第七章-文件管理

1、.第七章第七章 文件管理文件管理2.要 求1 1、了解文件系統(tǒng)的任務(wù)；、了解文件系統(tǒng)的任務(wù)；2 2、了解外部存儲器的工作方式、特點和、了解外部存儲器的工作方式、特點和基本抽象；基本抽象；3 3、理解文件的分類、命名、存儲、組織、理解文件的分類、命名、存儲、組織、存取等概念；存取等概念；4 4、掌握空閑外存塊的管理方法和外存的、掌握空閑外存塊的管理方法和外存的分配方法；分配方法；5 5、掌握文件的控制塊和物理結(jié)構(gòu)；、掌握文件的控制塊和物理結(jié)構(gòu)；6 6、掌握文件的邏輯結(jié)構(gòu)；、掌握文件的邏輯結(jié)構(gòu)；3.要 求7 7、掌握文件的目錄結(jié)構(gòu)和目錄操作；、掌握文件的目錄結(jié)構(gòu)和目錄操作；8 8、掌握文件的存取方

2、法和基本的文件操作；、掌握文件的存取方法和基本的文件操作；9 9、了解文件的共享與保護(hù)方式；、了解文件的共享與保護(hù)方式；1010、理解文件系統(tǒng)的管理結(jié)構(gòu)和基本的管理操、理解文件系統(tǒng)的管理結(jié)構(gòu)和基本的管理操作；作；1111、了解文件系統(tǒng)的恢復(fù)機制和方法；、了解文件系統(tǒng)的恢復(fù)機制和方法；1212、理解虛擬文件系統(tǒng)的概念、意義和基本的、理解虛擬文件系統(tǒng)的概念、意義和基本的實現(xiàn)方法。實現(xiàn)方法。 4.文件系統(tǒng)的任務(wù)操作系統(tǒng)的運行離不開外存的支持：操作系統(tǒng)的運行離不開外存的支持：n操作系統(tǒng)內(nèi)核、驅(qū)動程序、配置信息、應(yīng)用程操作系統(tǒng)內(nèi)核、驅(qū)動程序、配置信息、應(yīng)用程序等都駐留在外存。序等都駐留在外存。進(jìn)程的運行

3、需要外存的支持：進(jìn)程的運行需要外存的支持：n進(jìn)程的程序、數(shù)據(jù)等駐留在外存，在運行的過進(jìn)程的程序、數(shù)據(jù)等駐留在外存，在運行的過程中，需要從外存加載到內(nèi)存。程中，需要從外存加載到內(nèi)存。n進(jìn)程的輸出結(jié)果需要存儲在外存。進(jìn)程的輸出結(jié)果需要存儲在外存。5. 內(nèi)存管理離不開外存的支持：內(nèi)存管理離不開外存的支持：n 外存是內(nèi)存的倉庫，內(nèi)存管理程序在內(nèi)存和外存外存是內(nèi)存的倉庫，內(nèi)存管理程序在內(nèi)存和外存（文件或交換設(shè)備）之間交換數(shù)據(jù)，從而創(chuàng)造出虛（文件或交換設(shè)備）之間交換數(shù)據(jù)，從而創(chuàng)造出虛擬內(nèi)存。擬內(nèi)存。 外存是操作系統(tǒng)管理的重要資源外存是操作系統(tǒng)管理的重要資源。文件系統(tǒng)的任務(wù)6.文件系統(tǒng)的任務(wù)在系統(tǒng)的運行過程

4、中，需要頻繁地訪問外存：在系統(tǒng)的運行過程中，需要頻繁地訪問外存：n加載操作系統(tǒng)和驅(qū)動程序加載操作系統(tǒng)和驅(qū)動程序n加載應(yīng)用程序加載應(yīng)用程序n讀入讀入/ /寫出數(shù)據(jù)寫出數(shù)據(jù)n換出換出/ /換入進(jìn)程換入進(jìn)程由于外存的訪問速度遠(yuǎn)低于內(nèi)存，因而外存會影響由于外存的訪問速度遠(yuǎn)低于內(nèi)存，因而外存會影響系統(tǒng)的性能。如果管理不好，外存會成為系統(tǒng)的瓶頸。系統(tǒng)的性能。如果管理不好，外存會成為系統(tǒng)的瓶頸。應(yīng)如何管理外存呢？應(yīng)如何管理外存呢？外存是存儲數(shù)據(jù)的外存是存儲數(shù)據(jù)的倉庫倉庫，先考察倉庫的管理。，先考察倉庫的管理。7.文件系統(tǒng)的任務(wù)倉庫用來存放貨物。倉庫用來存放貨物。共用的、開放式的倉庫可以出租給用戶，讓用戶存共

5、用的、開放式的倉庫可以出租給用戶，讓用戶存放貨物。外存更像一個共用的倉庫。放貨物。外存更像一個共用的倉庫。下面考慮倉庫管理中可能遇到的問題。下面考慮倉庫管理中可能遇到的問題。問題問題1 1：以什么為單位出租（管理）倉庫？以什么為單位出租（管理）倉庫？1 1、平方米。、平方米。2 2、區(qū)域，用線將倉庫劃分成區(qū)域，并編上號。、區(qū)域，用線將倉庫劃分成區(qū)域，并編上號。3 3、房間，將倉庫隔成小房間，并編上號。、房間，將倉庫隔成小房間，并編上號。倉庫的出租或管理單位稱為倉位，可能是劃分好的倉庫的出租或管理單位稱為倉位，可能是劃分好的區(qū)域，也可能是隔開的小房間，或柜子。區(qū)域，也可能是隔開的小房間，或柜子。

6、8.文件系統(tǒng)的任務(wù)問題問題2 2：如何記錄各倉位的使用情況？如何記錄各倉位的使用情況？要管理各倉位的出租，必須記錄各倉位的使用情況，要管理各倉位的出租，必須記錄各倉位的使用情況，包括：包括：1 1、登記未用的倉位。、登記未用的倉位。由于各倉位都有編號，所以可以通過倉位登記表由于各倉位都有編號，所以可以通過倉位登記表（數(shù)組或位圖）等記錄各倉位的使用情況（已用、未（數(shù)組或位圖）等記錄各倉位的使用情況（已用、未用）。用）。當(dāng)有用戶要租用倉位時，查看倉位登記表就可以知當(dāng)有用戶要租用倉位時，查看倉位登記表就可以知道哪些倉位可用。道哪些倉位可用。當(dāng)然，用戶希望自己的貨物盡可能地集中存放，因當(dāng)然，用戶希望自

7、己的貨物盡可能地集中存放，因此還需要知道哪些空閑倉位是相臨的。此還需要知道哪些空閑倉位是相臨的。9.2 2、登記已用的倉位。、登記已用的倉位。簡單的做法是只記錄哪些用戶租用了哪些倉位。由簡單的做法是只記錄哪些用戶租用了哪些倉位。由用戶自己記錄貨物的存放情況，或者說倉位的使用情用戶自己記錄貨物的存放情況，或者說倉位的使用情況。用戶自己負(fù)責(zé)貨物的存、取、查找等工作。況。用戶自己負(fù)責(zé)貨物的存、取、查找等工作。如果用戶的貨物多而且雜的話，他可以采用如下方如果用戶的貨物多而且雜的話，他可以采用如下方式登記貨物的存放情況：式登記貨物的存放情況：（1 1）在各倉位上貼上標(biāo)簽，記錄貨物的名稱、數(shù)）在各倉位上貼

