文件系統(tǒng)課件

第八章文件系統(tǒng)(FileSystem)

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中使用的大量程序和數(shù)據(jù)都以文件形式存放在

外存。操作系統(tǒng)中增加了文件管理功能即構(gòu)成文件系統(tǒng)，

它負(fù)責(zé)管理在外存上的文件，并把對(duì)文件的存取共享和保

護(hù)等手段提供給操作系統(tǒng)和用戶，這不僅方便了用戶，保

證了文件的安全性，還或的效地提高系統(tǒng)資源的利用率。

教學(xué)要求：

對(duì)掌握文件和文件系統(tǒng)的定義，了解文件系統(tǒng)的類(lèi)型、文件

系統(tǒng)模型和操作系統(tǒng)(Windows98/NT、Linux)對(duì)多種文

件系統(tǒng)的支持。

掌握文件的邏輯結(jié)構(gòu)，熟悉五種記錄文件。

掌握文件控制塊和多級(jí)目錄結(jié)構(gòu)，掌握UNIX樹(shù)型帶勾連的

目錄結(jié)構(gòu)和可裝卸文件系統(tǒng)，了解Windows98VFAT目錄

結(jié)構(gòu)。熟悉目錄查詢技術(shù)，掌握內(nèi)存的目錄管理表，掌握

文件操作與目錄管理關(guān)系。

掌握基于索引節(jié)點(diǎn)的共享方式和利用符號(hào)連接的文件共

享。

掌握文件的存取控制，熟悉分級(jí)安全管理，了解文件的轉(zhuǎn)

儲(chǔ)和恢復(fù)，了解WindowsNT安全性。

8.1文件系統(tǒng)概述

組織數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

處理數(shù)據(jù)庫(kù)

存儲(chǔ)?文件系統(tǒng)

傳輸?計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

所有的計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序都要存儲(chǔ)、檢索信息。

3個(gè)基本要求：存儲(chǔ)大量信息/長(zhǎng)期保存信息/可以共享信息。

解決方法：把信息以一種單元，即文件的形式存儲(chǔ)在磁盤(pán)或其它介質(zhì)上。文件

通過(guò)OS管理。包括：文件的結(jié)構(gòu)、命名、存取、使用、保護(hù)和實(shí)現(xiàn)方法等。

2種觀點(diǎn)：用戶觀點(diǎn)--文件系統(tǒng)如何呈現(xiàn)在其面前，一個(gè)文件如何組成，如何

命名，如何保護(hù)文件，可進(jìn)行何種操作等。

OS觀點(diǎn)——文件目錄怎樣實(shí)現(xiàn)，怎樣管理存儲(chǔ)空間，文件存儲(chǔ)位置，

磁盤(pán)實(shí)際運(yùn)作方式（與設(shè)備管理的接口）等。

8.1文件系統(tǒng)概述

（1）文件和文件系統(tǒng)

lo文件：

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)中軟件資源：無(wú)論是程序或數(shù)據(jù)、系統(tǒng)軟

件或應(yīng)用軟件都以文件方式來(lái)管理。文件是存貯在某種介質(zhì)

上的（如磁盤(pán)、磁帶等）并具有文件名的一組有序信息的集

合。文件名是由字符和數(shù)字組成的，例如MS-DOS中文件名由

三部分組成，格式如下：［〈盤(pán)符》］〈文件名》［.擴(kuò)展名］。

格式［］中是可以省略，盤(pán)符為存放文件的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器

號(hào)，如用A:和C:分別表示軟盤(pán)和硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器；文件名由ls8

