操作系統(tǒng)三版課件5

1、文件的 結(jié)構(gòu)；第5章 文件管理5.15.25.3本章講述內(nèi)容：5.4磁盤(pán)存儲(chǔ)空間的管理 ；文件管理與目錄結(jié)構(gòu)；文件的使用。 按文件的保護(hù)性質(zhì)，可把文件分成：只讀文件、讀寫(xiě)文件、可執(zhí)行文件、不保護(hù)文件。 5.1 文件的結(jié)構(gòu)5.1.1 文件與文件系統(tǒng)文件1. 所謂“文件”，是指具有完整邏輯意義的一組相關(guān)信息的集合。文件與文件之間用符號(hào)名加以標(biāo)識(shí)，這個(gè)符號(hào)名被稱(chēng)為“文件名”。文件被存放在大容量的輔助存儲(chǔ)器中。當(dāng)用戶(hù)需要使用時(shí)，就通過(guò)文件名把相應(yīng)的文件讀到內(nèi)存。 文件系統(tǒng)2. 所謂“文件系統(tǒng)”，是指與文件管理有關(guān)的那部分軟件、被管理的文件以及管理所需要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如目錄、索引表等）的總體。 .文件的分

2、類(lèi)3.按文件的性質(zhì)和用途，可把文件分成： 系統(tǒng)文件、用戶(hù)文件、庫(kù)文件。.按照文件的保護(hù)期限，可以把文件分成：臨時(shí)文件、檔案文件、永久文件。 .按照文件的存取方式，可以把文件分成：順序存取文件、隨機(jī)存取文件。 .按照設(shè)備的類(lèi)型，可以把文件分成：磁盤(pán)文件、磁帶文件、打印文件。 .按照文件的邏輯結(jié)構(gòu)，可以把文件分成：流式文件、記錄式文件。 .按照文件的物理結(jié)構(gòu)，可以把文件分成 ：連續(xù)文件、鏈接文件、索引文件。 .按照文件的內(nèi)容，可以把文件分成 ：普通文件、目錄文件、特殊文件。 記錄式文件：把文件信息劃分成一個(gè)個(gè)記錄，存取以記錄為單位進(jìn)行，稱(chēng)這種文件的邏輯結(jié)構(gòu)為“記錄式文件”。在這種文件中，每個(gè)記錄順

3、序編號(hào)，稱(chēng)為“記錄號(hào)”。在記錄式文件中，總有一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)能夠唯一地標(biāo)識(shí)記錄，這種數(shù)據(jù)項(xiàng)稱(chēng)為記錄的“主關(guān)鍵字”。查找文件中的某個(gè)記錄時(shí)，按主關(guān)鍵字去搜索，肯定能夠找到。記錄中的其他項(xiàng)被稱(chēng)為“次關(guān)鍵字”。利用次關(guān)鍵字可以對(duì)文件中的記錄進(jìn)行分類(lèi)。 流式文件：把文件視為有序的字符集合，其內(nèi)部不再對(duì)信息進(jìn)行組織劃分，稱(chēng)這種文件的邏輯結(jié)構(gòu)為“流式文件”。流式文件以字符為操作對(duì)象，適用于進(jìn)行字符流的正文處理。 1.文件的兩種組織形式.5.1.2 文件的邏輯結(jié)構(gòu) 所謂“文件的結(jié)構(gòu)”，是指以什么樣的形式去組織一個(gè)文件。用戶(hù)總是從使用的角度組織文件，系統(tǒng)總是從存儲(chǔ)的角度組織文件。因此，從用戶(hù)使用角度組織的文件，稱(chēng)為

4、文件的“邏輯結(jié)構(gòu)”；從系統(tǒng)存儲(chǔ)角度組織的文件，稱(chēng)為文件的“物理結(jié)構(gòu)”。 2.文件系統(tǒng)的主要功能 在文件的邏輯結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的物理結(jié)構(gòu)間建立起映射關(guān)系，并實(shí)現(xiàn)兩者間的轉(zhuǎn)換。即如果用戶(hù)要使用他文件中的某個(gè)信息，那么文件系統(tǒng)就必須根據(jù)用戶(hù)給出的文件名以及所指的信息，找到這個(gè)文件，找到這個(gè)文件里的那個(gè)信息。 3.文件的兩種邏輯結(jié)構(gòu).5.1.3 文件的物理結(jié)構(gòu) 1.2.文件的物理結(jié)構(gòu)文件的三種物理結(jié)構(gòu). 文件按不同的組織方式存放在輔存上，就得到文件不同的“物理結(jié)構(gòu)”。文件的物理結(jié)構(gòu)有時(shí)也稱(chēng)為文件的“存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)”。通常是以記錄成組的方式把文件存放到輔存的。即一個(gè)輔存塊里，可能存放多個(gè)邏輯記錄，塊是輔存與內(nèi)存之間