8、上標(biāo)簽，記錄貨物的名稱、數(shù)量、序號等。量、序號等。（2 2）自己準(zhǔn)備一個賬本，登記各類貨物的名稱、）自己準(zhǔn)備一個賬本，登記各類貨物的名稱、數(shù)量、存放位置等。數(shù)量、存放位置等。文件系統(tǒng)的任務(wù)10.文件系統(tǒng)的任務(wù)從倉庫管理的角度說，上述方法簡單。從倉庫管理的角度說，上述方法簡單。但對用戶來說，按上述方式管理的倉庫不是好倉庫，但對用戶來說，按上述方式管理的倉庫不是好倉庫，至少是服務(wù)質(zhì)量較差、不夠安全的倉庫，因為他需要至少是服務(wù)質(zhì)量較差、不夠安全的倉庫，因為他需要用戶做太多的工作。用戶做太多的工作。更好的辦法是把登記的工作交給倉庫管理員，并由更好的辦法是把登記的工作交給倉庫管理員，并由倉庫的工作人員負(fù)

9、責(zé)貨物的存、取、查找等工作。倉庫的工作人員負(fù)責(zé)貨物的存、取、查找等工作。存貨時，用戶只需要將包裝好、貼好標(biāo)簽的貨物交存貨時，用戶只需要將包裝好、貼好標(biāo)簽的貨物交給倉庫管理員，倉庫管理員會為其分配倉位、登記位給倉庫管理員，倉庫管理員會為其分配倉位、登記位置等，并安排工作人員將其貨物存放到位。置等，并安排工作人員將其貨物存放到位。取貨時，用戶只需提供證明材料和貨物名稱、數(shù)量取貨時，用戶只需提供證明材料和貨物名稱、數(shù)量等，倉庫管理員就會為其找到并取出貨物。等，倉庫管理員就會為其找到并取出貨物。11.文件系統(tǒng)的任務(wù)由于用戶是按照用戶名和貨物名向倉庫管理員提出由于用戶是按照用戶名和貨物名向倉庫管理員提出

10、存、取、查找請求的，所以，倉庫管理員需要根據(jù)用存、取、查找請求的，所以，倉庫管理員需要根據(jù)用戶名、貨物名等建立登記表，包括：戶名、貨物名等建立登記表，包括：（1 1）用戶名、貨物名。）用戶名、貨物名。（2 2）貨物類型、數(shù)量。）貨物類型、數(shù)量。（3 3）貨物存放的位置、順序。）貨物存放的位置、順序。（4 4）貨物存放的日期等。）貨物存放的日期等。對用戶來說，這種管理方式更先進(jìn)，服務(wù)質(zhì)量更高。對用戶來說，這種管理方式更先進(jìn)，服務(wù)質(zhì)量更高。此時，倉庫就是已命名的貨物的存放地，他不再需要此時，倉庫就是已命名的貨物的存放地，他不再需要記錄貨物的存放位置，也不再需要自己搬運貨物。記錄貨物的存放位置，也不

11、再需要自己搬運貨物。12.文件系統(tǒng)的任務(wù)如果用戶和貨物太多的話，利用簡單賬本的簡單登如果用戶和貨物太多的話，利用簡單賬本的簡單登記就會影響管理的效率，甚至?xí)霈F(xiàn)問題。如：記就會影響管理的效率，甚至?xí)霈F(xiàn)問題。如：需要翻遍整個賬本才能找到需要的貨物登記。需要翻遍整個賬本才能找到需要的貨物登記。經(jīng)常有重名的貨物，甚至一個用戶的貨物也可能重經(jīng)常有重名的貨物，甚至一個用戶的貨物也可能重名，這會造成存取的混亂。名，這會造成存取的混亂。一種貨物可能有多個名稱。一種貨物可能有多個名稱。一批貨物同時屬于多個用戶等等。一批貨物同時屬于多個用戶等等。為了解決上述問題，需要將賬本為了解決上述問題，需要將賬本分類或分

12、級組織分類或分級組織。如在一本賬上按照貨物編號登記貨物的類型、數(shù)量、如在一本賬上按照貨物編號登記貨物的類型、數(shù)量、存放位置等，在另外的賬上登記用戶名、貨物名和貨存放位置等，在另外的賬上登記用戶名、貨物名和貨物編號等。物編號等。13.問題問題3 3：如何存取貨物？如何存取貨物？如果由管理員登記貨物類型、數(shù)量、位置等信息，如果由管理員登記貨物類型、數(shù)量、位置等信息，那么用戶就不能直接地存取貨物。那么用戶就不能直接地存取貨物。用戶向管理員提出的請求包括：貨物名、編號、數(shù)用戶向管理員提出的請求包括：貨物名、編號、數(shù)量、存還是取。量、存還是取。管理員查閱賬本，確定貨物所在的倉位，通知工作管理員查閱賬本，

13、確定貨物所在的倉位，通知工作人員將整個倉位的貨物取出，或?qū)⒇浳锎嫒胍粋€倉位。人員將整個倉位的貨物取出，或?qū)⒇浳锎嫒胍粋€倉位。貨物的存取是以倉位為單位的。貨物的存取是以倉位為單位的。如果用戶現(xiàn)有的倉位不夠用，還應(yīng)為其追加新的倉如果用戶現(xiàn)有的倉位不夠用，還應(yīng)為其追加新的倉位；如果倉位出現(xiàn)空閑，還應(yīng)回收其空閑倉位。位；如果倉位出現(xiàn)空閑，還應(yīng)回收其空閑倉位。文件系統(tǒng)的任務(wù)14.問題問題4 4：如何保護(hù)貨物的安全？如何保護(hù)貨物的安全？即如何保護(hù)貨物不被毀壞、不被盜竊？即如何保護(hù)貨物不被毀壞、不被盜竊？1 1、只有管理員知道貨物的存放位置。、只有管理員知道貨物的存放位置。2 2、只有工作人員可以接觸倉庫中

14、的貨物。、只有工作人員可以接觸倉庫中的貨物。3 3、為每一件或一類貨物建立一套使用檔案，規(guī)定、為每一件或一類貨物建立一套使用檔案，規(guī)定什么人可以以何種方式存取貨物。什么人可以以何種方式存取貨物。4 4、用戶對貨物的存取需要履行嚴(yán)格的手續(xù)，未通、用戶對貨物的存取需要履行嚴(yán)格的手續(xù)，未通過審查的用戶不能存取貨物，甚至不能查詢貨物的信過審查的用戶不能存取貨物，甚至不能查詢貨物的信息。息。文件系統(tǒng)的任務(wù)15.問題問題5 5：如何保證貨物的可靠性？如何保證貨物的可靠性？用戶存放在倉庫中的貨物應(yīng)該是可靠的，應(yīng)該能夠用戶存放在倉庫中的貨物應(yīng)該是可靠的，應(yīng)該能夠原樣取出，不能有損壞、不能有丟失，甚至不能有腐原

15、樣取出，不能有損壞、不能有丟失，甚至不能有腐爛、變質(zhì)等現(xiàn)象。爛、變質(zhì)等現(xiàn)象。保證貨物的可靠性比較困難。保證貨物的可靠性比較困難。如果一個倉庫能夠提供高的可靠性，那么它的服務(wù)如果一個倉庫能夠提供高的可靠性，那么它的服務(wù)質(zhì)量也是高的，它也會獲得更高的信譽，爭取到更多質(zhì)量也是高的，它也會獲得更高的信譽，爭取到更多的用戶。的用戶。文件系統(tǒng)的任務(wù)16.總之：總之：1 1、對倉庫管理來說，將倉庫看成一組倉位是方便、對倉庫管理來說，將倉庫看成一組倉位是方便的，有利于倉位的分配和回收。的，有利于倉位的分配和回收。2 2、除了倉位的分配和回收以外，倉庫還應(yīng)為用戶、除了倉位的分配和回收以外，倉庫還應(yīng)為用戶提供更多

