蘭州大學(xué)操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)十文件系統(tǒng)觀察題目和答案

-.z.實(shí)驗(yàn)十實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：10文件系統(tǒng)觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)和掌握文件系統(tǒng)的根本概念學(xué)習(xí)對(duì)文件和文件系統(tǒng)的觀察和操作學(xué)習(xí)和使用文件系統(tǒng)的權(quán)限控制實(shí)驗(yàn)時(shí)間3學(xué)時(shí)預(yù)備知識(shí)：根本命令命令名主要選項(xiàng)功能說(shuō)明ls-a,-l,-i列出指定文件stat顯示文件系統(tǒng)信息cd切換目錄pwd報(bào)告當(dāng)前路徑touch-a,-m創(chuàng)立新文件mv-i,-u移動(dòng)cp-a,-i,-l,-s,-R復(fù)制rm-i,-r刪除文件mkdir-p創(chuàng)立目錄rmdir刪除目錄(空目錄)ln-s建立find-type,-name,-ctime查找文件locate快速查找文件grep-i，-l,-r,-v,-n查找文件內(nèi)容chmod-R添加、刪除、指派文件或目錄的權(quán)限chown改變文件屬主chgrp改變文件組umask查看、設(shè)置權(quán)限掩碼mkfs-t創(chuàng)立文件系統(tǒng)mke2fs-j,-b,-i創(chuàng)立e*t2/e*t3文件系統(tǒng)mount-t,-o,-a掛載文件系統(tǒng)umount卸載文件系統(tǒng)df-i,-h,-k,-a提供硬盤(pán)及其分區(qū)、其它驅(qū)動(dòng)器在文件系統(tǒng)中的裝入位置以及它們所占用的空間大小等信息。du-c,-h提供關(guān)于文件和目錄所占空間的信息fsck檢查文件系統(tǒng)文件類(lèi)型類(lèi)型說(shuō)明普通文件一組連續(xù)的數(shù)據(jù)用一個(gè)名稱(chēng)表示目錄實(shí)施了分級(jí)文件系統(tǒng)的構(gòu)造設(shè)備文件要訪問(wèn)硬件的每個(gè)程序都必須通過(guò)對(duì)應(yīng)的設(shè)備文件來(lái)訪問(wèn)硬件對(duì)存儲(chǔ)在文件系統(tǒng)中其他點(diǎn)的文件的引用套接字通過(guò)文件系統(tǒng)實(shí)施兩個(gè)本地運(yùn)行的進(jìn)程之間的數(shù)據(jù)交換FIFO在進(jìn)程之間交換數(shù)據(jù)文件和目錄的權(quán)限保護(hù)每個(gè)文件和目錄都具有一定的訪問(wèn)權(quán)限。指派的權(quán)限決定給定用戶(hù)的訪問(wèn)級(jí)別。權(quán)限的指派分為三個(gè)級(jí)別：用戶(hù)(u,owner)：指派給文件或目錄所有者的權(quán)限決定了所有者的訪問(wèn)級(jí)別。組(group)：為組指派的權(quán)限確定了組成員對(duì)文件或目錄的訪問(wèn)級(jí)別。其他(other)：指派給該實(shí)體的權(quán)限用于已鑒定的用戶(hù)，這些用戶(hù)本身不是組的成員但已和文件或目錄相關(guān)聯(lián)?？梢詫?duì)文件或目錄指派以下三種權(quán)限：讀(r)：該權(quán)限允許讀取文件并列出目錄內(nèi)容。寫(xiě)(w)：該權(quán)限允許修改文件。還允許在目錄內(nèi)創(chuàng)立或刪除文件。執(zhí)行(*)：該權(quán)限允許執(zhí)行文件。還允許訪問(wèn)目錄?？梢允褂妹頻s-l顯示當(dāng)前目錄中的內(nèi)容以及指派的對(duì)每個(gè)文件或子目錄的訪問(wèn)權(quán)限。