5、進(jìn)行信息傳輸?shù)膯挝?。在文件的物理結(jié)構(gòu)里，把塊稱(chēng)為一個(gè)“物理記錄”。 連續(xù)存放：連續(xù)文件 用戶(hù)總是把自己的文件信息看作是連續(xù)的。若把這種邏輯上連續(xù)的文件信息依次存放到輔存連續(xù)的物理塊中，那么所涉及的這些物理塊就構(gòu)成了該文件的物理結(jié)構(gòu)。因?yàn)檫@些物理塊是連續(xù)的，故這種文件的物理結(jié)構(gòu)稱(chēng)為“順序結(jié)構(gòu)”，或“連續(xù)文件”。 006127348569234501101112131415扇區(qū)號(hào)：01230123磁道號(hào)123456文件：MYFILE.鏈接塊存放：串聯(lián)文件 若把邏輯上連續(xù)的用戶(hù)文件信息存放到輔存的不連續(xù)物理塊中，并在每一塊里包含一個(gè)指針，指向與它鏈接的下一塊所在的位置，最后一塊的指針?lè)派稀?1”，表

6、示文件的結(jié)束。那么這時(shí)所涉及的物理塊，就是這個(gè)用戶(hù)文件的物理結(jié)構(gòu)。由于這些物理塊是不連續(xù)的，邏輯文件信息的連續(xù)性通過(guò)這些塊里的指針表現(xiàn)出來(lái)，因此把該文件的物理結(jié)構(gòu)稱(chēng)為“鏈接結(jié)構(gòu)”，或“串聯(lián)文件”。 0061234562345017111213815扇區(qū)號(hào)：01230123磁道號(hào)123456文件：MYFILE1091410914-16首塊指針.索引表存放：索引文件 若把邏輯上連續(xù)的用戶(hù)文件信息存放到輔存的不連續(xù)物理塊中，系統(tǒng)為每個(gè)文件建立一張索引表，表中按照邏輯記錄存放的物理塊順序記錄了這些物理塊號(hào)。那么這時(shí)所涉及的物理塊，就是這個(gè)用戶(hù)文件的物理結(jié)構(gòu)。由于這些物理塊是不連續(xù)的，邏輯文件信息的連續(xù)

7、性通過(guò)索引表里記錄的物理塊的塊號(hào)反映出來(lái)，因此把這個(gè)文件的物理結(jié)構(gòu)稱(chēng)為“索引結(jié)構(gòu)”，或“索引文件”。 006123456234507111213815扇區(qū)號(hào)：01230123磁道號(hào)123456文件：MYFILE1091410914-10611029314索引表5.1.4 文件的存取1.順序存取 由磁帶機(jī)的物理特性，文件在其上只能采用順序結(jié)構(gòu)存放，也只能采用順序存取的方式對(duì)文件進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。對(duì)于磁盤(pán)，文件可以采用順序結(jié)構(gòu)、鏈接結(jié)構(gòu)、索引表結(jié)構(gòu)在其上存放。順序存取方式對(duì)它們都是適用的。2.隨機(jī)存取用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)文件時(shí)，可采用順序存取和隨機(jī)存取兩種方式。 對(duì)磁帶機(jī)上的文件，不適宜采用隨機(jī)存取的方式進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)；對(duì)

8、磁盤(pán)上的文件，如果該文件使用的是鏈接結(jié)構(gòu)，那么也不適宜采用隨機(jī)存取的方式進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。 存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)存取方式磁 盤(pán)磁 帶連續(xù)文件順序、隨機(jī)串聯(lián)文件順序索引文件順序、隨機(jī)連續(xù)文件順序3.存儲(chǔ)設(shè)備、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、存取方式間的關(guān)系. 所謂“順序存取”，即是按照文件記錄的排列次序一個(gè)接一個(gè)地存取。為了存取第i個(gè)記錄，必須先通過(guò)記錄1到記錄i-1。. 所謂“隨機(jī)存取”，即是可以以任何次序存取文件中的記錄，無(wú)須先涉及它前面的記錄，只要給出記錄號(hào)即可。.已知柱面號(hào)、磁頭號(hào)、扇區(qū)號(hào)。求其對(duì)應(yīng)相對(duì)塊號(hào)、字號(hào)、位號(hào)的公式為： 相對(duì)塊號(hào)k=柱面號(hào)m+磁頭號(hào)n+扇區(qū)號(hào)，字號(hào)=k / m ，位號(hào)=k % m 若每個(gè)盤(pán)面有n

