)，從而將一個(gè)邏輯盤劃分為如下所示的邏輯結(jié)構(gòu)： 引導(dǎo)塊 超級(jí)塊 i結(jié)點(diǎn)塊區(qū) 數(shù)據(jù)塊區(qū) …… 引導(dǎo)塊 存放用于啟動(dòng) UNIX的引導(dǎo)程序。每個(gè)文件系統(tǒng)有一個(gè)引導(dǎo)塊。 超級(jí)塊 存放文件系統(tǒng)狀態(tài)信息的參數(shù)表。包括： 文件系統(tǒng)占用磁盤空間的大小、文件目錄項(xiàng)的 長(zhǎng)度、自由數(shù)據(jù)塊號(hào)鏈表和 自由 i 結(jié)點(diǎn)塊號(hào)鏈表。 塊號(hào)： 0 1 2 ~ n n+1 ~ r 下一頁(yè) 上一頁(yè) 停止放映 第 76/44頁(yè) UNIX文件系統(tǒng)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)（續(xù)） ? i結(jié)點(diǎn)塊區(qū) 也稱索引結(jié)點(diǎn)區(qū)，用來(lái)存放文件系統(tǒng)的索引結(jié)點(diǎn)表。一個(gè)文件占據(jù)一個(gè)索引結(jié)點(diǎn)。第 1個(gè)結(jié)點(diǎn)為文件系統(tǒng)的根結(jié)點(diǎn)。文件系統(tǒng)從根結(jié)點(diǎn)開(kāi)始。一個(gè)文件系統(tǒng)可以掛在另一個(gè)文件系統(tǒng)的非葉結(jié)點(diǎn)上。 ? 數(shù)據(jù)塊區(qū) 存放文件信息或用于文件管理的其他信息，（例如：文件塊的一、二、三級(jí)間接尋址信息）。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 停止放映 第 77/44頁(yè) UNIX文件名與存儲(chǔ)地址轉(zhuǎn)換示意圖 PROG PROG ? ? ? 目錄表 索引結(jié)點(diǎn)表 PROG 索引結(jié)點(diǎn) ? ? ? i_mode i_addr[0] i_addr[1] ? ? ? i_addr[12] PROG 第 1塊 PROG 第 2塊 PROG 最后 1塊 ? ? 文件 物理塊 PROG 文件體塊 文件 下一頁(yè) 上一頁(yè) 停止放映 第 78/44頁(yè) UNIX文件系統(tǒng)四級(jí)尋址方式 ? UNIX目錄項(xiàng)中， char i_addr[40]是字符數(shù)組，共 40個(gè)字節(jié)，實(shí)際使用 39個(gè)。每 3個(gè)字節(jié)表示一個(gè)索引結(jié)點(diǎn)地址，共可以表示 13個(gè)地址（ addr[0]~addr[12])。若每個(gè)地址對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)據(jù)塊，則文件最大只能是 13塊。為此，將 UNIX的尋址方式設(shè)計(jì)為四級(jí)尋址方式。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 停止放映 第 79/44頁(yè) 四級(jí)尋址機(jī)制 ? 直接地址 前 10個(gè)地址直接對(duì)應(yīng) 10個(gè)數(shù)據(jù)塊；這是出于大多數(shù)文件是 5K以下小文件的考慮。 ? 一級(jí)間接尋址 用 addr[10]作為一次間接尋址；它對(duì)應(yīng)的塊用于存放一次間接地址，共 128個(gè)（每塊 512個(gè)字節(jié)， 4個(gè)字節(jié)一個(gè)地址）。 ? 二級(jí)間接尋址 同理，用 addr[11]作為二次間接尋址，共 1282個(gè)地址，可對(duì)應(yīng) 1282 個(gè)存儲(chǔ)塊。 ? 三級(jí)間接尋址 用 addr[12]作為三次間接尋址，共 1283個(gè)。 最大文件長(zhǎng)度 =*(10+128+1282 + 1283 ) = 2GB 2 3 下一頁(yè) 上一頁(yè) 停止放映 第 80/44頁(yè) 四級(jí)間接尋址示意圖 文件 FILE FILE 目錄表 索引結(jié)點(diǎn)表 間接索引尋址 數(shù)據(jù)塊 直接地址 0 直接地址 1 ??? 塊 0 塊 1 ??? 直接地址 9 塊 9 二次間接地址 ??? ??? 塊 m 一次間接地址 ??? ??? ??? 塊 p 三次間接地址 ??? ??? ??? ??? 返回