個(gè)字符組成。擴(kuò)展名為由”開(kāi)始的「3個(gè)字符組成，

如.EXE表示可執(zhí)行的浮動(dòng)代碼文件，.TXT表示ASCH碼文本文

件，.LIB表示庫(kù)文件，.BAT表示批處理文件等。

界文件名

根據(jù)文件的定義，每個(gè)文件必須有一個(gè)唯一的文件名，

不論是系統(tǒng)管理，還是用戶使用文件都使用文件名。

對(duì)文件名是一個(gè)有限長(zhǎng)度的字符串。

DOS、WINDOWS系統(tǒng)中文件名：

對(duì)文件名,［文件擴(kuò)展名］

文件名是一個(gè)不大于8個(gè)字符的字符串，但WINDOWS系

統(tǒng)中允許超長(zhǎng)文件名，最多可有256個(gè)字符，不區(qū)分英文

邦字母的大小寫(xiě)。

文件擴(kuò)展名：

不大于3個(gè)字符，一般用來(lái)表示文件的類(lèi)型。

例如：

CC語(yǔ)言源程序文件

COM可執(zhí)行文件（小模式）

EXE可執(zhí)行文件（大模式）

BAT批處理文件

OBJ目標(biāo)文件

hust.txtII.cll.objll.exe

操作系統(tǒng)教學(xué)片0S8,ppt

UNIX系統(tǒng)中的文件名：

文件名是一個(gè)不大于14個(gè)字符的字符串。并且區(qū)分英文

字母的大小寫(xiě)。

例如：unixlinuxII.ca.outaaAA

注意：在UNIX系統(tǒng)中文件名就是一個(gè)字符串，沒(méi)有文件名和文件擴(kuò)

展名之分，文件的類(lèi)型由用戶命名時(shí)確定。

例如，li.c,UNIX系統(tǒng)認(rèn)為這個(gè)文件名的長(zhǎng)度是4個(gè)字符。

而在DOS、WINDOWS系統(tǒng)中則解釋這個(gè)文件名，li是文件名，c是

文件擴(kuò)展名，表示該文件是一個(gè)C語(yǔ)言的源程序文件，而,是文件名

和文件擴(kuò)展名的分隔符。

2.與文件相關(guān)的概念

數(shù)據(jù)項(xiàng)(field)

數(shù)據(jù)項(xiàng)是描述一個(gè)對(duì)象的某些屬性的字符集，它是數(shù)據(jù)的基

本單位，一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)有一個(gè)值。

記錄(record)

記錄是一組相關(guān)數(shù)據(jù)項(xiàng)的集合，用于描述一個(gè)對(duì)象某方面的

屬性—

文件(file)|文件

文件是具有文件名的一組相關(guān)記錄的零勺―一

數(shù)據(jù)庫(kù)(database)記錄1...記錄N

數(shù)據(jù)庫(kù)是相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。/

數(shù)據(jù)項(xiàng)??????數(shù)據(jù)項(xiàng)M

3o文件系統(tǒng)：

文件的分類(lèi)

教材講了幾種文件分類(lèi)的方法，P228

下面介紹UNIX系統(tǒng)文件分類(lèi)方法：

1、普通文件

普通文件是無(wú)結(jié)構(gòu)的字符的集合。

2、目錄文件

目錄文件是由文件的目錄項(xiàng)組成的文件。

3、特別文件

特別文件就是設(shè)備。（練習(xí)）

文件的屬性

文件屬性反映文件的類(lèi)型、存取控制、等

UNIX系統(tǒng)中文件屬性：

-普通文件

d目錄文件

p管道文件

c字符型設(shè)備文件

b塊設(shè)備文件

文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)中負(fù)責(zé)管理和存取文件信息的軟件

機(jī)構(gòu)，它是由管理文件所需的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的管理軟

件以及訪問(wèn)文件的一組操作組成。

從系統(tǒng)的角度看：從系統(tǒng)角度來(lái)看，文件系統(tǒng)是對(duì)文件存儲(chǔ)器的

存儲(chǔ)空間進(jìn)行組織、分配和回收，負(fù)責(zé)文件的存儲(chǔ)、檢索、共享和保

護(hù)。

從用戶的角度看：文件系統(tǒng)是用戶在計(jì)算機(jī)上存儲(chǔ)信息

、和使用信息的接口。文件系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)“按名取存”，文件

系統(tǒng)的用戶只要知道所需文件的文件名，就可存取文件中的信息，而

完需知道這些文祚究竟卷放茬什么施方。

3文件系統(tǒng)

我通用文件系統(tǒng)應(yīng)具有以下功育

我1、提供用戶對(duì)文件操作的命令；

并2、提供用戶共享文件的機(jī)制；

二3、管理文件的存儲(chǔ)介質(zhì)；

4、提供文件的存取控制的機(jī)制，保障文件及文

件系統(tǒng)的安全性；

用5、提供文件及文件系統(tǒng)的備份和恢復(fù)功能；

6、提供對(duì)文件的加密和解密功能。

4文件操作

1)面向鍵盤(pán)的命令一COPY、DEL

2)面向用戶編程的若干系統(tǒng)調(diào)用命令組成,

READ()，WRITE()，OPEN()

