UNIX系統(tǒng)文件管理分析

1、 第第6 6章章 文件管理文件管理UNIX系統(tǒng)系統(tǒng)文件管理文件管理 本章學(xué)習(xí)目標(biāo)本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 6.1 文件與文件系統(tǒng)文件與文件系統(tǒng) 6.2 文件的邏輯結(jié)構(gòu)文件的邏輯結(jié)構(gòu) 6.3 文件的物理結(jié)構(gòu)文件的物理結(jié)構(gòu) 6.4 UNIX系統(tǒng)系統(tǒng)文件索引結(jié)構(gòu)舉例文件索引結(jié)構(gòu)舉例6.5 文件目錄文件目錄6.6 文件的操作文件的操作6.7 文件的共享與保護(hù)文件的共享與保護(hù)6.8 文件的完整性文件的完整性 6.9 外存空間的管理外存空間的管理 開 始 第第6 6章章 文件管理文件管理本章學(xué)習(xí)目標(biāo)本章學(xué)習(xí)目標(biāo)文件、文件系統(tǒng)、文件目錄、目錄項(xiàng)、文件共享等文件、文件系統(tǒng)、文件目錄、目錄項(xiàng)、文件共享等基本概念及文件的分類

2、基本概念及文件的分類文件的兩種邏輯結(jié)構(gòu)及兩種存取方法文件的兩種邏輯結(jié)構(gòu)及兩種存取方法文件的三種物理結(jié)構(gòu)：連續(xù)結(jié)構(gòu)、鏈接結(jié)構(gòu)及索引文件的三種物理結(jié)構(gòu)：連續(xù)結(jié)構(gòu)、鏈接結(jié)構(gòu)及索引結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)UNIX系統(tǒng)的文件索引結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的文件索引結(jié)構(gòu)三種目錄結(jié)構(gòu)：單級、兩級、多級目錄結(jié)構(gòu)三種目錄結(jié)構(gòu)：單級、兩級、多級目錄結(jié)構(gòu) 文件的共享及保護(hù)文件的共享及保護(hù)外存空間的管理方法外存空間的管理方法 返回本章首頁 第第6 6章章 文件管理文件管理6.1 文件與文件系統(tǒng)文件與文件系統(tǒng) 6.1.1 文件與文件系統(tǒng)的概念文件與文件系統(tǒng)的概念 6.1.2 文件的分類、屬性及文件系統(tǒng)文件的分類、屬性及文件系統(tǒng)的功能的功能 返回本章首頁

3、 第第6 6章章 文件管理文件管理6.1.1 文件與文件系統(tǒng)的概念文件與文件系統(tǒng)的概念 1文件的定義文件的定義文件是具有標(biāo)識符（文件名）的一組相關(guān)信息的文件是具有標(biāo)識符（文件名）的一組相關(guān)信息的集合。標(biāo)識符是用來標(biāo)識文件的。不同的系統(tǒng)對集合。標(biāo)識符是用來標(biāo)識文件的。不同的系統(tǒng)對標(biāo)識符的規(guī)定有所不同。文件的確切定義有兩種標(biāo)識符的規(guī)定有所不同。文件的確切定義有兩種說法：說法： （1）文件是具有標(biāo)識符的相關(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。（2）文件是具有標(biāo)識符的相關(guān)記錄的集合。）文件是具有標(biāo)識符的相關(guān)記錄的集合。下一頁 第第6 6章章 文件管理文件管理2文件系統(tǒng)的定義文件系統(tǒng)的定

4、義文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)中負(fù)責(zé)存取和管理文件信息文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)中負(fù)責(zé)存取和管理文件信息的機(jī)構(gòu)。它由管理文件所需的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如文件的機(jī)構(gòu)。它由管理文件所需的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如文件控制塊，存儲分配表等）和相應(yīng)的管理軟件以及控制塊，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。訪問文件的一組操作組成。返回本節(jié) 第第6 6章章 文件管理文件管理6.1.2 文件的分類、屬性及文件系統(tǒng)的功能文件的分類、屬性及文件系統(tǒng)的功能 1文件的分類文件的分類 2文件的屬性文件的屬性 3文件系統(tǒng)的功能文件系統(tǒng)的功能 下一頁 第第6 6章章 文件管理文件管理1文件的分類文件的分類 按文件的用途分類可分為以下三類。按

