【正文】 五章 文件系統(tǒng) 60 計算公式： 已知字號 i，位號 j 塊號＝ i 字長＋ j 已知塊號： 字號＝塊號 div 字長 位號＝塊號 mod 字長 已知塊號，則磁盤地址： 柱面號＝塊號 div （磁頭數(shù) 扇區(qū)數(shù)） 磁頭號＝（塊號 mod （磁頭數(shù) 扇區(qū)數(shù)）） div 扇區(qū)數(shù) 扇區(qū)號＝（塊號 mod （磁頭數(shù) 扇區(qū)數(shù)）） mod 扇區(qū)數(shù) 已知磁盤地址： 塊號＝柱面號 （磁頭數(shù) 扇區(qū)數(shù)）＋磁頭號 扇區(qū)數(shù)＋扇區(qū)號 第五章 文件系統(tǒng) 61 MSDOS 圖 5.14 MSDOS中的FAT表 0 0 2文件目 錄項F F DF F F0 0 40 0 00 0 70 0 00 0 A0 0 60 0 00 0 0F F F0 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 10 0 20 0 30 0 40 0 50 0 60 0 70 0 80 0 90 0 A0 0 B0 0 C0 0 D0 0 F0 1 0…盤 類 型第五章 文件系統(tǒng) 62 作業(yè) P167 14 第五章 文件系統(tǒng) 63 文 件 的 共 享 目錄結(jié)構(gòu)中的共享 圖 目錄結(jié)構(gòu)中的文件共享 / 1 u s ru s e r 1 u s e r 2Z h a n g W a n g Li第五章 文件系統(tǒng) 64 同名共享 :各個用戶使用同一文件名 (包括其路徑 )來訪問某一文件 。歸還時，將對應(yīng)位轉(zhuǎn)置 0。 第五章 文件系統(tǒng) 58 位示圖 (Bit Map) 用一串二進制位反映磁盤空間中分配使用情況 , 每個物理塊對應(yīng)一位 , 分配物理塊為 1，否則為 0。注意：開始時空閑塊是按順序排列的，只要符合分組及組間連接原則，空閑塊可按任意次序排列。專用塊指示的空閑塊分配完后若再有申請要求時，就把下一組空閑塊及盤物理塊號復(fù)制到專用塊中重復(fù)進行。 當空閑塊數(shù)＝ 100 ，把主存中登記的信息寫入歸還塊中； 把歸還塊號填入 L＋ 1單元； 將 L單元置成 1。 當空閑塊數(shù)＝ 1 取出 L＋ 1單元內(nèi)容（一組的第一塊塊號或 0）； 其值＝ 0 無空閑塊，申請者等待； 不等于零把該塊內(nèi)容復(fù)制到專用塊； 該塊分配給申請者； 把專用塊內(nèi)容讀到主存 L開始的區(qū)域。 (1)單塊鏈 (2)成組塊鏈 若干塊形成一個組，組與組之間鏈接。 當修改鏈接字時 ， 要讀幾個盤塊 ， 工作量較大 。 采用鏈接結(jié)構(gòu)時 ， 釋放和分配的空白塊都可以在鏈首處進行 ， 其主要問題是要修改幾個有關(guān)的鏈接字 。 Ⅲ 僅使用于連續(xù)結(jié)構(gòu)。 Ⅰ 小的連續(xù)區(qū)過多時，表目大，查找慢。再將該盤區(qū)分配給用戶 (進程 )，同時修改空白文件目錄表。 表 5 3 空白文件目錄例 序 號 第一個空白塊號 空白塊個數(shù) 物理塊號 1 2 3 4 2 9 15 — 4 3 5 — （ 2， 3， 4， 5） （ 9， 10， 11） （ 15， 16， 17，18， 19） — 第五章 文件系統(tǒng) 53 空閑盤區(qū)的分配與內(nèi)存的動態(tài)分配類似，同樣是采用首次適應(yīng)算法、循環(huán)首次適應(yīng)算法等。 19 d i c k30 e r i k51 j i m26 a s t45 b a l71 xu查/ u s r / a s t得到 i 節(jié)點 26目錄/ u s r塊 1 3 2 存放…4 0 6i 節(jié)點 26i 節(jié)點 26 指出/ u s r / a s t 在4 06 塊中26 1 第五章 文件系統(tǒng) 48 文件目錄項的組織 1. CP/M中的目錄項 圖 CP/M目錄項的內(nèi)容 dr 文件名 類型 ex cr 磁盤塊 號0 1 8 9 11 12 13 14 15 16 31盤 驅(qū) 動 器 號范圍 塊數(shù)第五章 文件系統(tǒng) 49 2. MSDOS中的目錄項 文 件 名0 7類 型8 A屬性B保留C F保留 時間 日期 首簇號 文件長 度10 15 16 17 18 19 1A 1B 1C 1F圖 MSDOS的目錄項 第五章 文件系統(tǒng) 50 3. UNIX中的目錄項 UNIX中使用的目錄結(jié)構(gòu)非常簡單， 每個目錄項僅包含一個文件名及其 i節(jié)點號， 即 第五章 文件系統(tǒng) 51 圖 查找 /usr/ast/mbox的過程 1 ” 沿樹向上到達其父目錄 /user。 在圖 中 ， 若某進程的工作目錄為 /usr/user/lu， 它可以使用 “ ” ， “ ” 和 “ 例如 ， 如果當前的工作目錄是 /usr/user/lu， 則絕對路徑名為 /usr/user/lu/簡單地用 。 用戶可以指定一個目錄作為當前的工作目錄 。 第五章 文件系統(tǒng) 47 另一種文件名表示法稱為 相對路徑名 。 在 UNIX中 ， 路徑各部分之間用 “ /” 分隔 。 