操作系統(tǒng)東南大學滕至陽pptchapter5

第六章文件管理6.1概述◆流式文件

◆記錄式文件

◆目錄文件

◆普通文件

◆特別文件

第六章文件管理6.1概述◆文件管理的功能正向文檔化方向開展。文檔是指用戶加工的對象◆文檔的組合構成了文件夾(folder)◆文件夾概念是實現(xiàn)一致性環(huán)境的關鍵

第六章文件管理6.2文件的邏輯組織與存取方法◆邏輯組織是指文件中記錄的安排情況

如圖6-1圖6-1順序組織┉┉字符0字符i字符n┉┉R0R1Ri長度記錄體┉長度記錄體Ri(a)流式文件(b)定長記錄式文件(c)變長記錄文件l0li◆記錄的先后順序號稱記錄號

第六章文件管理6.2文件的邏輯組織與存取方法◆給定記錄號i，那么記錄Ri的邏輯地址：LA(Ri)＝i×l◆對于變長記錄：LA(Ri)＝l0＋l1＋┅＋li-1

圖6-2索引組織記錄號01┅┅邏輯地址ⅹⅹ┅┅鍵值┅┅邏輯地址┅┅〔a〕以記錄號為索引的索引表〔b〕以記錄中關鍵字為索引的索引表第六章文件管理6.2文件的邏輯組織與存取方法◆順序存取法

◆隨機存取法

◆按鍵存取法

第六章文件管理6.3文件的物理組織◆文件的記錄在文件空間的安排情況稱為文件的物理組織

第六章文件管理6.3.1成組與分解◆假設干個邏輯記錄合并成組寫入1個物理塊的操作叫記錄的成組◆整數(shù)因子

圖6-3跨物理塊的文件組織第六章文件管理6.3.1成組與分解◆當1個物理塊讀進輸入緩沖區(qū)后，把邏輯記錄從塊中別離出來的操作稱為記錄的分解◆由假設干邏輯記錄(簡稱記錄)組成的文件稱為邏輯文件(簡稱文件)◆由假設干物理塊組成的文件稱為物理文件第六章文件管理6.3.2連續(xù)組織——連續(xù)文件圖6-4物理塊的連續(xù)分配第六章文件管理6.3.3鏈接組織——鏈接文件圖6-5物理塊的鏈接第六章文件管理6.3.4索引組織——索引文件圖6-6索引組織記錄號文件的索引表指針絕對物理塊號1,2,31043,4,52566,x,8318┇┇記錄號文件的索引表指針絕對物理塊號0,1,2,31283,4,5,6356┇┇(a)不跨塊的索引表(b)跨塊的索引表第六章文件管理6.3.5散列組織——Hash文件◆散列組織的根本想法是，定義一個hash函數(shù)，它的自變量是邏輯記錄中的關鍵字(鍵值)，函數(shù)值是外存地址塊設備光碟、磁盤磁帶文件類型連續(xù)串聯(lián)索引Hash連續(xù)文件長度固定固定、可變固定、可變固定、可變固定存取方法隨機、順序順序隨機、順序隨機、順序順序圖6-7塊設備、文件類型、存取方法之間的關系第六章文件管理6.4文件存儲空間管理6.4.1空閑塊表和空閑塊鏈圖6-8用于文件管理的兩種數(shù)據(jù)結構首塊空閑塊數(shù)表目狀態(tài)1064已用28314已用--未用4325已用┇┇┇（a）空閑塊表空閑塊鏈頭指針塊100┇塊200┇塊1000┅┅NIL（b）空閑塊鏈┇第六章文件管理6.4.2位示圖圖6-9位示圖01┅1┅00位n-1位第i塊已分配第六章文件管理6.4.3空閑塊成組鏈接法(a)成組鏈接情況

(b)超級塊和各組第一塊內(nèi)的棧

圖6-10空閑塊成組鏈接法

第六章文件管理6.4.3空閑塊成組鏈接法◆空閑塊的分配算法

◆空閑塊的回收算法

第六章文件管理6.5文件目錄管理6.5.1長文件名與目錄項圖6-11FAT中短文件名目錄項格式字節(jié)序號0~101112~1718，1920，2122，2324，2526，2728~31內(nèi)容文件名及擴展名保護碼保留待用最后訪問日期EA句柄創(chuàng)建時間創(chuàng)建日期第一簇地址文件尺寸32字節(jié)短名項部分，8個字符文件名占16字節(jié)，3個字符擴展名占6個字節(jié)

32字節(jié)長名項部分的第1子項，文件名占26個字節(jié)，相當于13個字符長名項部分的最后子項，同上屬性部分32字節(jié)32字節(jié)......(a)長文件名目錄項結構