5、文件的用途分類可分為以下三類。 （1）系統(tǒng)）系統(tǒng)文件。文件。 （2）用戶文件）用戶文件 （3）庫文件。）庫文件。 按文件中的數(shù)據(jù)形式分類按文件中的數(shù)據(jù)形式分類（1）源文件。）源文件。 （2）目標(biāo)文件。）目標(biāo)文件。 （3）可執(zhí)行文）可執(zhí)行文件。件。 下一頁 第第6 6章章 文件管理文件管理l l按操作保護(hù)分類按操作保護(hù)分類（1）只讀文件。）只讀文件。 （2）讀寫文件。）讀寫文件。 （3）執(zhí)行文件）執(zhí)行文件按文件的性質(zhì)分類按文件的性質(zhì)分類 （1）普通文件。）普通文件。 （2）目錄文件。）目錄文件。 （3）特殊文件。）特殊文件。下一頁 第第6 6章章 文件管理文件管理2文件的屬性文件的屬性（1）文件

6、類型。）文件類型。 （2）文件長度。）文件長度。 （3）文件的位置。）文件的位置。 （4）文件的存取控制。）文件的存取控制。 （5）文件的建立時(shí)間。）文件的建立時(shí)間。 下一頁 第第6 6章章 文件管理文件管理3文件系統(tǒng)的功能文件系統(tǒng)的功能 （1）用戶可執(zhí)行創(chuàng)建、修改、刪除讀寫文件的命令。）用戶可執(zhí)行創(chuàng)建、修改、刪除讀寫文件的命令。（2）用戶能以合適的方式構(gòu)造他的文件。）用戶能以合適的方式構(gòu)造他的文件。（3）用戶能在系統(tǒng)的控制下，共享其他用戶的文件。）用戶能在系統(tǒng)的控制下，共享其他用戶的文件。（4）允許用戶用符號名訪問文件。）允許用戶用符號名訪問文件。（5）系統(tǒng)應(yīng)有轉(zhuǎn)存和恢復(fù)文件的能力，以防止意

7、外事故）系統(tǒng)應(yīng)有轉(zhuǎn)存和恢復(fù)文件的能力，以防止意外事故的發(fā)生。的發(fā)生。（6）系統(tǒng)應(yīng)提供可靠保護(hù)及保密措施。）系統(tǒng)應(yīng)提供可靠保護(hù)及保密措施。返回本節(jié) 第第6 6章章 文件管理文件管理6.2 文件的邏輯結(jié)構(gòu)文件的邏輯結(jié)構(gòu) 6.2.1 邏輯結(jié)構(gòu)邏輯結(jié)構(gòu) 6.2.2 存取方法存取方法 返回本章首頁 第第6 6章章 文件管理文件管理6.2.1 邏輯結(jié)構(gòu)邏輯結(jié)構(gòu) 1有結(jié)構(gòu)的文件有結(jié)構(gòu)的文件 有結(jié)構(gòu)的文件是指由若干個(gè)相關(guān)的記錄構(gòu)成的文有結(jié)構(gòu)的文件是指由若干個(gè)相關(guān)的記錄構(gòu)成的文件，又稱記錄式文件。件，又稱記錄式文件。 2無結(jié)構(gòu)文件無結(jié)構(gòu)文件無結(jié)構(gòu)文件又稱流式文件，組成流式文件的基本無結(jié)構(gòu)文件又稱流式文件，組成流