9、個(gè)扇區(qū)，相對(duì)塊號(hào)k。那么求柱面號(hào)、磁頭號(hào)、扇區(qū)號(hào)的公式為： 柱面號(hào)=k / m，磁頭號(hào)=(k % m ) / n，扇區(qū)號(hào)=(k % m) % n 字長(zhǎng)為m，那么第i字第j位對(duì)應(yīng)的相對(duì)塊號(hào)k是：k = im + j。5.2.1 位示圖1.位示圖 具體做法是：為所要管理的磁盤(pán)設(shè)置一張位示圖，其大小由磁盤(pán)的總塊數(shù)決定。位示圖中的每個(gè)二進(jìn)制位與一個(gè)磁盤(pán)塊（假定一個(gè)扇區(qū)就是一個(gè)磁盤(pán)塊）對(duì)應(yīng)，該位為“1”，表示對(duì)應(yīng)的塊已分配；為“0”，表示對(duì)應(yīng)的塊空閑，可以參加分配。 2.相對(duì)塊號(hào) 所謂“相對(duì)塊號(hào)”，即是指從0開(kāi)始，按柱面和盤(pán)面（即磁頭）的順序?qū)Υ疟P(pán)塊進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)。5.2 磁盤(pán)存儲(chǔ)空間的管理0/10/10

10、/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10位1位2位3位30位31位第0字第1字第99字1個(gè)柱面3.計(jì)算公式. 創(chuàng)建新文件時(shí)，根據(jù)文件的長(zhǎng)度查找空閑區(qū)表，從狀態(tài)為“有效”的表目里找到合適的表項(xiàng)進(jìn)行分配；刪除一個(gè)文件時(shí)，在空閑區(qū)表里找一個(gè)“空白”表項(xiàng)，將該文件原先占用的連續(xù)存儲(chǔ)空間信息填寫(xiě)進(jìn)去，并把表項(xiàng)的狀態(tài)改為“有效”。 5.2.2 空閑區(qū)表1.空閑區(qū)表2.存儲(chǔ)空間的分配與釋放 系統(tǒng)設(shè)置一張表格，表中每個(gè)表目記錄磁盤(pán)空間中的一個(gè)連續(xù)空閑盤(pán)區(qū)的信息，比如該空閑

11、盤(pán)區(qū)的起始空閑塊號(hào)、連續(xù)的空閑塊個(gè)數(shù)、以及表目的狀態(tài)，稱(chēng)此表為“空閑區(qū)表”。 5.2.3 空閑塊鏈1.空閑塊鏈 所謂“空閑塊鏈”，即在磁盤(pán)的每個(gè)空閑塊里設(shè)一個(gè)指針，指向另一個(gè)磁盤(pán)空閑塊，所有的空閑塊形成一個(gè)鏈表，即空閑塊鏈。這時(shí)，系統(tǒng)要設(shè)一個(gè)空閑塊鏈?zhǔn)字羔?，鏈表最后一個(gè)空閑塊中的指針應(yīng)該表明為結(jié)束，比如記為“-1”。 2.存儲(chǔ)空間的分配與釋放 申請(qǐng)存儲(chǔ)塊時(shí)，根據(jù)鏈?zhǔn)字羔槒逆準(zhǔn)组_(kāi)始一塊塊地摘下分配；若釋放存儲(chǔ)塊，就把釋放的塊從鏈?zhǔn)撞迦?。?dāng)然，無(wú)論是申請(qǐng)還是釋放，都必須隨時(shí)修改鏈?zhǔn)字羔?，并調(diào)整空閑塊里的指針。 文件存取控制信息：這些信息將規(guī)定系統(tǒng)中各類(lèi)用戶(hù)對(duì)該文件的訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限，起到保證文件共享、保密