16、的服務(wù)，如登記、貨物的搬運、安全、可靠提供更多的服務(wù)，如登記、貨物的搬運、安全、可靠性等。性等。3 3、對用戶來說，將倉庫看成是貨物的存放地是方、對用戶來說，將倉庫看成是貨物的存放地是方便的。用戶只需要知道自己在其中存放了什么貨物，便的。用戶只需要知道自己在其中存放了什么貨物，不需要關(guān)心貨物存放的位置，也不需要過問倉庫的安不需要關(guān)心貨物存放的位置，也不需要過問倉庫的安全、保衛(wèi)措施。當(dāng)用戶需要時，倉庫會將貨物原樣交全、保衛(wèi)措施。當(dāng)用戶需要時，倉庫會將貨物原樣交還給他。還給他。文件系統(tǒng)的任務(wù)17.對外存管理來說，在外存?zhèn)}庫中存放的貨物就是文對外存管理來說，在外存?zhèn)}庫中存放的貨物就是文件。件。文件是

17、被命名的數(shù)據(jù)的集合體。文件是被命名的數(shù)據(jù)的集合體。外存?zhèn)}庫的管理員就是外存?zhèn)}庫的管理員就是文件系統(tǒng)文件系統(tǒng)，它負(fù)責(zé)文件的管，它負(fù)責(zé)文件的管理，包括：登記、存（寫）、取（讀）、查找等，當(dāng)然理，包括：登記、存（寫）、?。ㄗx）、查找等，當(dāng)然還包括存儲塊（倉位）的分配與回收。還包括存儲塊（倉位）的分配與回收。針對某一個文件，文件系統(tǒng)需要登記的信息包括：針對某一個文件，文件系統(tǒng)需要登記的信息包括：（1 1）文件名、文件屬主。）文件名、文件屬主。（2 2）文件的類型、大小。）文件的類型、大小。（3 3）文件各塊在倉庫中的存放位置。）文件各塊在倉庫中的存放位置。（4 4）文件的創(chuàng)建日期、修改日期、存取日期等

18、。）文件的創(chuàng)建日期、修改日期、存取日期等。文件登記表的分級組織形式就是文件登記表的分級組織形式就是文件目錄文件目錄。文件系統(tǒng)的任務(wù)18.用戶或進(jìn)程把外存看成是文件的存儲倉庫。它們用戶或進(jìn)程把外存看成是文件的存儲倉庫。它們對對外存的需求如下外存的需求如下：1 1、管理好文件，能存入、能找到、能取出。、管理好文件，能存入、能找到、能取出。2 2、保證文件的可靠性、安全性。、保證文件的可靠性、安全性。3 3、允許有條件地共享文件。、允許有條件地共享文件。操作系統(tǒng)內(nèi)核對外存管理的需求是：操作系統(tǒng)內(nèi)核對外存管理的需求是：1 1、滿足用戶或進(jìn)程對外存的需求，為用戶或進(jìn)程、滿足用戶或進(jìn)程對外存的需求，為用戶

19、或進(jìn)程提供服務(wù)。提供服務(wù)。2 2、提高外存利用率，減少浪費。、提高外存利用率，減少浪費。3 3、提高外存的管理效率，提供快速的分配、回收、提高外存的管理效率，提供快速的分配、回收、存取外存的手段。存取外存的手段。文件系統(tǒng)的任務(wù)19.外存管理的任務(wù)包括：外存管理的任務(wù)包括：1 1、外存資源的分配與回收、外存資源的分配與回收2 2、外存中數(shù)據(jù)的組織與管理、外存中數(shù)據(jù)的組織與管理3 3、外存中數(shù)據(jù)的查找與讀寫操作、外存中數(shù)據(jù)的查找與讀寫操作4 4、外存中數(shù)據(jù)的保護(hù)與共享、外存中數(shù)據(jù)的保護(hù)與共享5 5、外存中數(shù)據(jù)的可靠性保證、外存中數(shù)據(jù)的可靠性保證外存中數(shù)據(jù)的按照文件方式組織，文件是外存管理外存中數(shù)據(jù)

20、的按照文件方式組織，文件是外存管理的基本單位，因而，外存管理又稱為文件系統(tǒng)。的基本單位，因而，外存管理又稱為文件系統(tǒng)。上述外存管理的任務(wù)也就是上述外存管理的任務(wù)也就是文件系統(tǒng)的任務(wù)文件系統(tǒng)的任務(wù)。文件系統(tǒng)的任務(wù)20.7.1.1文件的概念n在現(xiàn)代計算機系統(tǒng)中，要用到大量的程序和數(shù)據(jù)，由于計在現(xiàn)代計算機系統(tǒng)中，要用到大量的程序和數(shù)據(jù)，由于計算機算機內(nèi)存容量有限，并且內(nèi)存中保存的信息在斷電以后將內(nèi)存容量有限，并且內(nèi)存中保存的信息在斷電以后將丟失丟失n因此，人們總是把自己的程序和數(shù)據(jù)以文件的形式存放在因此，人們總是把自己的程序和數(shù)據(jù)以文件的形式存放在大容量的外存上，需要時再把它們裝入內(nèi)存，這樣就需要大

21、容量的外存上，需要時再把它們裝入內(nèi)存，這樣就需要操作系統(tǒng)來對外存中的文件進(jìn)行管理，以方便用戶的使用操作系統(tǒng)來對外存中的文件進(jìn)行管理，以方便用戶的使用n為此，現(xiàn)代操作系統(tǒng)都提供為此，現(xiàn)代操作系統(tǒng)都提供文件管理的功能文件管理的功能，以保證文件，以保證文件系統(tǒng)的安全性，提高系統(tǒng)資源的利用率。系統(tǒng)的安全性，提高系統(tǒng)資源的利用率。 21.7.1.1 文件及其分類文件及其分類1.文件的定義文件的定義文件是計算機系統(tǒng)中信息存放的一種組織形式，文件是計算機系統(tǒng)中信息存放的一種組織形式，目前尚無嚴(yán)格的定義，下面給出兩種有代表性目前尚無嚴(yán)格的定義，下面給出兩種有代表性的解釋：的解釋： n（1）文件是具有標(biāo)識符的相

22、關(guān)字符流的集合。）文件是具有標(biāo)識符的相關(guān)字符流的集合。n（2）文件是具有標(biāo)識符的相關(guān)記錄（一個有）文件是具有標(biāo)識符的相關(guān)記錄（一個有意義的信息單位）的集合。意義的信息單位）的集合。22.7.1.1 文件及其分類文件及其分類這兩種解釋定義了兩種文件形式：前者說明文這兩種解釋定義了兩種文件形式：前者說明文件是件是由字節(jié)組成由字節(jié)組成，這是一種無結(jié)構(gòu)的文件，或，這是一種無結(jié)構(gòu)的文件，或稱稱流式文件流式文件。無結(jié)構(gòu)文件由于采用字符流方式，與源程序、無結(jié)構(gòu)文件由于采用字符流方式，與源程序、目標(biāo)代碼等在形式上是一致的，因此，該方式目標(biāo)代碼等在形式上是一致的，因此，該方式適用于源程序、目標(biāo)代碼等文件。適用于