8、式文件的基本信息單位是字節(jié)或字，其長度是文件中所含字節(jié)信息單位是字節(jié)或字，其長度是文件中所含字節(jié)的數(shù)目，如大量的源程序，庫函數(shù)等采用的就是的數(shù)目，如大量的源程序，庫函數(shù)等采用的就是流式結(jié)構(gòu)。流式結(jié)構(gòu)。返回本節(jié) 第第6 6章章 文件管理文件管理6.2.2 存取方法存取方法 （1）順序存取。順序存取是最簡單的方法。它）順序存取。順序存取是最簡單的方法。它嚴(yán)格按照文件信息單位排列的順序依次存取，后嚴(yán)格按照文件信息單位排列的順序依次存取，后一次存取總是在前一次存取的基礎(chǔ)上進(jìn)行，所以一次存取總是在前一次存取的基礎(chǔ)上進(jìn)行，所以不必給出具體的存取位置。不必給出具體的存取位置。（2）隨機(jī)存取。隨機(jī)存取又稱直接

9、存取，在存）隨機(jī)存取。隨機(jī)存取又稱直接存取，在存取時(shí)必須先確定進(jìn)行存取時(shí)的起始位置（如記錄取時(shí)必須先確定進(jìn)行存取時(shí)的起始位置（如記錄號、字符序號等）。號、字符序號等）。返回本節(jié) 第第6 6章章 文件管理文件管理6.3 文件的物理結(jié)構(gòu)文件的物理結(jié)構(gòu) 6.3.1 連續(xù)結(jié)構(gòu)連續(xù)結(jié)構(gòu) 6.3.2 鏈接結(jié)構(gòu)鏈接結(jié)構(gòu) 6.3.3 索引結(jié)構(gòu)索引結(jié)構(gòu) 返回本章首頁 第第6 6章章 文件管理文件管理6.3.1 連續(xù)結(jié)構(gòu)連續(xù)結(jié)構(gòu) 圖圖6.1 文件的連續(xù)結(jié)構(gòu)文件的連續(xù)結(jié)構(gòu)返回本節(jié) 第第6 6章章 文件管理文件管理6.3.2 鏈接結(jié)構(gòu)鏈接結(jié)構(gòu) 圖圖6.2 文件的鏈接結(jié)構(gòu)文件的鏈接結(jié)構(gòu)返回本節(jié) 第第6 6章章 文件管理

10、文件管理6.3.3 索引結(jié)構(gòu)索引結(jié)構(gòu) 圖圖6.3 文件的索引結(jié)構(gòu)文件的索引結(jié)構(gòu)下一頁 第第6 6章章 文件管理文件管理圖圖6.4 文件的多重索引結(jié)構(gòu)文件的多重索引結(jié)構(gòu)返回本節(jié) 第第6 6章章 文件管理文件管理6.4 UNIX系統(tǒng)文件索引結(jié)構(gòu)舉例系統(tǒng)文件索引結(jié)構(gòu)舉例1小型文件的索引結(jié)構(gòu)小型文件的索引結(jié)構(gòu)2大型文件的索引結(jié)構(gòu)大型文件的索引結(jié)構(gòu)3巨型文件的索引結(jié)構(gòu)巨型文件的索引結(jié)構(gòu)返回本章首頁 第第6 6章章 文件管理文件管理1小型文件的索引結(jié)構(gòu)小型文件的索引結(jié)構(gòu)圖圖6.5 小型文件的索引結(jié)構(gòu)小型文件的索引結(jié)構(gòu)下一頁 第第6 6章章 文件管理文件管理2大型文件的索引結(jié)構(gòu)大型文件的索引結(jié)構(gòu)圖圖6.6

