操作系統(tǒng)原理_蒲曉蓉_第5章_文件管理綜述

1、 文件名文件名文件標(biāo)識符文件標(biāo)識符文件結(jié)構(gòu)文件結(jié)構(gòu)文件類型文件類型文件組織文件組織記錄長度記錄長度當(dāng)前文件大小當(dāng)前文件大小最大文件尺寸最大文件尺寸文件設(shè)備文件設(shè)備物理位置物理位置存取控制存取控制口令口令文件建立時間文件建立時間最近存取時間最近存取時間最近修改時間最近修改時間當(dāng)前存取方式當(dāng)前存取方式當(dāng)前的共享狀態(tài)當(dāng)前的共享狀態(tài)共享訪問時的等待狀態(tài)共享訪問時的等待狀態(tài)進程訪問文件所用的邏輯單元號進程訪問文件所用的邏輯單元號當(dāng)前的邏輯位置當(dāng)前的邏輯位置訪問元素的當(dāng)前物理位置訪問元素的當(dāng)前物理位置下一個元素的物理位置下一個元素的物理位置緩沖區(qū)大小緩沖區(qū)大小緩沖區(qū)地址緩沖區(qū)地址指向下一個指向下一個FCB

2、的指針的指針文件創(chuàng)建者文件創(chuàng)建者臨時臨時/永久文件永久文件文件擁有者文件擁有者 目錄項目錄項1目錄項目錄項2File 1目錄項目錄項3目錄項目錄項nFile 2File 3File n圖圖5.1 單級目錄結(jié)構(gòu)單級目錄結(jié)構(gòu)SystemUser 1User 2User 3主目錄主目錄File 1File 2User 1目錄目錄File 1File 2User 2目錄目錄File 1File 2User 3目錄目錄圖圖 5.2 兩級目錄結(jié)構(gòu)兩級目錄結(jié)構(gòu)子目錄子目錄文件文件文件文件子目錄子目錄子目錄子目錄子目錄子目錄子目錄子目錄子目錄子目錄文件文件主目錄主目錄圖圖 5.3 樹型目錄結(jié)構(gòu)樹型目錄結(jié)構(gòu)（r

3、oot）devliuuserbinweisrctty01 tty02lpmansttdkt kkyp01moonstar圖圖5.4 UNIX的無循環(huán)圖目錄結(jié)構(gòu)的無循環(huán)圖目錄結(jié)構(gòu) type message = recordto : array of address ;from : array of address ;subject : array of line ;cc : array of address;body : array of string ;Procedure getRecord (void) ;var msg : message ;beginmsg = allocate(size

4、of(message);msg . to = getAddress(); msg . from = getAddress();msg . cc = getAddress();msg . subject = getLine();msg . body = getString();return(msg);end. Procedure putRecord (void) ;var msg : message ;beginputAddress(msg . to);putAddress(msg . from); putAddress(msg . cc); putLine(msg . subject); pu

5、tString(msg . body); end; 圖圖5.5 一種電子郵件的格式定義一種電子郵件的格式定義 時間時間1n圖圖5.6 堆文件堆文件 關(guān)鍵字關(guān)鍵字圖圖5.7 順序文件順序文件 關(guān)鍵字關(guān)鍵字 索引指針?biāo)饕羔榓bczaire索引表索引表aabackbB.A.backzaire主文件主文件圖圖5.8 索引順序文件索引順序文件 一級索引一級索引主文件主文件1000 00010001000 * 1000 = 1000 000圖圖5.9 二級索引順序文件二級索引順序文件關(guān)鍵字關(guān)鍵字索引指針?biāo)饕羔樢患壦饕硪患壦饕?主文件主文件100100100100二級索引表二級索引表關(guān)鍵字關(guān)鍵字索引