5文件系統(tǒng)模型

文件系統(tǒng)接口

對(duì)對(duì)象操縱邏輯文件系統(tǒng)

和管理的軟

基本管理程序（文件組織模塊）

件集合I/O

基本文件系統(tǒng)（物理I/O層）

I/O控制層（設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序）

對(duì)象及其屬性說(shuō)明

FileSystemSoftwareArchitecture

-------------------------

UserProgram

FileOrganizationFileLogicalStructure

…iIndexed

PlleSequentialsequentialIndexedHashed

LogicalI/O

BasicI/OSupervisor

Basic(Physical)FileSystem

DiskDeviceDriverTapeDeviceDriver

8.2文件的邏輯結(jié)構(gòu)

文件的組織有兩種：

文件的邏輯結(jié)構(gòu)：

文件的邏輯結(jié)構(gòu)是指用戶思維中文件的結(jié)構(gòu)。

文件的物理結(jié)構(gòu)：

文件的物理結(jié)構(gòu)是指文件在存儲(chǔ)介質(zhì)上的結(jié)構(gòu)（或稱(chēng)組

織）。在當(dāng)代，文件的存儲(chǔ)介質(zhì)是磁盤(pán)，包括軟盤(pán)、硬

盤(pán)和光盤(pán)、磁帶，早期還有磁鼓。由于目前的磁帶是模

擬磁盤(pán)的結(jié)構(gòu)，所以文件的物理結(jié)構(gòu)主要是指磁盤(pán)上文

件的結(jié)構(gòu)。

8.2文件的邏輯結(jié)構(gòu)

一、文件的邏輯結(jié)構(gòu)

文件的邏輯結(jié)構(gòu)：

結(jié)構(gòu)文件一一記錄式文件。

無(wú)結(jié)構(gòu)文件一一流式文件

1、流式文件

無(wú)結(jié)構(gòu)的流式文件是相關(guān)的有序字符的集合。文件的長(zhǎng)

度為所含字符數(shù)。

UNIX、DOS、WINDOWS系統(tǒng)中的普通文件都是流式文

件。語(yǔ)言編程，以字符形式—行---流式文件中。

8.2文件的邏輯結(jié)構(gòu)

書(shū)2、記錄式文件

記錄式文件是一種結(jié)構(gòu)式文件，文件是記錄的集合.

每個(gè)記錄由彼此相關(guān)的域構(gòu)成。記錄可按順序編號(hào)為記錄1,記錄

2,記錄n。如果文件中所有記錄的長(zhǎng)度都相同，則這種文件為定

長(zhǎng)記錄文件。

€定長(zhǎng)記錄文件的長(zhǎng)度=記錄個(gè)數(shù)x記錄長(zhǎng)度。

€變長(zhǎng)記錄文件的長(zhǎng)度為各記錄長(zhǎng)度之和。

例如：學(xué)生登記表文件xsdjb.dbf

姓名學(xué)號(hào)籍貫通信地址郵政編碼

g李銘925678武昌武昌關(guān)山街125號(hào)430074

司馬樂(lè)925679北京北京海軍路88號(hào)100034

8.2文件的邏輯結(jié)構(gòu)

3、兩種文件的比較

流式文件就象給一張白紙給用戶，用戶可將他的信

息任

意地寫(xiě)到紙上，沒(méi)有任何格式上的限制。

記錄式文件就象給一張表格給用戶，用戶要按表規(guī)