12、的作用。 文件的物理結(jié)構(gòu)：物理結(jié)構(gòu)反映文件在輔存是如何存放的，它確定了對(duì)文件可以采用的存取方式，對(duì)完成邏輯結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)之間的映射是有用處的。 文件的物理位置：因文件在磁盤(pán)上的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)可以不同，因此指明其在輔存上位置的信息也不一樣，目的都是要通過(guò)這些信息得到該文件存放在哪些盤(pán)塊上。這些信息對(duì)完成文件邏輯結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)之間的映射是有用處的。5.3 文件管理與目錄結(jié)構(gòu)5.3.1 文件控制塊與目錄1.文件控制塊 操作系統(tǒng)為每個(gè)文件開(kāi)辟一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，在它里面記錄該文件的有關(guān)信息，該存儲(chǔ)區(qū)稱(chēng)為“文件控制塊（FCB）”。于是，找到一個(gè)文件的FCB，也就得到了這個(gè)文件的有關(guān)信息，就能夠?qū)λM(jìn)行所需要的操作了。

13、 2.文件控制塊的內(nèi)容 文件名稱(chēng)：用戶(hù)為自己的文件起的符號(hào)名，它是在外部區(qū)分文件的主要標(biāo)識(shí)。. 文件的邏輯結(jié)構(gòu)：該信息確定文件是流式的，還是記錄式的，記錄是固定長(zhǎng)度的還是變長(zhǎng)的，以及每個(gè)記錄的長(zhǎng)度。 . 文件管理信息：如文件的創(chuàng)建日期和時(shí)間、文件最近一次訪(fǎng)問(wèn)的日期和時(shí)間等。 5.3.2 目錄的層次結(jié)構(gòu)1.一級(jí)目錄結(jié)構(gòu) 把所有文件的FCB都登記在一個(gè)文件目錄中，這樣由文件名查文件目錄項(xiàng)，直接就能夠找到所需要的文件，這種文件目錄為“一級(jí)目錄結(jié)構(gòu)”。 test文件目錄文件countwaithelprobitfoodclassgroupdata一個(gè)目錄項(xiàng)ZONG的文件WANG的文件LING的文件FAN

14、G的文件2.二級(jí)目錄結(jié)構(gòu)testcountwaithelprobitfoodclassgroupdataZONG的目錄WANG的目錄LING的目錄FANG的目錄ZONGWANGLINGFANG用戶(hù)目錄：主目錄(根目錄)： 二級(jí)目錄結(jié)構(gòu)由“主目錄”與“用戶(hù)目錄”兩級(jí)構(gòu)成。主目錄里，每個(gè)目錄項(xiàng)的內(nèi)容只是給出文件主名以及他的目錄所在的磁盤(pán)地址。在一個(gè)個(gè)用戶(hù)目錄里，才是由文件FCB組成的目錄。因此，二級(jí)目錄結(jié)構(gòu)里的用戶(hù)目錄，實(shí)際上就是一個(gè)一級(jí)目錄。 3.樹(shù)型目錄結(jié)構(gòu) 樹(shù)型目錄結(jié)構(gòu)即是目錄的層次結(jié)構(gòu)，允許每個(gè)用戶(hù)擁有多個(gè)自己的目錄。在這棵倒置的樹(shù)里，第1層為根目錄，第2層為用戶(hù)目錄，再往下是用戶(hù)的子目錄

15、。另外，每一層目錄里，既可以有子目錄的目錄項(xiàng)，也可以有具體文件的目錄項(xiàng)。利用這種目錄結(jié)構(gòu)，用戶(hù)可以按照需要，組織起自己的目錄層次，既靈活，又方便。 CCCCCCCCCBBBBBAA/用戶(hù)C的目錄用戶(hù)C的子目錄C根目錄：.樹(shù)型目錄結(jié)構(gòu).路徑名.絕對(duì)路徑與相對(duì)路徑 用樹(shù)型結(jié)構(gòu)組織文件系統(tǒng)時(shí)，為了能明確地指定文件，不僅文件要有名字，目錄和子目錄也都要有名字。從根目錄出發(fā)到具體文件所經(jīng)過(guò)的各層名字，就構(gòu)成了文件的“路徑名”。 從根目錄出發(fā)到達(dá)一個(gè)文件的路徑，也稱(chēng)為文件的“絕對(duì)路徑”。要注意，文件的絕對(duì)路徑名必須從根目錄出發(fā)，且是唯一的。路徑名中的每一個(gè)名字之間用分隔符分開(kāi)。用戶(hù)還可指定一個(gè)目錄作為當(dāng)前