6、指針?biāo)饕羔?00100萬萬 圖圖5.10 索引文件索引文件主文件主文件索引表索引表關(guān)鍵字關(guān)鍵字 索引指針?biāo)饕羔?7891011242526272829012345FILE16121314151617FILE2181920212223FILE3303132333435FILE4文件名文件名 起始塊號起始塊號文件長度文件長度文件分配表文件分配表FILE114FILE299FILE3204FILE4315圖圖5.11 連續(xù)分配連續(xù)分配文件名文件名 起始塊號起始塊號 文件長度文件長度文件分配表文件分配表FILE104FILE249FILE3134FILE4175圖圖5.12 連續(xù)分配（緊湊以后）連

7、續(xù)分配（緊湊以后）91011242526272829303132333435120345FILE1FILE2201518192122237861213141617FILE3FILE4 文件名文件名 起始塊號起始塊號 文件長度文件長度文件分配表文件分配表FILE114FILE2206圖圖5.13 鏈接分配鏈接分配12131415161778910116012345FILE1242526272829181920212223FILE2303132333435文件名文件名起始塊號起始塊號文件長度文件長度文件分配表文件分配表FILE104FILE246圖圖5.14 鏈接分配鏈接分配 （圖（圖5.13經(jīng)過

8、整理以后）經(jīng)過整理以后）12131415161724252627282918192021222330313233343578910116012345FILE1FILE2 文件名文件名 索引塊號索引塊號文件分配表文件分配表FILE123圖圖5.15 基于數(shù)據(jù)塊分區(qū)的索引分配基于數(shù)據(jù)塊分區(qū)的索引分配12131415161724252627282930313233343578910116012345FILE1181920212223310272915文件名文件名 索引塊號索引塊號文件分配表文件分配表FILE123圖圖5.16 基于可變分區(qū)的索引分配基于可變分區(qū)的索引分配242526272829303

9、132333435181920212223012345FILE112131415161778910116起始塊號起始塊號 分區(qū)長度分區(qū)長度37151327 :表表5.2 空閑分區(qū)表空閑分區(qū)表空閑分區(qū)表空閑分區(qū)表分區(qū)起始塊號分區(qū)起始塊號空閑分區(qū)號空閑分區(qū)號分區(qū)長度分區(qū)長度01152418322447 表表5.3 空閑分區(qū)鏈表空閑分區(qū)鏈表 015418 224 7head 7891011242526272829012345FILE16121314151617FILE2181920212223FILE3303132333435FILE4分區(qū)號分區(qū)號 分區(qū)長度分區(qū)長度 索引指針?biāo)饕羔樋臻e分區(qū)索引表空

10、閑分區(qū)索引表11243247表表5.4 空閑分區(qū)索引表空閑分區(qū)索引表011110000111111111001111000000011111 圖圖5.17 位示圖位示圖 流流 塊轉(zhuǎn)換器塊轉(zhuǎn)換器物理數(shù)據(jù)塊物理數(shù)據(jù)塊(a) 字節(jié)流文件字節(jié)流文件b1b1b1bi記錄記錄 塊轉(zhuǎn)換器塊轉(zhuǎn)換器物理數(shù)據(jù)塊物理數(shù)據(jù)塊(b) 有結(jié)構(gòu)文件有結(jié)構(gòu)文件 R1R2R3R4R5R6R7R8圖圖5.19 （a） 固定組塊固定組塊Ri記錄記錄由于硬件設(shè)計產(chǎn)生的間隙由于硬件設(shè)計產(chǎn)生的間隙內(nèi)部碎片內(nèi)部碎片 R5R7R7R8R6R9R1R3R3R5R2R4圖圖5.19 （b） 可變長跨塊組塊可變長跨塊組塊Ri記錄記錄由于硬件設(shè)計產(chǎn)