定的格式填信息。

記錄文件有順序、索引、索引順序、直接、分區(qū)和堆文件幾

神。

文件的邏輯結(jié)構(gòu)T

1.順序文件(SequentialFile)：

順序文件的記錄定長(zhǎng)，記錄中的數(shù)據(jù)項(xiàng)的類(lèi)型長(zhǎng)度與次序固

定，一般還有一個(gè)可以唯一標(biāo)識(shí)記錄的數(shù)據(jù)項(xiàng)，稱(chēng)為鍵

(key),記錄按鍵值的約定次序組織。順序文件常用于批處

理應(yīng)用，對(duì)于查詢或更新某個(gè)記錄的請(qǐng)求的處理性能不佳。

2.索引文件(IndexedFile)：索引文件對(duì)主文件中的記錄

按需要的數(shù)據(jù)項(xiàng)(一個(gè)或幾個(gè))建索引表。這時(shí)記錄可為不

定長(zhǎng)的，它為每個(gè)記錄設(shè)置一個(gè)表項(xiàng)。索引文件本身是順序

文件組織。

3.索弓I順序文件(IndexedSequentialFile)：索引順序文

件是基于鍵的約定次序組織的，為之建立一張索引表，為每

個(gè)不同鍵值的記錄組的第一個(gè)記錄設(shè)置一個(gè)表項(xiàng)，為該組的

其它記錄設(shè)置了溢出區(qū)域，在溢出區(qū)域內(nèi)記錄按順序文件方

式組織。它是順序文件和索引文件的結(jié)合。索引順序文件既

適用于交互方式應(yīng)用，也適用于批處理方式應(yīng)用。

（2）文件系統(tǒng)的類(lèi)型

FAT文件系統(tǒng)（MS-DOS文件系統(tǒng)、msdos）

它是MS-DOS操作系統(tǒng)使用的文件系統(tǒng)，它也能由

Windows98/NT>linux、SCOUNIX等操作系統(tǒng)訪問(wèn)。

文件地址以FAT表結(jié)構(gòu)存放，文件目錄32B,文件名

為8個(gè)基本名加上一個(gè)和3個(gè)字符擴(kuò)展名。

CNTFS（NT文件系統(tǒng)）

它是WindowsNT操作系統(tǒng)使用的文件系統(tǒng)，它具有

很強(qiáng)的安全特性和文件系統(tǒng)恢復(fù)功能，可以處理巨

大的存儲(chǔ)媒體，支持多種文件系統(tǒng)。

；.3文件的目錄管理

信息集合------文件名，用戶創(chuàng)建文件到外存“安營(yíng)扎

寨”之后，如何滿足用戶“按名存取”，用戶只提供文件

名9?-------?

文件名文件?在外存的物理地址。

文件目錄完成

目錄管理的目標(biāo)按名存取

’提高對(duì)文件的存取速度（合理安排目錄）

、文件共享

允許文件重名

8.3文件的目錄管理

8.3」文件控制塊FCB和索引結(jié)點(diǎn)

為了實(shí)現(xiàn)“按名存取”，系統(tǒng)必須為每個(gè)文件設(shè)置用于描述和

控制文件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它至少要包括文件名和存放文件的盤(pán)物

理地址，這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)稱(chēng)為文件控制塊FCB,文件控制塊的有

序集合稱(chēng)為文件目錄，即一個(gè)文件控制塊FCB就是一個(gè)文件目

錄項(xiàng)。FCB是OS為管理文件而設(shè)置的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，存放了為管理

文件所需的所有有關(guān)信息。是文件存在的標(biāo)志，與文件一一對(duì)

一、文件控制塊FCB

1、基本信息類(lèi)

.文件名：標(biāo)識(shí)一個(gè)文件的符號(hào)名，在每個(gè)系統(tǒng)中文件必須具有

唯一^的名字。

.文件的物理地址：這由于文件的物理結(jié)構(gòu)不同而不同。對(duì)于連

續(xù)文件就是文件的起始?jí)K號(hào)和文件總塊數(shù)；對(duì)于MS—DOS是文

件的起始簇號(hào)和文件總字節(jié)數(shù)；對(duì)于UNIXSV是文件所在設(shè)備

的設(shè)備號(hào)、13個(gè)地址項(xiàng)、文件長(zhǎng)度和文件塊數(shù)等。

.文件邏輯結(jié)構(gòu)

.文件物理結(jié)構(gòu)

文件控制塊FCB

2.存取控制信息類(lèi)___

文件的存取權(quán)限，象UNIX用戶分成文件主、同組

用戶和一般用戶三類(lèi)，這三類(lèi)用戶的讀寫(xiě)執(zhí)行

(RWX)的權(quán)限。

3.使用信息類(lèi)

文件建立日期、最后一次修改日期、最后一次訪

問(wèn)的日期；當(dāng)前使用的信息：打開(kāi)文件的進(jìn)程數(shù)，

在文件上的等待隊(duì)列等。

文件控制塊的信息因OS而不同.