例如 ， 文件 /usr/user/u/c/ 它表示根目錄中有子目錄 usr， usr中有子目錄 user， 在 user子目錄下有一子目錄 lu， lu下的一個文件是 。 第五章 文件系統(tǒng) 46 2. 在樹型目錄結(jié)構(gòu)中 ， 文件名有兩種表示方法： 絕對路徑名和 相對路徑名 。 第五章 文件系統(tǒng) 43 二級目錄結(jié)構(gòu)圖 用戶名W a n gZ h a n gG a o指向子 目錄指針W a n g 用 戶 目 錄A l p h aT e s tA l p h aT e s tR e p o r tT e s tZ h a n g 用 戶 目 錄R e p o r tT e s tG a o 用 戶 目 錄B e t aD e v i c eM i s xB e t aD e v i c eM i s x第五章 文件系統(tǒng) 44 多級目錄 1. 多級樹型目錄 思想：文件目錄的第一級系統(tǒng)目錄為樹的根結(jié)點 ， 定義為根目錄 ， 第 2級和以下各級目錄均為樹的分支結(jié)點/枝結(jié)點 （ 非終結(jié)點 ） ， 均定義為子目錄 ， 只有樹的葉子結(jié)點 （ 終結(jié)點 ） 才為文件 。 （ 2）在不同的用戶目錄中， 可以使用相同的文件名。主目錄表中每個表目給出了用戶目錄的名字、目錄大小及其所在的物理位置等。 第五章 文件系統(tǒng) 42 二級目錄 1. 思想 各個用戶使用各自的名空間，用戶的名空間構(gòu)成了所謂的用戶文件目錄表 (UFD)。 （ 4）保密性差。 在多道程序系統(tǒng)中 ， 尤其是多用戶的分時系統(tǒng)中 ， 重名是很難避免的 ， 這就很難準確地找到用戶所需要的文件 。 （ 3） 存在 “ 重名 ” 問題 。 第五章 文件系統(tǒng) 41 2. （ 1） 簡單 ， 增刪方便 。 第五章 文件系統(tǒng) 40 2) (1) 文件主本人所具有的存取權(quán)限 (讀寫和執(zhí)行 ) (2) (3) 其它用戶的存取權(quán)限 。 第五章 文件系統(tǒng) 38 思想：所有文件組織在一張線性表中，存放在主目錄下。 (3) 文件共享。 表 5 1 文件結(jié)構(gòu)、 存儲設(shè)備和存取方法之間的關(guān)系 存儲設(shè)備 磁 盤 磁 帶 文件結(jié)構(gòu) 連續(xù) 串接 索引 連續(xù) 存取方法 順序、 直接 順序 順序、 直接 順序 第五章 文件系統(tǒng) 36 作業(yè) P167 6 第五章 文件系統(tǒng) 37 文件目錄 (1) 實現(xiàn)“按名存取”。這種根據(jù)鍵而不是根據(jù)記錄號進行存取的方法， 稱為 按鍵存取法 。 3. 按鍵存取法 ，實質(zhì)上也是 直接存取法 ， 它不是根據(jù)記錄編號或地址來存取的，而是 根據(jù)文件中各記錄內(nèi)容進行存取 的。 第五章 文件系統(tǒng) 34 對變長記錄文件：須從文件的起始位置開始順序通過前面所有記錄 ， 并要讀出其中每一個記錄前面的存放記錄長度的單元 ， 才能確定記錄 Ri的首址 。 對于定長記錄文件 ， 這是很方便的 。 第五章 文件系統(tǒng) 32 類似地 ， 設(shè)置寫指針 ， wptr∶ =wptr+L wptr∶ =wptr+Li+l 第五章 文件系統(tǒng) 33 2. 直接存取法 允許用戶隨意存取文件中的任何一個物理記錄 ， 而不管上次存取了哪一個記錄 。 此時對 rptr作如下修改： rptr∶ =rptr+Li+l 其中 l是存放記錄長度 Li的字節(jié)數(shù) 。 此時 rptr指向下一次要讀出的記錄首址 。 當該記錄讀出后 ，對 rptr 進 行 相 應(yīng) 的 修 改 。 第五章 文件系統(tǒng) 31 對于順序文件 ， 如果知道了當前記錄的地址 ， 則很容易確定下一個要存取的記錄的地址 。 如果當前存取的記錄為 Ri， 則下次要存取的記錄自動地確定為 Ri+1。 第五章 文件系統(tǒng) 30 文件的存取方法 所謂文件的存取方法 ， 是指讀寫文件存儲器上的一個物理塊的方法 ， 通常有兩類存取方法：順序存取法和直接存取法 。 此外 ，又不需索引 ， 從而節(jié)省了索引表所占的空間和索引表的查找時間 。 利用這種方法所建立的文件稱為 Hash文件 。 因此 ， 不同鍵值在計算之后 ， 可能會得到相同的地址 ， 這種現(xiàn)象稱為 “ 地址沖突 ” 。在這種方式中，把記錄中的鍵值通過某種計算，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)記錄的相應(yīng)地址。 巨型文件 使用索引數(shù)組的全部，即三次間接索引。 同理，地址項 iaddr(12)作為三次間接地址， 其所允許的文件最大長度可達 4 TB。系統(tǒng)此時是在二次間址塊中記入所有一次間址塊的盤號。這時，用地址項iaddr(11)提供二次間接地址。 中型文件 一般使用一次間接地址。圖中的一次間址塊也就是索引塊，系統(tǒng)將分配給文件的多個盤塊號記入其中。 為此，可再利用索引結(jié)點中的地址項 iaddr(10)來提供一次間接地址。 小型文件 使用直接地址。 換言之，在這里的每項中所存放的是該文件數(shù)據(jù)的盤塊的盤塊號。 1 2 305 6 74910