11、生的間隙由于硬件設(shè)計產(chǎn)生的間隙內(nèi)部碎片內(nèi)部碎片 圖圖5.19 （c） 可變長非跨塊組塊可變長非跨塊組塊R1R3R4R2R5R6R7R8Ri記錄記錄由于硬件設(shè)計產(chǎn)生的間隙由于硬件設(shè)計產(chǎn)生的間隙內(nèi)部碎片內(nèi)部碎片 讀（讀（Reading） 允許用戶讀文件內(nèi)容，包括拷貝和執(zhí)行文件。允許用戶讀文件內(nèi)容，包括拷貝和執(zhí)行文件。某些系統(tǒng)嚴(yán)格地將瀏覽文件內(nèi)容和拷貝權(quán)限分某些系統(tǒng)嚴(yán)格地將瀏覽文件內(nèi)容和拷貝權(quán)限分開，可以控制文件只能被瀏覽（顯示），不能開，可以控制文件只能被瀏覽（顯示），不能被拷貝。被拷貝。 追加（追加（Appending） 允許用戶向文件添加數(shù)據(jù)，通常只能將數(shù)據(jù)允許用戶向文件添加數(shù)據(jù)，通常只能將數(shù)

12、據(jù)添加到文件尾。但是，不能修改或刪除文件內(nèi)添加到文件尾。但是，不能修改或刪除文件內(nèi)容。例如，超市收銀員只能將新結(jié)帳的數(shù)據(jù)添容。例如，超市收銀員只能將新結(jié)帳的數(shù)據(jù)添加到文件中，不允許其修改或刪除已有的數(shù)據(jù)。加到文件中，不允許其修改或刪除已有的數(shù)據(jù)。 更新（更新（Updating） 允許用戶修改、刪除、增加文件內(nèi)容。包括創(chuàng)允許用戶修改、刪除、增加文件內(nèi)容。包括創(chuàng)建文件、重寫文件的全部或部分內(nèi)容、移動文件建文件、重寫文件的全部或部分內(nèi)容、移動文件的全部或部分?jǐn)?shù)據(jù)等操作。的全部或部分?jǐn)?shù)據(jù)等操作。 更改權(quán)限更改權(quán)限 (Changing protection) 一般只有文件主才能更改共享該文件的其他用一般

13、只有文件主才能更改共享該文件的其他用戶對該文件的存取權(quán)限。有的系統(tǒng)允許文件主將戶對該文件的存取權(quán)限。有的系統(tǒng)允許文件主將更改文件存取權(quán)限賦予其他某個用戶，但必須限更改文件存取權(quán)限賦予其他某個用戶，但必須限制授權(quán)用戶更改的權(quán)限范圍。制授權(quán)用戶更改的權(quán)限范圍。 刪除刪除 (Deletion) 允許用戶刪除文件允許用戶刪除文件 ROOTBCAA1A2A3B1C1C2C3C31圖圖5.20 鏈接目錄項實現(xiàn)文件共享鏈接目錄項實現(xiàn)文件共享 ID 物理位置物理位置User13User2User369主文件目錄主文件目錄MFD FFD空閑文件目錄空閑文件目錄F14F2F3510User1的的SFD H15H2

14、H3710User2的的SFD F1F2 / H1H2 圖圖5.21 利用基本文件目錄實現(xiàn)文件共享利用基本文件目錄實現(xiàn)文件共享012345678基本文件目錄基本文件目錄 BFD 圖圖5.22 利用索引節(jié)點實現(xiàn)文件共享利用索引節(jié)點實現(xiàn)文件共享H1H2H3User2的目錄文件的目錄文件 文件名文件名 索引指針?biāo)饕羔?User1的目錄文件的目錄文件 F1F2F3 文件名文件名 索引指針?biāo)饕羔?I節(jié)點節(jié)點I節(jié)點節(jié)點共享索引節(jié)點共享索引節(jié)點Count物理地址物理地址文件文件I節(jié)點節(jié)點I節(jié)點節(jié)點 備份區(qū)備份區(qū)數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)區(qū)硬盤硬盤0備份區(qū)備份區(qū)數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)區(qū)硬盤硬盤1圖圖5.24 雙硬盤互為后備系統(tǒng)雙硬盤

15、互為后備系統(tǒng) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 151 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1磁盤塊號磁盤塊號數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0空閑塊空閑塊(a) 正常正常0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 151 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1磁盤塊號磁盤塊號數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0空閑塊空閑塊(b) 存儲塊信息丟失存儲塊信息丟失0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 151 1 1 1 0 0 0