16、目錄（也稱(chēng)工作目錄），從它往下的文件的路徑，稱(chēng)為文件的“相對(duì)路徑”。一個(gè)文件的相對(duì)路徑名與當(dāng)前所處的位置有關(guān)，它不是唯一的。 命令驗(yàn)證合法后，系統(tǒng)就開(kāi)始進(jìn)行把對(duì)文件的讀/寫(xiě)請(qǐng)求從邏輯結(jié)構(gòu)映射到物理結(jié)構(gòu)的工作。 找到了文件MYFILE的FCB后，系統(tǒng)就把該命令改變成為： READ（FCB，3，A） （2） 文件系統(tǒng)通過(guò)命令中提供的文件名MYFILE查文件目錄，看哪個(gè)文件控制塊里記錄的文件名是“MYFILE”。 要讀文件MYFILE第3個(gè)記錄，存放到數(shù)組A：A0，A1，A499中。為此，在程序里發(fā)讀命令如下： READ（MYFILE，3，A） （1）5.3.3 “按名存取”的實(shí)現(xiàn)1.“按名存取”的

17、思想 用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)文件時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)文件名查文件目錄，找到它的FCB。經(jīng)過(guò)合法性檢查，從FCB里得到該文件所在的物理地址，然后進(jìn)行所需要的存取操作。 1273相對(duì)塊號(hào)5624501101112131415扇區(qū)號(hào)：0120123磁道號(hào)40896MYFILE的起址邏輯字節(jié)地址塊內(nèi)相對(duì)字節(jié)地址2.“按名存取”的實(shí)現(xiàn)過(guò)程.第3個(gè)記錄 把相對(duì)塊號(hào)轉(zhuǎn)換成物理地址:道號(hào)和塊號(hào)。公式是： 道號(hào)=相對(duì)塊號(hào)/每道塊數(shù)=7/4=1 塊號(hào)=相對(duì)塊號(hào)%每道塊數(shù)=7%4=3于是，命令（4）轉(zhuǎn)換成： READ（FCB，1，3，500，A）（5）至此，文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了由邏輯記錄到物理記錄的轉(zhuǎn)換。 把邏輯字節(jié)地址轉(zhuǎn)換成相對(duì)塊號(hào)和塊內(nèi)相

18、對(duì)字節(jié)地址。公式是：相對(duì)塊號(hào)=(邏輯字節(jié)地址/物理塊尺寸)+相對(duì)起始?jí)K號(hào)=(1500/1000)+6=1+6=7塊內(nèi)相對(duì)字節(jié)地址=邏輯字節(jié)地址%物理塊尺寸=1500%1000=500 于是，命令（3）轉(zhuǎn)換成： READ（FCB，7，500，A） （4） 把邏輯記錄號(hào)3轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的邏輯字節(jié)地址，即這個(gè)記錄相對(duì)于該文件起點(diǎn)的字節(jié)數(shù)。公式是： 邏輯字節(jié)地址=邏輯記錄號(hào)*邏輯記錄長(zhǎng)度=3*500=1500于是，命令（2）轉(zhuǎn)換成：READ（FCB，1500，A） （3） 1273相對(duì)塊號(hào)5624501101112131415扇區(qū)號(hào)：0120123磁道號(hào)40896MYFILE的起址邏輯字節(jié)地址塊內(nèi)相對(duì)字節(jié)

19、地址第3個(gè)記錄. 任何時(shí)刻只允許一個(gè)用戶(hù)使用共享文件，在一個(gè)用戶(hù)打開(kāi)共享文件后，另一個(gè)用戶(hù)只有等到該用戶(hù)使用完畢、將其關(guān)閉后，才能把它重新打開(kāi)，然后使用，即“大家都能使用，但一次只能一個(gè)用戶(hù)用”。 5.4.1 文件的共享1.文件共享的含義 所謂文件的“共享”，是指一個(gè)文件可以被多個(gè)授權(quán)的用戶(hù)共同使用。文件共享不僅減少了文件復(fù)制操作花費(fèi)的時(shí)間，節(jié)省了大量文件的存儲(chǔ)空間，而且也為不同用戶(hù)完成各自的任務(wù)所必須。 5.4 文件的使用2.文件共享的兩種情形. 允許多個(gè)用戶(hù)同時(shí)使用同一個(gè)共享文件，但只允許多個(gè)用戶(hù)同時(shí)打開(kāi)共享文件進(jìn)行讀操作，不允許多個(gè)用戶(hù)同時(shí)打開(kāi)共享文件后有讀有寫(xiě)，也不允許多個(gè)用戶(hù)同時(shí)打開(kāi)