例如，輸入ls-l顯示myfile.t*t的權(quán)限如下：每個(gè)文件和目錄都指定有數(shù)字權(quán)限值。該值有3位數(shù)字。第一位數(shù)字表示指派給文件或目錄所有者的權(quán)限。第二位數(shù)字表示指派給和文件及目錄相關(guān)的組的權(quán)限。第三位數(shù)字表示指派給其他用戶(hù)的權(quán)限。每位數(shù)字都是指派的以下三個(gè)值的和：讀：4；寫(xiě)：2；執(zhí)行：1。默認(rèn)情況下系統(tǒng)以訪問(wèn)方式666創(chuàng)立文件，并以訪問(wèn)方式777創(chuàng)立目錄。要修改〔限制〕這些默認(rèn)訪問(wèn)方式設(shè)置，可以使用命令umask。該命令將和3位數(shù)字值〔如022〕一起使用，從默認(rèn)權(quán)限中刪除在umask中設(shè)置的權(quán)限。此外，還有三種特殊的文件權(quán)限：字母編號(hào)名稱(chēng)文件目錄t或T1粘滯位(stickbit)不適用只有文件的所有者、根用戶(hù)或目錄所有者可以刪除文件。通常應(yīng)用于目錄/tmp/。s或S2SGID(SetGID〕運(yùn)行程序時(shí)將進(jìn)程的組ID設(shè)置為文件組的組ID。在此目錄下創(chuàng)立的文件屬于目錄所在的組，而不屬于用戶(hù)的主組。在此目錄下創(chuàng)立的新目錄將繼承SGID位。s或S4SUID(SetUserID)運(yùn)行程序時(shí)將進(jìn)程的用戶(hù)ID設(shè)置為文件所有者的用戶(hù)ID。不適用Linu*支持的文件系統(tǒng)4.1傳統(tǒng)的文件系統(tǒng)Linu*支持的傳統(tǒng)文件系統(tǒng)不將數(shù)據(jù)或元數(shù)據(jù)記入日記。這些文件系統(tǒng)包括：■e*t2。e*t2文件系統(tǒng)基于inode，為提高速度而設(shè)計(jì)，既高效又不容易產(chǎn)生文件碎片?！鰉ini*。mini*文件系統(tǒng)比擬舊，限制較多〔它是首個(gè)Linu*文件系統(tǒng)〕，但對(duì)于軟盤(pán)或RAM磁盤(pán)，有時(shí)仍會(huì)使用此文件系統(tǒng)，因?yàn)閙ini*極低的文件系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)可增加數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量?！鯩S-DOS/VFAT。FAT〔文件分配表〕是MicrosoftWindows所使用的主文件系統(tǒng)。VFAT是FAT的32位版本，包含長(zhǎng)文件名?！鯤PFS。HPFS〔高性能文件系統(tǒng)〕是IBMOS/2文件系統(tǒng)的原始文件系統(tǒng)。4.2日記文件系統(tǒng)以下可用于Linu*的文件系統(tǒng)包含日記功能：■e*t3。e*t3是e*t2文件系統(tǒng)支持日記的版本?！鯮eiserFS。ReiserFS最初由HansReiser設(shè)計(jì)，該文件系統(tǒng)將整個(gè)磁盤(pán)分區(qū)視作一個(gè)單獨(dú)的數(shù)據(jù)庫(kù)表，不但存儲(chǔ)文件元數(shù)據(jù)，而且存儲(chǔ)文件本身。目錄、文件和文件元數(shù)據(jù)通過(guò)一種被稱(chēng)為"平衡樹(shù)〞的高效數(shù)據(jù)構(gòu)造進(jìn)展組織，此構(gòu)造可顯著提升許多應(yīng)用程序的速度，尤其是那些大量使用小文件的應(yīng)用程序?！鯪TFS。NTFS〔新技術(shù)文件系統(tǒng)〕是WindowsNT使用的文件系統(tǒng)。使用Unicode字符集，支持長(zhǎng)達(dá)255個(gè)字符的文件名。目前Linu*系統(tǒng)只支持對(duì)該文件系統(tǒng)的讀取。