23、源程序、目標(biāo)代碼等文件。UNIX操作系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、MS-DOS系統(tǒng)均采用這種文系統(tǒng)均采用這種文件形式。件形式。23.7.1.1 文件及其分類文件及其分類后者說明文件是后者說明文件是由記錄組成由記錄組成。而記錄則是由一。而記錄則是由一組相關(guān)信息項組成。組相關(guān)信息項組成。例如每個學(xué)生的登記表可視為一個記錄，它包例如每個學(xué)生的登記表可視為一個記錄，它包括學(xué)生姓名，出生年月，性別，籍貫等信息項。括學(xué)生姓名，出生年月，性別，籍貫等信息項。所有學(xué)生登記表組成一個學(xué)生文件。所有學(xué)生登記表組成一個學(xué)生文件。記錄式文件主要用于信息管理。記錄式文件主要用于信息管理。在現(xiàn)代計算機操作系統(tǒng)中，為方便用戶，在現(xiàn)代計算

24、機操作系統(tǒng)中，為方便用戶，把設(shè)把設(shè)備也作為文件來統(tǒng)一管理備也作為文件來統(tǒng)一管理，從某種意義上說已，從某種意義上說已拓寬了文件的含義。拓寬了文件的含義。24.2.文件命名n 一般情況下，一個文件是一般情況下，一個文件是一組邏輯一組邏輯上具有完上具有完整意義的信息集合，并整意義的信息集合，并賦以一個文件名賦以一個文件名。n 文件名由用戶給定，它是由字母或數(shù)字組成文件名由用戶給定，它是由字母或數(shù)字組成的一個字符串，用來標(biāo)識文件的一個字符串，用來標(biāo)識文件。n 文件名是文件存在的標(biāo)識文件名是文件存在的標(biāo)識，操作系統(tǒng)根據(jù)文，操作系統(tǒng)根據(jù)文件名來對其進(jìn)行控制和管理。件名來對其進(jìn)行控制和管理。25.2.文件命

25、名n 各個操作系統(tǒng)的文件命名規(guī)則略有不同，即各個操作系統(tǒng)的文件命名規(guī)則略有不同，即文件名的格式和長度因系統(tǒng)而異。文件名的格式和長度因系統(tǒng)而異。 n 一般來說，文件名由一般來說，文件名由文件名文件名和和擴(kuò)展名擴(kuò)展名兩部分兩部分組成，中間用組成，中間用“. ”. ”隔開。隔開。n 它們都是字母或數(shù)字組成的字母數(shù)字串。它們都是字母或數(shù)字組成的字母數(shù)字串。擴(kuò)擴(kuò)展名也稱為文件后綴，利用擴(kuò)展名可以區(qū)分展名也稱為文件后綴，利用擴(kuò)展名可以區(qū)分文件的屬性。文件的屬性。 26.DOS、WINDOWS系統(tǒng)中文件名 DOS、WINDOWS系統(tǒng)中文件名格式： 文件名 . 文件擴(kuò)展名文件名是一個不大于8個字符的字符串，但

26、WINDOWS系統(tǒng)中允許超長文件名，最多可有256個字符，不區(qū)分英文字母的大小寫。27.7.1.2 文件的分類文件的分類（1）以文件的）以文件的用途分類用途分類系統(tǒng)文件：系統(tǒng)文件：由操作系統(tǒng)及其他系統(tǒng)程序和數(shù)據(jù)組成的由操作系統(tǒng)及其他系統(tǒng)程序和數(shù)據(jù)組成的文件。這種文件不對用戶開放，僅供系統(tǒng)使用，用戶文件。這種文件不對用戶開放，僅供系統(tǒng)使用，用戶只能通過操作系統(tǒng)只能通過操作系統(tǒng)提供的系統(tǒng)調(diào)用提供的系統(tǒng)調(diào)用來使用它們。來使用它們。庫文件：庫文件：是指系統(tǒng)為用戶提供的各種標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)是指系統(tǒng)為用戶提供的各種標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)過程和實用程序等。用戶只能使用這些文件，而無權(quán)過程和實用程序等。用戶只能使用這些

27、文件，而無權(quán)對其進(jìn)行修改。對其進(jìn)行修改。用戶文件：用戶文件：由用戶的信息組成的文件，如源程序文件，由用戶的信息組成的文件，如源程序文件，數(shù)據(jù)文件等。這種文件的使用和修改權(quán)均屬于用戶。數(shù)據(jù)文件等。這種文件的使用和修改權(quán)均屬于用戶。 28.7.1.2文件的分類文件的分類（2）按文件的操作保護(hù)分類）按文件的操作保護(hù)分類n只讀文件：只讀文件： 只允許進(jìn)行讀操作，不能進(jìn)行只允許進(jìn)行讀操作，不能進(jìn)行寫操作的文件。寫操作的文件。n讀寫文件：讀寫文件： 允許文件主和授權(quán)用戶對其進(jìn)允許文件主和授權(quán)用戶對其進(jìn)行讀或?qū)懖僮鞯奈募?。行讀或?qū)懖僮鞯奈募只執(zhí)行文件：只執(zhí)行文件：該類文件只允許授權(quán)的用戶調(diào)該類文件只允許

28、授權(quán)的用戶調(diào)用執(zhí)行，而不允許其修改或讀出文件的內(nèi)容。用執(zhí)行，而不允許其修改或讀出文件的內(nèi)容。29.7.1.2文件的分類文件的分類（3）按文件的性質(zhì)分類）按文件的性質(zhì)分類n普通文件：普通文件： 指一般的用戶文件和系統(tǒng)文件。指一般的用戶文件和系統(tǒng)文件。n目錄文件：目錄文件： 管理和實現(xiàn)文件系統(tǒng)的文件目管理和實現(xiàn)文件系統(tǒng)的文件目錄項組成的系統(tǒng)文件，對目錄文件可以進(jìn)行錄項組成的系統(tǒng)文件，對目錄文件可以進(jìn)行與普通文件一樣的各種文件操作。與普通文件一樣的各種文件操作。n特別文件：特別文件： 有的系統(tǒng)把設(shè)備作為文件統(tǒng)一有的系統(tǒng)把設(shè)備作為文件統(tǒng)一管理和使用，并為區(qū)別起見，管理和使用，并為區(qū)別起見，把設(shè)備稱為特

29、把設(shè)備稱為特別文件別文件。例如：。例如：unix/linux30.7.1.4 文件的訪問方式文件的訪問方式1.順序存?。汉笠淮未嫒】偸窃谇按未嫒〉幕A(chǔ)上進(jìn)行的。每次存取不必給出存取開始的位置。2.直接存?。ㄒ卜Q之為隨機存取） ：用戶以任意次序請求某個記錄。隨機存取時要指出起始存取位置(例如記錄號、字符序號)。31.3.按鍵存取按鍵存取按鍵存取法，本質(zhì)上也是直接存取它不是根據(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（某個關(guān)鍵字段）進(jìn)行存取的。這種方法通常涉及到創(chuàng)建文件索引。索引，如同書的索引，包括各個塊的指針。為了查找文件中的記錄，首先搜索索引，再根據(jù)指針直接訪問文件，以查找所需要的記錄