11、大型文件的索引結(jié)構(gòu)大型文件的索引結(jié)構(gòu)下一頁 第第6 6章章 文件管理文件管理3巨型文件的索引結(jié)構(gòu)巨型文件的索引結(jié)構(gòu)圖圖6.7 巨型文件的索引結(jié)構(gòu)巨型文件的索引結(jié)構(gòu)返回本節(jié) 第第6 6章章 文件管理文件管理6.5 文件目錄文件目錄 6.5.1 單級目錄結(jié)構(gòu)單級目錄結(jié)構(gòu)6.5.2 二級目錄結(jié)構(gòu)二級目錄結(jié)構(gòu) 6.5.3 多級目錄結(jié)構(gòu)多級目錄結(jié)構(gòu) 返回本章首頁 第第6 6章章 文件管理文件管理一般情形下文件目錄項(xiàng)包括以下信息：一般情形下文件目錄項(xiàng)包括以下信息： （1）文件名。文件的標(biāo)識符。）文件名。文件的標(biāo)識符。 （2）文件的邏）文件的邏輯結(jié)構(gòu)。輯結(jié)構(gòu)。 （3）文件在輔存上的物理位置。）文件在輔存上的

12、物理位置。 （4）文件建立修改日期及時(shí)間。文件建立修改日期及時(shí)間。 （5）文件的類型。）文件的類型。指明文件的類型。（指明文件的類型。（6）存取控制信息。指明用）存取控制信息。指明用戶對文件的存取極限。戶對文件的存取極限。 第第6 6章章 文件管理文件管理6.5.1 單級目錄結(jié)構(gòu)單級目錄結(jié)構(gòu)文件名文件名文件的物理文件的物理位置位置日期日期時(shí)間時(shí)間其他信其他信息息C bsc Wps 圖圖6.8 單級目錄結(jié)構(gòu)單級目錄結(jié)構(gòu)返回本節(jié) 第第6 6章章 文件管理文件管理6.5.2 二級目錄結(jié)構(gòu)二級目錄結(jié)構(gòu) 圖圖6.9 二級目錄結(jié)構(gòu)二級目錄結(jié)構(gòu)返回本節(jié) 第第6 6章章 文件管理文件管理6.5.3 多級目錄結(jié)

13、構(gòu)多級目錄結(jié)構(gòu) 圖圖6.10 多級目錄結(jié)構(gòu)多級目錄結(jié)構(gòu)返回本節(jié) 第第6 6章章 文件管理文件管理6.6 文件的操作文件的操作 1對文件的操作對文件的操作（1）創(chuàng)建文件。）創(chuàng)建文件。 （2）刪除文件。）刪除文件。 （3）打開文件）打開文件 （4）讀文件）讀文件 （5）寫文件）寫文件 （6）關(guān)閉文件）關(guān)閉文件 返回本章首頁 第第6 6章章 文件管理文件管理2對記錄的操作對記錄的操作 （1）讀操作）讀操作 （2）寫操作）寫操作 （3）查找。）查找。 （4）修改。）修改。 （5）插入）插入 （6）刪除。）刪除。 返回本節(jié) 第第6 6章章 文件管理文件管理6.7 文件的共享與保護(hù)文件的共享與保護(hù) 1文件

14、的共享文件的共享 繞彎路法繞彎路法:繞彎路法是繞彎路法是MULTICS操作系統(tǒng)采用過的方法。操作系統(tǒng)采用過的方法。在該方法中，系統(tǒng)允許每個(gè)用戶獲得一個(gè)在該方法中，系統(tǒng)允許每個(gè)用戶獲得一個(gè)“當(dāng)前目錄當(dāng)前目錄”，用戶對文件的訪問都是相對于用戶對文件的訪問都是相對于“當(dāng)前目錄當(dāng)前目錄”下的，可以下的，可以通過通過“向上走向上走”的方式去訪問其上級目錄，一般用的方式去訪問其上級目錄，一般用“*”表示一個(gè)目錄的父目錄。表示一個(gè)目錄的父目錄。 連接法連接法 :一些系統(tǒng)為用戶指定使用目錄，用戶要訪問指定一些系統(tǒng)為用戶指定使用目錄，用戶要訪問指定目錄開始的子樹目錄開始的子樹 返回本章首頁 第第6 6章章 文件