20、共享文件后同時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。 3.文件共享的實(shí)現(xiàn). 文件主不僅要指明哪些用戶(hù)能夠使用這個(gè)文件，哪些用戶(hù)不能使用這個(gè)文件，還要指明可以使用該文件的用戶(hù)的使用權(quán)限，。這些信息都將記錄在FCB里。 .要共享的用戶(hù)必須能找到這個(gè)文件。 1.文件保護(hù)的含義 “文件保護(hù)”是指要防止未經(jīng)授權(quán)的用戶(hù)使用文件，也要防止文件主自己錯(cuò)誤地使用文件而給文件帶來(lái)傷害。 2.文件保護(hù)的方法.存取控制矩陣 用戶(hù)A用戶(hù)B用戶(hù)C用戶(hù)DRRWERRWERRRWRWRWERWR文件1文件2文件3文件4文件5文件權(quán)限用戶(hù) 所謂“存取控制矩陣”，即系統(tǒng)維持一個(gè)二維表，一維列出系統(tǒng)中的所有文件名，一維列出系統(tǒng)中的所有用戶(hù)名，在行、列交匯處

21、給出用戶(hù)對(duì)文件的存取權(quán)限。 .存取控制表 文件主：(用戶(hù)B)同組用戶(hù)：(用戶(hù)A，用戶(hù)C)其他用戶(hù)：(用戶(hù)D)RWER文件1 如果只按存取控制矩陣的列存儲(chǔ)，且只存儲(chǔ)非空元素，就形成了所謂的 “存取控制表”。存取控制表以文件為單位構(gòu)成，每個(gè)文件一張，可以把它存放在文件控制塊FCB里。在形成文件的存取控制表時(shí)，應(yīng)對(duì)用戶(hù)分組，如：“文件主”、“同組用戶(hù)”、以及“其他用戶(hù)”三類(lèi)（當(dāng)然還可以多分），然后賦予各類(lèi)用戶(hù)對(duì)此文件的不同存取權(quán)限。 5.4.2 文件的保護(hù) 當(dāng)用戶(hù)發(fā)出對(duì)某個(gè)文件的使用請(qǐng)求后，系統(tǒng)會(huì)要求他給出口令，用戶(hù)就要在鍵盤(pán)上鍵入口令，否則無(wú)法使用它。當(dāng)然，用戶(hù)鍵入時(shí)，口令不會(huì)在屏幕上顯示，以防止

22、旁人窺視。只有輸入的口令核對(duì)無(wú)誤，用戶(hù)才能使用指定的文件。 5.4.3 文件的備份3.權(quán)限表 如果只按存取控制矩陣的行存儲(chǔ)，且只存儲(chǔ)非空元素，就形成了所謂的“權(quán)限表”。權(quán)限表以用戶(hù)為單位構(gòu)成，記述了用戶(hù)對(duì)系統(tǒng)中每個(gè)文件的存取權(quán)限。通常，用戶(hù)的權(quán)限表被存放在他的進(jìn)程控制塊PCB里。 4.口令文件1文件2文件3文件4文件名文件5RRWERRW權(quán)限用戶(hù)A 當(dāng)前，個(gè)人信息、商業(yè)和政府部門(mén)的信息都被保存在計(jì)算機(jī)里，都要在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳遞，因此操作系統(tǒng)應(yīng)該提供一個(gè)環(huán)境，以保證信息使用的私密和共享，這是內(nèi)部安全問(wèn)題 。. 另一方面，操作系統(tǒng)還需要提供各種手段，防止來(lái)自各方的有意或無(wú)意的入侵和攻擊，這是外部安全