30、。32.3.其他訪問方式其他訪問方式-索引方式索引方式PCS Index 123456 i 234567 k 667788 j Index=j Index=i Index=k 33.7.1.3 文件系統(tǒng)及其功能文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)中負(fù)責(zé)存取和管理信息的模塊，它用統(tǒng)一的方式管理用戶和對系統(tǒng)信息的存儲、檢索、更新、共享和保護(hù)，并為用戶提供一整套方便有效的文件使用和操作方法。它由管理文件所需的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如文件控制塊及存儲分配表等）和相應(yīng)的管理軟件以及訪問文件的一組操作組成。34.文件系統(tǒng)的功能1.使用戶可執(zhí)行創(chuàng)建、修改及刪除讀寫文件的命令。2.使用戶在系統(tǒng)控制下共享其他用戶的文件，以便用戶可共享其它人

31、的工作成果。3.使用戶能以合適的方式構(gòu)造其他文件4.使用戶能使用在文件間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿?5.文件系統(tǒng)的功能5.為了實現(xiàn)按名存取，需要有一個用戶可見的文件邏輯結(jié)構(gòu)，用戶按照文件邏輯結(jié)構(gòu)所給定的方式進(jìn)行信息的存取和加工。這種邏輯結(jié)構(gòu)是獨立于物理存儲設(shè)備的。 6.為了防止意外事故，文件系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)儲和恢復(fù)文件的能力7.能提供可靠的保護(hù)和保密措施36.Widows的主流文件系統(tǒng)FAT( Table)是“文件分配表”的意 思。對我們來說，它的意義在于對硬盤分區(qū)的管理。FAT16、FAT32、NTFS是目前最常見的三種文件系統(tǒng)。37.其它文件系統(tǒng)FAT12:是IBM第一臺個人電腦中的MS-DOS 1.0

32、使用的文件系統(tǒng)，主要用于軟盤。這種系統(tǒng)限制分區(qū)的容量最大為16MB但這根本算不上問題，因為軟盤容量從來沒有達(dá)到16MB。 ISO9660：CD-ROM的文件系統(tǒng)，不過現(xiàn)在已經(jīng)延伸出很多新的文件系統(tǒng)，對它的一些缺點進(jìn)行了彌補，如Juliet等。 UDF：可讀寫光盤的文件系統(tǒng)。 Mac HFS：蘋果電腦的文件系統(tǒng)，對大容量磁盤有比較好的支持。38.7.2 文件的結(jié)構(gòu)與組織通常，用戶在使用文件時，只關(guān)心文件的邏輯結(jié)構(gòu)。從用戶觀點觀察到的文件組織形式主要有兩類：一類是有結(jié)構(gòu)的文件另一類是無結(jié)構(gòu)的流式文件39.(1) 邏輯記錄邏輯記錄(結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu))邏輯記錄是文件中按信息在邏輯上的獨立含義來劃分的信息單位。

33、邏輯記錄是對文件進(jìn)行存取操作的基本單位。 (2) 物理記錄物理記錄(結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu))在存儲介質(zhì)上，由連續(xù)信息所組成的一個區(qū)域稱為塊，也叫物理記錄。(3) 邏輯記錄與物理記錄的區(qū)別與關(guān)系邏輯記錄與物理記錄的區(qū)別與關(guān)系一個是邏輯的概念，一個是物理的概念邏輯記錄最終在存放到物理記錄上上文件的兩種結(jié)構(gòu)：文件的兩種結(jié)構(gòu)：40.文件的邏輯結(jié)構(gòu)文件的邏輯結(jié)構(gòu)1. 記錄式文件記錄式文件記錄式文件是一種有結(jié)構(gòu)的文件。2. 流式文件流式文件流式文件是相關(guān)的有序字符的集合。是無結(jié)構(gòu)的。流式文件是按信息的個數(shù)或以特殊字符為界進(jìn)行存取的。41.1.記錄式文件每個記錄由彼此相關(guān)的域構(gòu)成。記錄可按順序編號為記錄1，記錄2，記錄n

34、。如果文件中所有記錄的長度都相同，則這種文件為定長記錄文件。例如:學(xué)生登記表文件 xsdjb.dbf姓名 學(xué)號 籍貫 通信地址 郵政編碼李銘 925678 武昌 武昌關(guān)山街125號 430074司馬樂 925679 北京 北京海軍路88號 10003442.1.記錄式文件記錄式文件記錄式文件按照記錄長度是否相同，又可分為記錄式文件按照記錄長度是否相同，又可分為定長記錄文件和不定長記錄定長記錄文件和不定長記錄文件兩種。文件兩種。 （1）定長記錄：定長記錄：文件中所有記錄的長度相等文件中所有記錄的長度相等 。 （2）變長記錄：變長記錄：文件中記錄的長度不相等。文件中記錄的長度不相等。定長記錄文件的

35、長度 = 記錄個數(shù)記錄長度。變長記錄文件的長度為各記錄長度之和。43.記錄式文件記錄式文件44.2.無結(jié)構(gòu)的文件無結(jié)構(gòu)的文件無結(jié)構(gòu)文件無結(jié)構(gòu)文件是指文件內(nèi)部不再劃分記錄，是由是指文件內(nèi)部不再劃分記錄，是由一組相關(guān)信息組成的有序字符流，即流式文件。一組相關(guān)信息組成的有序字符流，即流式文件。其其長度直接按字節(jié)來計算長度直接按字節(jié)來計算。事實上事實上操作系統(tǒng)不知道或不關(guān)心文件中存放的操作系統(tǒng)不知道或不關(guān)心文件中存放的內(nèi)容是什么內(nèi)容是什么，它所見到的都是一個一個的字節(jié)。，它所見到的都是一個一個的字節(jié)。文件中任何信息的含義都由用戶級程序解釋文件中任何信息的含義都由用戶級程序解釋。45.2.無結(jié)構(gòu)的文件無

36、結(jié)構(gòu)的文件46.兩種文件的比較流式文件就象給一張白紙給用戶，用戶可將他的信息任意地寫到紙上，沒有任何格式上的限制。記錄式文件就象給一張表格給用戶，用戶要按表規(guī)定的格式填信息。顯然，結(jié)構(gòu)式文件對用戶的限制很大，使用起來就不方便，所以記錄式文件被淘汰是理所當(dāng)然的。47.課堂討論：填空題1.根據(jù)文件的邏輯結(jié)構(gòu)，文件分為（ ）和記錄式文件2.在文件系統(tǒng)中，用于文件的標(biāo)識，并按其進(jìn)行存取的是文件的（ ）答案：1.流式文件 2.文件名48.7.3 外存分配方式一個文件存儲介質(zhì)，格式化后就分成許多大小相等的單位存儲塊（物理盤塊），在現(xiàn)代計算機系統(tǒng)中.一般來說，每個物理塊是一個磁盤的扇區(qū)，512字節(jié)。并給每個

37、存儲塊有個編號，稱為物理塊號。常用的外存分配方式有連續(xù)分配，鏈接分配和索引分配三種。49.文件存儲空間的分配文件存儲空間的分配文件的物理結(jié)構(gòu)50.一.連續(xù)分配51.1.連續(xù)分配連續(xù)分配 文件A 3 100 r0 r1 r2 磁盤塊號100101102文件目錄文件目錄文件A目錄項52.2.連續(xù)文件結(jié)構(gòu)的特點連續(xù)文件結(jié)構(gòu)的特點 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)容易，不需要額外的開銷。缺點：n用戶創(chuàng)建文件時要給出文件的大小；n不利于文件的動態(tài)增加和修改；53.連續(xù)結(jié)構(gòu)文件的特點連續(xù)結(jié)構(gòu)文件的特點連續(xù)分配的優(yōu)點是在順序存取時速度較快，一次可以存取多個盤塊，改進(jìn)了I/O性能。所以，它常用于存放系統(tǒng)文件，因為這類文件