■JFS。此日記文件系統(tǒng)是IBM在2001年發(fā)布的正式產(chǎn)品版?！?FS。*FS是來(lái)自SGI的高性能日記文件系統(tǒng)。它提供了系統(tǒng)崩潰后的快速恢復(fù)、較快的處理速度、高可伸縮性和適用的帶寬。*FS將先進(jìn)的日記技術(shù)與全面的64位尋址和可伸縮的構(gòu)造和算法相結(jié)合。■Veritas's'V*FS。V*FS是一個(gè)商用日記文件系統(tǒng)，2001年首次隨Linu*提供，經(jīng)常用在Uni*平臺(tái)上。4.3虛擬文件系統(tǒng)〔VFS〕轉(zhuǎn)換對(duì)于用戶(hù)或程序，無(wú)論使用哪種文件系統(tǒng)格式都無(wú)關(guān)緊要。數(shù)據(jù)始終顯示一樣的界面。這是通過(guò)虛擬文件系統(tǒng)轉(zhuǎn)換〔VFS，也稱(chēng)為虛擬文件系統(tǒng)〕實(shí)現(xiàn)的。這是內(nèi)核中的一個(gè)抽象層次，提供為進(jìn)程定義的界面。它包含翻開(kāi)文件、寫(xiě)入文件和讀取文件等功能。Linu*文件系統(tǒng)格式Linu*的文件系統(tǒng)格式的獨(dú)特之處是數(shù)據(jù)和管理信息是分開(kāi)的。每個(gè)文件都通過(guò)inode〔索引節(jié)點(diǎn)或信息節(jié)點(diǎn)〕來(lái)描述。在這些節(jié)點(diǎn)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有128個(gè)字節(jié)，包含除文件名之外有關(guān)此文件的所有信息。這些信息包括：文件所有者、訪問(wèn)權(quán)限、文件大小、各種時(shí)間〔修改時(shí)間、訪問(wèn)時(shí)間和修改inode的時(shí)間〕等詳細(xì)資料，以及指向文件數(shù)據(jù)塊的。但是Inode不包含文件名。文件名包含在目錄中。目錄包含其它文件的信息，此信息包含文件的inode編號(hào)及其名稱(chēng)。目錄可作為一*表格，在此表格中，inode編號(hào)逐行分配給文件名。Linu*文件系統(tǒng)分區(qū)分區(qū)類(lèi)型〔Intel平臺(tái)上〕每個(gè)硬盤(pán)都有一個(gè)帶有4項(xiàng)空格的分區(qū)表。分區(qū)表中的一項(xiàng)可以對(duì)應(yīng)于一個(gè)主分區(qū)或一個(gè)擴(kuò)展分區(qū)。但只允許有一個(gè)擴(kuò)展分區(qū)項(xiàng)。主分區(qū)由指派給特定操作系統(tǒng)的一系列連續(xù)的柱面〔物理磁盤(pán)區(qū)域〕組成。如果只有主分區(qū)，只能使用4個(gè)分區(qū)，因?yàn)榉謪^(qū)表中僅限4項(xiàng)。擴(kuò)展分區(qū)同樣是一系列連續(xù)的磁盤(pán)柱面，但擴(kuò)展分區(qū)可以再分為多個(gè)邏輯分區(qū)。邏輯分區(qū)不要求在分區(qū)表中有對(duì)應(yīng)的項(xiàng)。換句話說(shuō)，擴(kuò)展分區(qū)是邏輯分區(qū)的容器。由于擴(kuò)展分區(qū)應(yīng)包括剩下的所有可用的柱面*圍，所以配置擴(kuò)展分區(qū)前請(qǐng)先配置主分區(qū)。配置擴(kuò)展分區(qū)后，在擴(kuò)展分區(qū)內(nèi)創(chuàng)立多個(gè)邏輯分區(qū)。對(duì)于SCSI磁盤(pán)，邏輯分區(qū)的最大數(shù)目是15個(gè)，對(duì)于(E)IDE磁盤(pán)，邏輯分區(qū)的最大數(shù)目是63個(gè)。