圖6-12長文件名目錄項

字節(jié)序號

1?101112

26

?2713

14

?2528

?310內(nèi)容文件名字符保護碼子項標記0校驗和文件名字符文件名字符序列碼(b)子項格式

圖6-12長文件名目錄項

字節(jié)序號

1?101112

20

?2513

14

?1926

?270內(nèi)容屬性信息保護碼屬性標記保留待用校驗和屬性信息0序列碼28

?31保留待用(c)文件屬性格式

圖6-12長文件名目錄項

第六章文件管理6.5.2樹型目錄組織目錄項1目錄項2……圖6-13目錄文件(一級目錄)圖6-14二級目錄用戶1┉┅用戶10主目錄文件目錄項1目錄項n┇目錄項1目錄項n┇圖6-15UNIX系統(tǒng)中文件屬性從目錄項別離文件名i結點號f135f278f343┇┇由目錄項構成的目錄文件┇i結點號┇i結點號┇i結點號┇號354378存放文件屬性的結點表圖6-16UNIX樹型目錄組織第六章文件管理6.5.2樹型目錄組織◆UNIX系統(tǒng)將文件屬性從目錄項別離所帶來的好處之一是為文件的共享提供了方便◆好處之二是減少“按名查找〞引起的內(nèi)、外存之間的信息傳輸量第六章文件管理6.5.3目錄樹上的搜索與操作◆由根、各級目錄名、數(shù)據(jù)文件名連接起來的字符串稱為絕對路徑名◆當前目錄名和它的各級子目錄名及數(shù)據(jù)文件名組成的路徑名稱為相對路徑名

第六章文件管理6.5.3.1搜索方法◆從目錄樹上找到文件的i結點號稱為文件名搜索

◆搜索的方法采用順序查找法

第六章文件管理6.5.3.2主要操作◆創(chuàng)立新目錄命令mkdirnewdir在當前目錄下創(chuàng)立名為newdir的子目錄◆列目錄清單命令

ls-l列出根目錄以下全部目錄名及屬性信息

◆刪除空目錄

rmdir/use/src/cmd/junk刪除/usr/src/cmd下的子目錄junk第六章文件管理6.5.3.2主要操作◆共享鏈接

◆在目錄樹上行走

◆顯示當前目錄名

◆文件搜索命令(文件定位命令)第六章文件管理6.5.4裝卸文件卷6.5.4.1安裝點◆安裝點6.5.4.2文件卷概念◆文件卷是一棵子目錄樹◆1#為超級塊圖6-17文件卷的結構第六章文件管理6.5.4.3創(chuàng)立文件卷◆文件卷是用下述命令(HP-UX命令)生成的：

newfs-b4096-f2048-m20-i4096/dev/rdsk/c4d0s5hp7963B第六章文件管理6.5.4.4裝卸命令◆mount/dev/rdsk/c4d0s5/usr/mount第六章文件管理6.5.5文件屬性數(shù)據(jù)管理◆活動i結點

◆外存i結點

◆對文件屬性數(shù)據(jù)的管理，說到底就是對i結點號進行分配與回收

第六章文件管理6.5.5.1堆棧法圖6-18堆棧┇4293850990棧指針第六章文件管理6.5.5.2散列法◆散列函數(shù)ihash的定義是：

ihash(i_no)=&hinode[(int)(i_no)mod128]◆經(jīng)散列函數(shù)找到該結點所在的組頭指針，沿組頭指針在組內(nèi)順序查找即可得到該i結點的主存地址

第六章文件管理6.6地址映射圖6-19s5型文件卷的地址鏈

┇09101112┇i結點三次間接塊二次間接塊二次間接塊文件數(shù)據(jù)塊┇┇┇┇┇┇┇┇┇┇┇┇┇┇┇一次間接塊圖6-20文件名到數(shù)據(jù)塊的地址映射

第六章文件管理6.7文件表管理◆系統(tǒng)翻開文件表的表項包括如下信息：f_count共享計數(shù)，假設此計數(shù)值大于1，說明有多個用戶進程同時讀寫該文件；f_offset文件讀／寫指針的位移值；f_flag標記字段，指出是讀還是寫等標記信息；*f_inode指向活動i結點的指針圖6-21fd→fp→i結點的通路

第六章文件管理6.8與文件有關的操作◆文件管理系統(tǒng)有創(chuàng)立、翻開、讀、寫、關閉、刪除文件的操作，這都是一些最根本的操作圖6-22文件操作自陷中斷示意圖圖6-23文件管理中帶有安裝卷的主要數(shù)據(jù)結構之間的關系第六章文件管理6.9文件的共享、控制、保密與轉貯6.9.1文件共享◆公共目錄

◆鏈接

◆授權

第六章文件管理6.9.2文件控制◆存取控制矩陣

bij=right其中i∈{1,2,…,n},j∈{1,2,…,m}，right＝{R,W,E,A,M,D}

的合法子集

第六章文件管理6.9.2文件控制◆存取控制表

文件主：R,W,E(讀、寫、執(zhí)行)同

組：R,-E(讀、不可寫、可執(zhí)行)其

他：R,--(讀、不可寫、不可執(zhí)行)◆分權至目錄第六章文件管理6.9.3文件保密◆文件口令

◆文件加密

第六章文件管理6.9.4文件轉貯◆全量轉貯

find/-print|cpio-ocv>/dev/ctape對應的恢復操作為：cpio-icvudm</dev/ctape/◆增量轉貯

第六章文件管理6.9.4文件轉貯◆全映