38、往往被從頭到尾一次存取。另外，也很容易直接存取文件中的任意一塊例如，要訪問從b塊開始的第i塊，可以直接從b+i塊開始讀取，因此，連續(xù)結(jié)構(gòu)方式支持順序訪問和直接訪問。 54.二二.鏈接分配鏈接分配鏈接分配的文件也稱之為鏈接分配的文件也稱之為是串聯(lián)文件是串聯(lián)文件串聯(lián)文件結(jié)構(gòu)是按順序由串聯(lián)的塊組成的，即文件的信息存于若干塊物理塊中，每個物理塊的最末一個字作為鏈接字，它指出后繼塊的物理地址。文件的最后一塊的鏈接字為結(jié)束標(biāo)記“”，它表示文件至本塊結(jié)束。類似數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的鏈表55.鏈接結(jié)構(gòu)鏈接結(jié)構(gòu)文件A 100 r1 57 r2 r0 150磁盤塊號 100磁盤塊號 150磁盤塊號 57文件目錄文件A目錄項問

39、題：在串聯(lián)文件結(jié)構(gòu)下，當(dāng)要存取R i 記錄時，應(yīng)如何操作?56.鏈接結(jié)構(gòu)鏈接結(jié)構(gòu)文件的特點這種文件結(jié)構(gòu)不要求連續(xù)存放。對于記錄式文件一塊中可包含一個邏輯記錄或多個邏輯記錄也可以若干物理塊包含一個邏輯記錄。57.鏈接結(jié)構(gòu)鏈接結(jié)構(gòu)文件的特點優(yōu)點：1.存儲空間利用率高；2.文件創(chuàng)建時用戶不必指出文件的大??；3.文件動態(tài)擴(kuò)充和修改容易。缺點：只能按隊列中的指針順序搜索，隨機存取效率太低，如果訪問文件的最后的內(nèi)容，實際上是要訪問整個文件。58.鏈接分配的兩種形式：鏈接分配的兩種形式：1. 隱式鏈接隱式鏈接 2512305674910118131415121718191621222320252627242

40、9303128filestartendjeep925目 錄101-116在采用隱式鏈接分配時，在文件目錄的每個目錄項中，都須含有指向鏈接文件的第一個盤塊和最后一個盤塊的指針。而在每個盤塊中都含有一個指向下一個盤塊的指針。59.2. 顯式鏈接顯式鏈接 圖 6-9 顯式鏈接結(jié)構(gòu) 012345物理塊號2FCBFAT045160.6EOF11105EOF0123456789FATFCB A4FCB B9圖 6-10 MS-DOS的文件物理結(jié)構(gòu)61.例題:假定盤塊的大小是1KB,硬盤的大小為500MB，采用顯式鏈接分配方式時，其FAT需占用多少存儲空間？如果文件A占用硬盤的第11，12，16，14四個盤

41、塊，試畫出文件A中各盤塊的鏈接情況及FAT的情況。62.例題：假設(shè)盤塊大小為1KB，盤塊號需占4個字節(jié)。請分別解釋在連續(xù)分配方式，隱式鏈接分配方式和顯式鏈接分配方式中如何將文件的字節(jié)偏移量3500轉(zhuǎn)換為物理塊號和塊內(nèi)位移量。63.3、索引結(jié)構(gòu)、索引結(jié)構(gòu)鏈接結(jié)構(gòu)解決了連續(xù)分配的外部碎片和大小鏈接結(jié)構(gòu)解決了連續(xù)分配的外部碎片和大小聲明的問題，但是，聲明的問題，但是，鏈接結(jié)構(gòu)不能有效地支鏈接結(jié)構(gòu)不能有效地支持直接訪問，持直接訪問，這是因為塊指針與塊一起分布這是因為塊指針與塊一起分布在整個磁盤，且必須按順序讀出。在整個磁盤，且必須按順序讀出。索引結(jié)構(gòu)解決了這個問題。索引結(jié)構(gòu)解決了這個問題。索引分配要求

42、系索引分配要求系統(tǒng)為每個文件建立統(tǒng)為每個文件建立一張索引表一張索引表。索引結(jié)構(gòu)創(chuàng)建的文件索引結(jié)構(gòu)創(chuàng)建的文件也稱之為也稱之為索引文件索引文件64.3、索引結(jié)構(gòu)、索引結(jié)構(gòu)索引結(jié)構(gòu)文件索引結(jié)構(gòu)文件是另一種形式的非連續(xù)文件，文件數(shù)據(jù)存放的存儲介質(zhì)上的物理塊號與文件的邏輯塊號一一對應(yīng)，并建立這樣對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)文件索引表65.3、索引結(jié)構(gòu)、索引結(jié)構(gòu)訪問文件時，根據(jù)文件的邏輯塊號查文件索引表，找到對應(yīng)的物理塊號，然后，進(jìn)行訪問。文件由索引表和數(shù)據(jù)文件構(gòu)成。這種文件稱為索引文件。非常類似于書本，它由書目錄和正文組成66.多重索引多重索引67.索引文件結(jié)構(gòu)索引文件在存儲區(qū)中占兩個區(qū)：索引區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)。索引區(qū)存

43、放索引表，數(shù)據(jù)區(qū)存放數(shù)據(jù)文件本身。訪問索引文件需要兩步操作 查文件索引，由邏輯塊號查得物理塊號 由此磁盤物理塊號而獲得所要求的信息。 68.索引文件結(jié)構(gòu)索引文件的特點索引文件的特點 易于文件的增刪 直接讀寫任意記錄索引表的組織索引表的組織多級索引多級索引69.索引文件實例分析索引文件實例分析UNIX文件索引方式文件索引方式019101112直接尋址塊直接尋址塊一級間接塊直接尋址塊一級間接塊二級間接塊直接尋址一級間接二級間接三級間接70.課堂討論：某文件系統(tǒng)采用索引文件結(jié)構(gòu)，假定文件索引表的每個表項占3個字節(jié)，用一個磁盤塊存放塊號（磁盤塊的大小為512B）。試問1）該文件系統(tǒng)能管理的最大磁盤空間

44、是多少字節(jié)2）若采用2級或3級索引該文件系統(tǒng)能管理的最大磁盤空間又是多少字節(jié)？71.分析由于索引表占用一個大小為512B的磁盤，所以該文件系統(tǒng)的索引表可以管理512/3=170個表項，而每一個表項對應(yīng)一個物理塊，因此該文件系統(tǒng)可以管理的最大磁盤空間為170*512B=87040B=85K若采用二級索引，則是：170*170*512B=7225KB若采用三級索引，則是：170*170*170*512B=2456500KB=2398.93M72.例題：存放在某個磁盤上的文件系統(tǒng)采用混合索引分配方式，其FCB中共有13個地址項，第09個地址項為直接地址，第10個地址項為一次間接地址，第11個地址項為

45、二次間接地址，第12個地址項為三次間接地址。如果每個盤塊的大小為512字節(jié)，若盤塊號需要用3個字節(jié)來描述，而每個盤塊最多存放170個盤塊地址。則： （1）該文件系統(tǒng)允許文件的最大長度是多少？ （2）將文件的字節(jié)偏移量5000，15000和150000轉(zhuǎn)換為物理塊號和塊內(nèi)偏移量。73.例題：設(shè)文件索引結(jié)點中有7個地址項，其中4個地址項是直接地址索引，2個地址項是一級間接地址索引，1個地址項是二級間接地址索引，每個地址項大小為4B，若磁盤索引塊和磁盤數(shù)據(jù)塊大小均為256B，則可表示的單個文件最大長度是（ ） A 33KB B 519KB C 1057KB D 16516KB4*256+2*(256