設(shè)備和分區(qū)命名設(shè)備名稱(chēng)第一個(gè)IDE硬盤(pán)上的主設(shè)備/dev/hda第一個(gè)IDE硬盤(pán)上的從設(shè)備/dev/hdb第二個(gè)IDE硬盤(pán)上的主設(shè)備(經(jīng)常是CDROM)/dev/hdc第二個(gè)IDE硬盤(pán)上的從設(shè)備/dev/hdd第一個(gè)SCSI硬盤(pán)/dev/sda第二個(gè)SCSI硬盤(pán)/dev/sdb第三個(gè)SCSI硬盤(pán)/dev/sdc分區(qū)名稱(chēng)第一個(gè)IDE硬盤(pán)上的第一個(gè)分區(qū)/dev/hda1第一個(gè)IDE硬盤(pán)上的第二個(gè)分區(qū)/dev/hda2第一個(gè)IDE硬盤(pán)上的第一個(gè)邏輯分區(qū)/dev/hda5第一個(gè)IDE硬盤(pán)上的第二個(gè)邏輯分區(qū)/dev/hda6實(shí)驗(yàn)要求:分別以root和普通用戶(hù)身份登錄并進(jìn)入各自的主目錄，通過(guò)命令報(bào)告你的當(dāng)前路徑。在一個(gè)目錄下執(zhí)行l(wèi)s命令，驗(yàn)證-l,-a,-i選項(xiàng)的作用，什么時(shí)候會(huì)列出〞.〞和〞..〞目錄？設(shè)計(jì)一個(gè)關(guān)于使用命令的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證這兩個(gè)目錄的含義和作用當(dāng)前上一級(jí)創(chuàng)立一個(gè)目錄，并在其中創(chuàng)立幾個(gè)文件，分別用rm和rmdir刪除目錄，觀察有何不同。空目錄以root身份創(chuàng)立一個(gè)新文件，觀察其默認(rèn)的權(quán)限；然后用vi編輯該文件；將該文件權(quán)限改為只有用戶(hù)可讀，其他權(quán)限均無(wú)；以root身份創(chuàng)立一個(gè)腳本，該腳本使用cat命令在屏幕上顯示前面創(chuàng)立文件的內(nèi)容；將腳本文件按設(shè)置為所有用戶(hù)可執(zhí)行；分別以root和普通用戶(hù)身份登錄，執(zhí)行腳本，觀察結(jié)果；為cat文件加SUID權(quán)限，再重復(fù)前一步操作，觀察結(jié)果，說(shuō)明原因。為一個(gè)已經(jīng)存在的文件分別創(chuàng)立多個(gè)硬和多個(gè)符號(hào)，觀察二者的不同，刪除時(shí)又有何不同？為什么？報(bào)告你當(dāng)前使用的系統(tǒng)已經(jīng)掛載了那些文件系統(tǒng)(mnt掛載可移動(dòng)設(shè)備)，掛載點(diǎn)(目錄節(jié)點(diǎn))、文件系統(tǒng)類(lèi)型〔索引組織文件系統(tǒng)〕mount和對(duì)應(yīng)設(shè)備文件以及設(shè)備和分區(qū)分別是什么？硬盤(pán)的當(dāng)前使用情況〔數(shù)據(jù)及索引節(jié)點(diǎn)〕。Descripedf實(shí)驗(yàn)報(bào)告：實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：實(shí)驗(yàn)日期：實(shí)驗(yàn)設(shè)備號(hào)：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?shí)驗(yàn)步驟：〔完成實(shí)驗(yàn)要求的工作，需列出執(zhí)行命令和執(zhí)行結(jié)果，并有相關(guān)分析和解釋?！痴J(rèn)識(shí)和體會(huì)：實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：10文件系統(tǒng)觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)和掌握文件系統(tǒng)的根本概念學(xué)習(xí)對(duì)文件和文件系統(tǒng)的觀察和操作學(xué)習(xí)和使用文件系統(tǒng)的權(quán)限控制實(shí)驗(yàn)要求:分別以root和普通用戶(hù)身份登錄并進(jìn)入各自的主目錄，通過(guò)命令報(bào)告你的當(dāng)前路徑。