文件控制塊FCB

二、索引結(jié)點(diǎn)

如上所述，一個(gè)FCB就是一個(gè)文件目錄項(xiàng)，若外存中含有多個(gè)

文件，多個(gè)文件又分別對(duì)應(yīng)了不同的FCB,即都有各自的目錄

項(xiàng)。這些目錄項(xiàng)又組成了一個(gè)文件，稱(chēng)為目錄文件。目錄文件

位于外存，文件多，目錄項(xiàng)也多，所以目錄文件很大，占用空

間盤(pán)塊（521B-4KB）大。由文件名+文件描述信息一起構(gòu)成目

錄項(xiàng)時(shí)，一個(gè)目錄項(xiàng)占一定字節(jié)數(shù)。

文件控制塊FCB

查找目錄過(guò)程：

（1）存目錄文件的第一個(gè)盤(pán)塊的目錄項(xiàng)一內(nèi)存。（每個(gè)盤(pán)塊含若干個(gè)目錄

項(xiàng)）

（2）用戶給出文件名與目錄項(xiàng)中文件名逐一比較，若未找到，再調(diào)下一個(gè)盤(pán)

塊中的目錄項(xiàng)。

設(shè)一個(gè)FCB為64字節(jié)，一個(gè)盤(pán)塊為1KB,則每個(gè)盤(pán)塊存放16個(gè)FCB,若一個(gè)目

錄文件含有3200個(gè)目錄項(xiàng)（FCB）,需占用200個(gè)盤(pán)塊。因此，找一個(gè)文件

平均啟動(dòng)磁盤(pán)（200+1）/2次。效率低。

其實(shí)在查找目錄/文件過(guò)程中，只用到x件名，其它描述信息并不用到。所以

在UNIX中，把文件名和文件描述槨息分索引結(jié)點(diǎn)、I結(jié)點(diǎn)

目錄/文件名

I結(jié)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)指針

一個(gè)目錄項(xiàng)所占字節(jié)數(shù)大大減少，占16字節(jié)（14字節(jié)文件名、2字節(jié)指針），

1KB盤(pán)塊可存64個(gè)FCB,3200個(gè)FCB占50個(gè)盤(pán)塊，平均啟動(dòng)磁盤(pán)（50+1）/2

次。

文件控制塊FCB

1磁盤(pán)索引結(jié)點(diǎn)（特指存放在外存上的索引結(jié)點(diǎn)）

UNIX系統(tǒng)中，一個(gè)文件存在

要占用如下資源：至少占用

1.各1上工節(jié)方點(diǎn)

一個(gè)文件目錄項(xiàng)；僅占用一《攻瓦暈弓I千點(diǎn)）

磁盤(pán)I節(jié)點(diǎn)；占用一個(gè)或多個(gè)文件所有者標(biāo)志i_uid,i_gid

磁盤(pán)塊（物理塊）。文件存取許可權(quán)i_mode

文件瞬接數(shù)目i_ilink

時(shí)間和日期

文件的長(zhǎng)度i_size

索引表i_addr[13]

文件控制塊FCB

2內(nèi)存索引結(jié)點(diǎn)（特指存放在內(nèi)存上的索引結(jié)點(diǎn)）

UNIX把某個(gè)文件打開(kāi)后，

找到目錄項(xiàng)一文件名一索引結(jié)點(diǎn)一COPY到內(nèi)存的索引結(jié)點(diǎn)。

?對(duì)文件快速操作。

關(guān)閉時(shí)，再把內(nèi)存索引結(jié)點(diǎn)COPY到外存。

活動(dòng)I節(jié)點(diǎn)內(nèi)存索引節(jié)點(diǎn)狀態(tài)i_f1謔

i_flag打開(kāi)文件的標(biāo)志文件所在設(shè)備號(hào)i_dev

盤(pán)上I節(jié)點(diǎn)號(hào)i_nuniber

IL0CK：鎖位

引用計(jì)數(shù)i_count

IUPD：修改標(biāo)志盤(pán)

文件所有者標(biāo)志i_uid,i_gid

上

IM0UNT：安裝點(diǎn)文件存取許可權(quán)i_mode

…

IWANT：有進(jìn)程等待文件聯(lián)接數(shù)目?