46、/4)*256+ (256/4)* (256/4)*25674.西安電子科技大學(xué)：多選題1.文件的物理結(jié)構(gòu)一般有（）A 連續(xù)文件B 流式文件C 記錄式文件D串聯(lián)文件E 索引文件答案：A D E75.西安電子科技大學(xué)：多選題2.連續(xù)結(jié)構(gòu)的文件適合采用（）存取方法A 順序存取B 直接存取C 按鍵存取D分區(qū)存取E 以上均不對答案：A B76.課堂討論：3.下列文件物理結(jié)構(gòu)中，適合隨機訪問且易于文件擴(kuò)展的是（ ）A 連續(xù)結(jié)構(gòu)B 索引結(jié)構(gòu)C 鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)且磁盤塊定長D 鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)且磁盤塊變長答案 B77.7.3 文件目錄通常，在計算機系統(tǒng)中，大量的文件被存儲在磁盤上。為了對存儲在磁盤上的眾多文件進(jìn)行有效的控制

47、和管理，必須對它們加以妥善組織。這種組織是通過文件目錄來實現(xiàn)的，文件目錄是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用來標(biāo)識文件系統(tǒng)中的文件及其物理地址，供檢索時使用。78.文件目錄的組成文件名：符號文件命名，如music、game、file等。文件類型：指明文件屬性是普通文件，還是目錄文件或特別文件，是系統(tǒng)文件還是用戶文件等。文件的物理位置：文件在物理設(shè)備上的位置，如文件存放在哪臺設(shè)備的哪些盤塊上。文件的大?。寒?dāng)前文件大?。ㄒ宰止?jié)、字或塊為單位）和允許的最大長度。保護(hù)信息：對文件讀、寫及執(zhí)行等操作的控制權(quán)限標(biāo)志。使用計數(shù)：表示當(dāng)前有多少個進(jìn)程正在使用或打開了該文件。時間和日期：這個信息反映了文件創(chuàng)建、最后修改、最后使用

48、等情況，可用于對文件實施保護(hù)和監(jiān)控等79.7.3.1 文件控制塊和文件目錄文件控制塊和文件目錄而文件目錄信息也叫文件控制塊而文件目錄信息也叫文件控制塊（ block ,FCB），它是操作系統(tǒng)為管理），它是操作系統(tǒng)為管理文件而設(shè)置的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，存放了為管理文件而設(shè)置的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，存放了為管理文件所需的所有有關(guān)信息（文件屬性）。文件所需的所有有關(guān)信息（文件屬性）。 文件控制塊是文件存在的標(biāo)志文件控制塊是文件存在的標(biāo)志，它通常，它通常由文件屬性信息組成。由文件屬性信息組成。80.A Typical Block (FCB)81.FCB的外部表現(xiàn)：文件的屬性82.2.文件目錄文件目錄為了對眾多的文件進(jìn)行分門

49、別類的管理，提高為了對眾多的文件進(jìn)行分門別類的管理，提高文件檢索的效率，現(xiàn)代操作系統(tǒng)往往文件檢索的效率，現(xiàn)代操作系統(tǒng)往往將文件的將文件的文件控制塊集中在一起進(jìn)行管理文件控制塊集中在一起進(jìn)行管理。這種這種FCB的有序集合就稱為文件目錄的有序集合就稱為文件目錄，文件控，文件控制塊就是其中的目錄項（構(gòu)成文件目錄的項制塊就是其中的目錄項（構(gòu)成文件目錄的項目）。目）。另外，為了實現(xiàn)對文件目錄的管理，另外，為了實現(xiàn)對文件目錄的管理，通常將文通常將文件目錄以文件的形式保存在外存，這個文件就件目錄以文件的形式保存在外存，這個文件就叫目錄文件。叫目錄文件。83.3.索引結(jié)點的引入索引結(jié)點的引入為了減少系統(tǒng)開銷，

50、采用了把文件名與文件描述信為了減少系統(tǒng)開銷，采用了把文件名與文件描述信息分開的辦法，息分開的辦法，即使文件描述信息單獨形成一個稱即使文件描述信息單獨形成一個稱為索引結(jié)點的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為索引結(jié)點的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，簡稱為，簡稱為i結(jié)點。結(jié)點。文件名索引結(jié)點編號文件名1文件名2圖 6-15 UNIX的文件目錄 84.例題：在某個文件系統(tǒng)中，每個盤塊為512字節(jié)，文件控制塊占64個字節(jié)，其中文件名占8個字節(jié)。如果索引結(jié)點編號占2個字節(jié)，對一個存放在磁盤上的256個目錄項的目錄，試比較引入索引結(jié)點前后，為找到其中一個文件的FCB，平均啟動磁盤的次數(shù)。85.7.3文件目錄文件目錄為了方便用戶的使用，提高文件系統(tǒng)的效

51、率，也必須對系統(tǒng)內(nèi)的所有文件目錄進(jìn)行組織。在現(xiàn)代操作系統(tǒng)中，目錄的基本組織方式有：n一級目錄n二級目錄n樹形目錄86.7.3.2 一級目錄一級目錄一級目錄是最簡單的目錄結(jié)構(gòu)。在這種組織方式下，一級目錄是最簡單的目錄結(jié)構(gòu)。在這種組織方式下，全部文件都登記在同一目錄中。全部文件都登記在同一目錄中。其特點是簡單、易于理解和實現(xiàn)，但那也存在以下的其特點是簡單、易于理解和實現(xiàn)，但那也存在以下的缺陷：缺陷：查找速度慢、不允許重名和不便于文件的共享查找速度慢、不允許重名和不便于文件的共享87.7. 3. 2 二級目錄二級目錄n為改變一級目錄文件目錄命名沖突，并提高為改變一級目錄文件目錄命名沖突，并提高對目錄

52、文件檢索速度而將目錄分為兩級：對目錄文件檢索速度而將目錄分為兩級：n一級稱為主文件目錄，給出用戶名一級稱為主文件目錄，給出用戶名，用戶子，用戶子目錄所在的物理位置；目錄所在的物理位置；n二級稱為用戶文件目錄二級稱為用戶文件目錄，給出該用戶所有文，給出該用戶所有文件的件的FCB。n文件主目錄（文件主目錄（MFD）的表目按用戶分）的表目按用戶分，每每個用戶有一個用戶文件目錄（個用戶有一個用戶文件目錄（UFD）88.7.3.2 兩級目錄兩級目錄89.7.3.2 兩級目錄兩級目錄n在二級目錄結(jié)構(gòu)中，用戶引用特定的文件時，在二級目錄結(jié)構(gòu)中，用戶引用特定的文件時，系統(tǒng)只需搜索他自己的系統(tǒng)只需搜索他自己的U

53、FD，因此，不同用，因此，不同用戶可擁有具有相同名稱的文件，戶可擁有具有相同名稱的文件，只要每個只要每個UFD內(nèi)的所有文件名稱惟一即可。內(nèi)的所有文件名稱惟一即可。n當(dāng)用戶創(chuàng)建文件時，操作系統(tǒng)當(dāng)用戶創(chuàng)建文件時，操作系統(tǒng)也只搜索該用也只搜索該用戶的戶的UFD以確定具有相同名字的文件是否存以確定具有相同名字的文件是否存在在。n當(dāng)刪除文件時，操作系統(tǒng)只在局部當(dāng)刪除文件時，操作系統(tǒng)只在局部UFD中對中對其進(jìn)行搜索，因此，它并不會刪除另一個用其進(jìn)行搜索，因此，它并不會刪除另一個用戶的具有相同名稱的文件。戶的具有相同名稱的文件。90.7.3.2 兩級目錄的特點兩級目錄的特點二級目錄的優(yōu)點：解決了名稱沖突和文