15、管理文件管理（a）對文件的連接對文件的連接 （b）對目錄的連接對目錄的連接下一頁 第第6 6章章 文件管理文件管理2文件的保護(hù)文件的保護(hù) 1存取控制矩陣存取控制矩陣2存取控制表存取控制表3口令口令4密碼密碼下一頁 第第6 6章章 文件管理文件管理文文件用件用戶戶12345678101001001210100100300010010401010100510101001600011100701100010表表6.1 存取控制矩陣存取控制矩陣下一頁 第第6 6章章 文件管理文件管理用戶用戶 文件文件WW文件名文件名 RWEB組組 RB組組 WC組組 E其他其他 NONE表表6.2 存取控制表存取控制

16、表下一頁 第第6 6章章 文件管理文件管理常見的文件的存取權(quán)限一般有以下幾種：常見的文件的存取權(quán)限一般有以下幾種：（1）E：表示只執(zhí)行。表示只執(zhí)行。（2）R：表示只讀。表示只讀。（3）W：表示只寫。表示只寫。（4）B：表示只在文件尾寫。表示只在文件尾寫。（5）D：表示刪除。表示刪除。下一頁 第第6 6章章 文件管理文件管理口令口令使用口令的優(yōu)點(diǎn)是：簡便。節(jié)省空間。使用口令的優(yōu)點(diǎn)是：簡便。節(jié)省空間。 其缺點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：其缺點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：（1）可靠性差。口令易被竊取。）可靠性差。口令易被竊取。（2）存取控制不易改變。）存取控制不易改變。（3）保護(hù)級別少。）保護(hù)級別少。 下一頁 第第6 6章章 文件

17、管理文件管理密碼密碼對文件進(jìn)行保護(hù)的另一項(xiàng)措施是密碼對文件進(jìn)行保護(hù)的另一項(xiàng)措施是密碼技術(shù)。技術(shù)。密碼技術(shù)除保密性強(qiáng)外，還具有節(jié)省密碼技術(shù)除保密性強(qiáng)外，還具有節(jié)省存儲空間的優(yōu)點(diǎn)。但它必須花費(fèi)大量存儲空間的優(yōu)點(diǎn)。但它必須花費(fèi)大量的編碼和譯碼時(shí)間，從而增加了系統(tǒng)的編碼和譯碼時(shí)間，從而增加了系統(tǒng)的開銷。的開銷。返回本節(jié) 第第6 6章章 文件管理文件管理6.8 文件的完整性文件的完整性 針對文件系統(tǒng)而言，它必須保證在系統(tǒng)硬件、軟件發(fā)生針對文件系統(tǒng)而言，它必須保證在系統(tǒng)硬件、軟件發(fā)生故障的時(shí)候，文件也不會遭到破壞，這就是文件的完整故障的時(shí)候，文件也不會遭到破壞，這就是文件的完整性。性。保證文件的完整，文件

18、系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)提供適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)，以便保證文件的完整，文件系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)提供適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)，以便復(fù)制備份，即系統(tǒng)必須保存所有文件的雙份拷貝。保存復(fù)制備份，即系統(tǒng)必須保存所有文件的雙份拷貝。保存雙份拷貝的目的是當(dāng)發(fā)生偶然事件毀壞文件后，可通過雙份拷貝的目的是當(dāng)發(fā)生偶然事件毀壞文件后，可通過另一拷貝將文件恢復(fù)。另一拷貝將文件恢復(fù)。建立文件拷貝的方法有周期性轉(zhuǎn)儲、增量轉(zhuǎn)儲等幾種。建立文件拷貝的方法有周期性轉(zhuǎn)儲、增量轉(zhuǎn)儲等幾種。 返回本章首頁 第第6 6章章 文件管理文件管理6.9 外存空間的管理外存空間的管理 6.9.1 外存的主要技術(shù)參數(shù)外存的主要技術(shù)參數(shù) 6.9.2 空閑塊的管理空閑塊的管理 6.9.3 分配策略分配策略 返回本章首頁 第第6 6章章 文件管理文件管理6.9.1 外存的主要技術(shù)參數(shù)外存的主要技術(shù)參數(shù) 外存的主要技術(shù)參數(shù)