在一個(gè)目錄下執(zhí)行l(wèi)s命令，驗(yàn)證-l,-a,-i選項(xiàng)的作用，什么時(shí)候會(huì)列出〞.〞和〞..〞目錄？設(shè)計(jì)一個(gè)關(guān)于使用命令的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證這兩個(gè)目錄的含義和作用〞.〞顯示當(dāng)前目錄〞..〞顯示上一級(jí)目錄創(chuàng)立一個(gè)目錄，并在其中創(chuàng)立幾個(gè)文件，分別用rm和rmdir刪除目錄，觀察有何不同。rm代表刪除空目錄，rmdir代表刪除文檔以root身份創(chuàng)立一個(gè)新文件，觀察其默認(rèn)的權(quán)限；然后用vi編輯該文件；將該文件權(quán)限改為只有用戶(hù)可讀，其他權(quán)限均無(wú)；以root身份創(chuàng)立一個(gè)腳本，該腳本使用cat命令在屏幕上顯示前面創(chuàng)立文件的內(nèi)容；將腳本文件按設(shè)置為所有用戶(hù)可執(zhí)行；分別以root和普通用戶(hù)身份登錄，執(zhí)行腳本，觀察結(jié)果；為cat文件加SUID權(quán)限，再重復(fù)前一步操作，觀察結(jié)果，說(shuō)明原因。以root創(chuàng)立的默認(rèn)權(quán)限是rw-r--r—chmoda+*有用戶(hù)可執(zhí)行為cat文件加SUID權(quán)限，原因;SUID權(quán)限：運(yùn)行程序時(shí)將進(jìn)程的用戶(hù)ID設(shè)置為文件所有者的用戶(hù)ID。為一個(gè)已經(jīng)存在的文件分別創(chuàng)立多個(gè)硬和多個(gè)符號(hào)，觀察二者的不同，刪除時(shí)又有何不同？為什么？區(qū)別:〔1〕軟可以跨越文件系統(tǒng)，硬不可以?！?〕硬不管有多少個(gè)，都指向的是同一個(gè)索引節(jié)點(diǎn)，會(huì)把結(jié)點(diǎn)連接數(shù)增加，只要結(jié)點(diǎn)的數(shù)不是0，文件就一直存在，不管你刪除的是源文件還是的文件。只要有一個(gè)存在，文件就存在〔其實(shí)也不分什么源文件和文件的，因?yàn)樗麄冎赶蚨际峭粋€(gè)索引節(jié)點(diǎn)的〕。當(dāng)你修改源文件或者文件任何一個(gè)的時(shí)候，其他的文件都會(huì)做同步的修改。軟不直接使用索引節(jié)點(diǎn)號(hào)作為文件指針,而是使用文件路徑名作為指針。所以刪除文件對(duì)源文件無(wú)影響，但是刪除源文件，文件就會(huì)找不到要指向的文件。軟有自己的inode,并在磁盤(pán)上有一小片空間存放路徑名，但軟文件沒(méi)有屬于自己的文件塊?！?〕軟可以對(duì)一個(gè)不存在的文件名進(jìn)展?！?〕軟可以對(duì)目錄進(jìn)展。報(bào)告你當(dāng)前使用的系統(tǒng)已經(jīng)掛載了那些文件系統(tǒng)(mnt掛載可移動(dòng)設(shè)備)，掛載點(diǎn)(目錄節(jié)點(diǎn))、文件系統(tǒng)類(lèi)型〔索引組織文件系統(tǒng)〕mount和對(duì)應(yīng)設(shè)備文件以及設(shè)備和分區(qū)分別是什么？硬盤(pán)的當(dāng)前使用情況〔數(shù)據(jù)及索引節(jié)點(diǎn)〕。實(shí)驗(yàn)報(bào)告：認(rèn)識(shí)和體會(huì)：linu*文件系統(tǒng)的樹(shù)形構(gòu)造：linu*文件系統(tǒng)采用了多級(jí)目錄的樹(shù)型層次構(gòu)造管理文件。樹(shù)型構(gòu)造的最上層是根目錄，用/表示，在根目錄之下是各層目錄和文件。