54、件共享問題，提高了搜索速度，查找時間也降低了。但是，它仍有一定的缺陷：缺少靈活性、不能反映現(xiàn)實世界中的多層關(guān)系。因此就產(chǎn)生了多級目錄結(jié)構(gòu)91.7.3.3 樹型目錄（多級目錄結(jié)構(gòu)）樹型目錄（多級目錄結(jié)構(gòu)）又稱為多級目錄結(jié)構(gòu)，它是二級目錄結(jié)又稱為多級目錄結(jié)構(gòu)，它是二級目錄結(jié)構(gòu)的擴(kuò)充。構(gòu)的擴(kuò)充。這種多層次的目錄結(jié)構(gòu)如同一棵倒置的這種多層次的目錄結(jié)構(gòu)如同一棵倒置的樹，主目錄就是樹根，稱為樹，主目錄就是樹根，稱為根目錄根目錄每一個樹枝結(jié)點就是一個子目錄每一個樹枝結(jié)點就是一個子目錄，每一，每一片樹葉描述的一個文件。片樹葉描述的一個文件。92.7.3.3 樹型目錄樹型目錄93.7.3.3 樹型目錄樹型目錄在

55、樹形目錄結(jié)構(gòu)中，在樹形目錄結(jié)構(gòu)中，一個文件的全一個文件的全名名將包括從根目錄開始到文件為止將包括從根目錄開始到文件為止的通路上遇到的所有子目錄路徑。的通路上遇到的所有子目錄路徑。各子目錄名之間用各子目錄名之間用正斜線正斜線“/”或反或反斜線斜線“”隔開，其中，子目錄名組隔開，其中，子目錄名組成的部分又稱為路徑名。成的部分又稱為路徑名。94.7.3.3 樹型目錄樹型目錄系統(tǒng)內(nèi)的每個文件都有惟一的路徑名。系統(tǒng)內(nèi)的每個文件都有惟一的路徑名。路徑名路徑名是從根經(jīng)過所有子目錄再到指定文件的路徑。是從根經(jīng)過所有子目錄再到指定文件的路徑。路徑名有兩種形式：路徑名有兩種形式：絕對路徑名和相對路徑名絕對路徑名和

56、相對路徑名。n絕對路徑名絕對路徑名從根目錄開始并給出路徑上的目錄名直從根目錄開始并給出路徑上的目錄名直到指定的文件到指定的文件n相對路徑名相對路徑名從當(dāng)前目錄開始定義一個路徑。從當(dāng)前目錄開始定義一個路徑。nUNIX/Linux也使用相對路徑名和絕對路徑名來標(biāo)識也使用相對路徑名和絕對路徑名來標(biāo)識文件或目錄，只不過文件和目錄之間采用文件或目錄，只不過文件和目錄之間采用“/”來分隔，來分隔，而不是而不是DOS的的“” 。 95.6.2.4 樹型目錄樹型目錄樹形目錄當(dāng)前目錄/root/spell/mail請問first的相對路徑和絕對路徑分別是什么？96.7.3.3 樹型目錄樹型目錄在上圖所示的樹形目

57、錄中，如果當(dāng)前目錄是/root/spell/mail，那么相對路徑名prt/first和絕對路徑名root/spell/mail/prt/first指向相同的文件。97.7.3.3 樹型目錄的特點樹型目錄的特點多級目錄結(jié)構(gòu)與前兩種結(jié)構(gòu)相比，有以下優(yōu)點：n1.層次清楚n2.解決了文件重名問題n3.查找速度快98.華中科技大學(xué)1.文件路徑是指（）A文件名和文件擴(kuò)展名B一系列的目錄文件和該文件的文件名C從根目錄到該文件所經(jīng)歷的路徑中各符號的集合D目錄文件名和文件名的集合答案：C99.7.4文件存儲空間的管理文件存儲空間的管理存儲空間管理是文件系統(tǒng)的重要任務(wù)之一。只有有效地進(jìn)行存儲空間管理，才能保證多

58、個用戶共享文件存儲設(shè)備和得以實現(xiàn)文件的按名存取。由于文件存儲設(shè)備是分成若干個大小相等的物理塊，并以塊為單位來交換信息的，因此，文件存儲空間的管理實質(zhì)上是一個空閑塊的組織和管理問題，它包括空閑塊的組織，空閑塊的分配與空閑塊的回收等幾個問題。100.7.4文件存儲空間的管理文件存儲空間的管理有4種不同的空閑塊管理方法。它們是：(1) 空閑文件表；(2) 空閑塊鏈；(3) 位示圖；(4) 成組鏈接法。下面介紹這幾種空閑空間的分配方法。101.1、空閑文件表：簡單的空閑塊管理方法就是簡單的空閑塊管理方法就是把文件存儲把文件存儲設(shè)備中的設(shè)備中的空閑塊的塊號空閑塊的塊號統(tǒng)一放在一個稱統(tǒng)一放在一個稱為空閑文

59、件目錄的物理塊中為空閑文件目錄的物理塊中。其中空閑文件目錄的每個表項對應(yīng)一個其中空閑文件目錄的每個表項對應(yīng)一個由多個空閑塊構(gòu)成的空閑區(qū)，它包括由多個空閑塊構(gòu)成的空閑區(qū)，它包括空空閑塊個數(shù)，空閑塊號和第一個空閑塊號閑塊個數(shù)，空閑塊號和第一個空閑塊號等。等。 102.1、空閑文件表103.2、空閑塊鏈、空閑塊鏈空閑塊鏈?zhǔn)且环N較常用的空閑塊管理方法?？臻e塊鏈?zhǔn)且环N較常用的空閑塊管理方法。空閑塊鏈把文件存儲設(shè)備上的所有空閑塊鏈把文件存儲設(shè)備上的所有空閑塊鏈接空閑塊鏈接在一起在一起當(dāng)申請者需要空閑塊時，分配程序從當(dāng)申請者需要空閑塊時，分配程序從鏈頭開始鏈頭開始摘取所需要的空閑塊，然后調(diào)整鏈?zhǔn)字羔樥∷?/p>

60、要的空閑塊，然后調(diào)整鏈?zhǔn)字羔?。反之，?dāng)回收空閑塊時，把釋放的空閑塊逐個反之，當(dāng)回收空閑塊時，把釋放的空閑塊逐個插入鏈尾上。插入鏈尾上。104. 2.空閑塊鏈空閑塊鏈空閑塊鏈?zhǔn)疽鈭D r1 57 r2 r0 150 rn 105.3.位示圖位示圖系統(tǒng)首先從系統(tǒng)首先從內(nèi)存中分配若干個字節(jié)內(nèi)存中分配若干個字節(jié)，為每個文，為每個文件存儲設(shè)備建立件存儲設(shè)備建立一張位示圖一張位示圖。這張位示圖反映每個文件存儲設(shè)備的使用情況。這張位示圖反映每個文件存儲設(shè)備的使用情況。在位示圖中，每個文件存儲設(shè)備的物理塊都對在位示圖中，每個文件存儲設(shè)備的物理塊都對應(yīng)一個比特位。應(yīng)一個比特位。n如果該位為如果該位為“0”，則表示