23、問(wèn)題。事實(shí)上，比起對(duì)人為入侵者（比如黑客）的防范，關(guān)注數(shù)據(jù)的意外丟失（比如發(fā)生火災(zāi)、突然斷電等）顯得更為重要，因?yàn)樗鼈兊陌l(fā)生會(huì)帶來(lái)更為慘痛的、無(wú)法挽回的損失。所以，操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)必須解決文件的備份問(wèn)題。 獨(dú)立磁盤(pán)冗余陣列簡(jiǎn)介 1. 即使是同一個(gè)I/O請(qǐng)求，如果其要訪(fǎng)問(wèn)的數(shù)據(jù)分布在多個(gè)磁盤(pán)上，則該請(qǐng)求也可以并行地得到執(zhí)行。這實(shí)際是在磁盤(pán)上組織數(shù)據(jù)的問(wèn)題。 通過(guò)多個(gè)磁盤(pán)，只要它們所需要的數(shù)據(jù)分布在不同的磁盤(pán)中，多個(gè)獨(dú)立的I/O請(qǐng)求可以并行地得到處理。. 分散存放的第一種方法是在多磁盤(pán)上分散每個(gè)字節(jié)的位，稱(chēng)為“位級(jí)分散”。例如有8個(gè)磁盤(pán)，則可將每個(gè)字節(jié)的第i位寫(xiě)到第i個(gè)磁盤(pán)上。這樣，每個(gè)磁盤(pán)都參

24、與每次訪(fǎng)問(wèn)，每次訪(fǎng)問(wèn)可在同樣時(shí)間內(nèi)與單個(gè)磁盤(pán)系統(tǒng)讀8倍的數(shù)據(jù)相同。也就是說(shuō)，相比把一個(gè)字節(jié)存放在一個(gè)磁盤(pán)上，這樣的多磁盤(pán)陣列由于并行操作，其傳輸率提高了8倍。 . 第二種方法是“塊級(jí)分散”，即是將文件數(shù)據(jù)分塊，以塊為單位分散存放在多個(gè)磁盤(pán)上。若有n個(gè)磁盤(pán)，可把一個(gè)文件的第i塊存放在第（i mod n）+1個(gè)磁盤(pán)上。比如要處理10塊數(shù)據(jù)，磁盤(pán)速度為1塊/ms，CPU處理1塊數(shù)據(jù)的時(shí)間是10s。在不考慮內(nèi)存存儲(chǔ)訪(fǎng)問(wèn)開(kāi)銷(xiāo)時(shí)，對(duì)單磁盤(pán)和5個(gè)磁盤(pán)（采用塊級(jí)分散）的系統(tǒng)，完成任務(wù)的時(shí)間分別為： 單一磁盤(pán) 多個(gè)磁盤(pán) 每次讀出一塊：1ms每次讀出5塊：1ms CPU處理1塊：10sCPU處理5塊：50s 讀出

25、10次+處理10次所需讀出2次+處理2次所需 總時(shí)間為：10ms+0.1ms=10.1ms總時(shí)間為2ms+0.1ms=2.1ms可見(jiàn)，在多磁盤(pán)下，各磁盤(pán)獨(dú)立處理I/O請(qǐng)求，實(shí)現(xiàn)并行處理，使整體處理速度提高了近5倍。. 綜上述，利用多磁盤(pán)陣列，可改善磁盤(pán)的傳輸率，也可以增強(qiáng)磁盤(pán)的可靠性?，F(xiàn)在，將同時(shí)具有這兩種性能的磁盤(pán)陣列稱(chēng)為“獨(dú)立磁盤(pán)冗余陣列（RAID）”。 利用多磁盤(pán)的大容量能力，還可改善磁盤(pán)存儲(chǔ)的可靠性。這是因?yàn)樵诙鄠€(gè)磁盤(pán)組成的磁盤(pán)陣列里，可存儲(chǔ)有關(guān)數(shù)據(jù)的額外信息，它們或是數(shù)據(jù)本身的備份，或是諸如差錯(cuò)糾正碼、奇偶校驗(yàn)碼等信息。這樣的冗余信息，正常情況下沒(méi)有什么用，但在系統(tǒng)出錯(cuò)或磁盤(pán)損壞時(shí)，卻可用來(lái)進(jìn)行對(duì)數(shù)據(jù)的糾錯(cuò)，或修復(fù)。.2.文件的備份 . “文件備份”的含義，就是為系統(tǒng)中的文件建立相應(yīng)的副本，它通常有兩種方法，一是所謂的“全量轉(zhuǎn)儲(chǔ)”，一是所謂的“增量轉(zhuǎn)儲(chǔ)”。. 全量轉(zhuǎn)儲(chǔ)又稱(chēng)“周期性轉(zhuǎn)儲(chǔ)”或“定期后備”，即按固定的時(shí)間周期把系統(tǒng)中所有的文件內(nèi)容