節(jié)

ITEXT：純正文段時(shí)間和日期i_atimei_mtiine點(diǎn)

icount:訪問(wèn)計(jì)數(shù)文件的長(zhǎng)度i_size內(nèi)

索引表i_addr[13]容

inumber:I節(jié)點(diǎn)號(hào)

32目錄結(jié)構(gòu)一一多級(jí)目錄

目錄結(jié)構(gòu)的組織關(guān)系到文件系統(tǒng)的存取速度，關(guān)系到文件共

享性和安全性，因此組織好文件的目錄是設(shè)計(jì)文件系統(tǒng)的重

要環(huán)節(jié)。

lo單級(jí)目錄結(jié)構(gòu)

最簡(jiǎn)單的目錄結(jié)構(gòu)是在整個(gè)文件系統(tǒng)中只建立一張目錄表，

每個(gè)文件占一個(gè)表目，這稱(chēng)為單級(jí)目錄。單級(jí)目錄結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)

單，能實(shí)現(xiàn)目錄管理的基本功能一按名存取，但存在查找速

度慢，不允許重名和不便于實(shí)現(xiàn)文件共享等缺點(diǎn)，因此它只

適用于單用戶環(huán)境。

32目錄結(jié)構(gòu)一一多級(jí)目錄

Wang用戶目錄

2兩級(jí)目錄結(jié)構(gòu)

|主文件目錄MFD文件名指針

［用戶文件目錄UFD

每個(gè)Alpha

一-

用戶Alpha

的文

Test*Test

件各

占一Zhang用戶目錄

個(gè)目Report

Report

錄項(xiàng)

Test?

優(yōu)點(diǎn)：(1)提高檢索速度，用戶數(shù)N+每個(gè)用戶文件數(shù)M。而單

級(jí)目錄為N*M。

(2)可重名。不同用戶目錄中，可使用相同文件名。如

Test,內(nèi)容可以不一樣，但名字相同。

(3)對(duì)同一共享文件，不同用戶可使用不同文件名訪問(wèn)。

缺點(diǎn)：多個(gè)用戶被隔開(kāi)，不利于協(xié)作開(kāi)發(fā)。

目錄結(jié)構(gòu)一一多級(jí)目錄?1

2O多級(jí)目錄結(jié)構(gòu)______________________________

目錄文件：由文件的目錄項(xiàng)組成的文件稱(chēng)為目錄文件。

系統(tǒng)中有一個(gè)根目錄（或根目錄文件），在這個(gè)目錄中可登記

一般文件，也可以登記目錄文件，在每個(gè)目錄文件中可以登

記一般文件，也可以登記目錄文件。

根據(jù)這個(gè)遞歸定義就形成了一個(gè)倒立的樹(shù)的結(jié)構(gòu)。對(duì)于一棵樹(shù),

它有一個(gè)樹(shù)根（只有一個(gè)，根目錄），在樹(shù)根上可以長(zhǎng)樹(shù)葉

（一般文件），也可以長(zhǎng)樹(shù)枝（子目錄文件）；對(duì)于每個(gè)樹(shù)

技又可以長(zhǎng)樹(shù)枝，也可以長(zhǎng)樹(shù)葉。

重名問(wèn)題：在多級(jí)目錄中存取一個(gè)文件需要用文件全名，這

就允許用戶在自己的目錄中使用與其它用戶文件相同的文件

名，由于各用戶使用不同的目錄，雖二者使用了相同的文件

名，但它們的文件全名仍不相同，這就解決了重名問(wèn)題。

目錄結(jié)構(gòu)一一多級(jí)目錄?2

路徑名：

一個(gè)文件的路徑名是由根目錄到

該文件的通路上所有目錄文件名

和該文件的符號(hào)名組成的。

DOSWINDOWS系統(tǒng)中文件路徑名

\A\R\T\B\IU\I

\D\B\P

UNIX系統(tǒng)中文件路徑名

/A/R/T/B/IU/I

/D/B/P

WR/T/A/HY/B/P

/B/IU/N/I)

數(shù)瀏覽-伊:)B0E3

文件夾X

■

fIUcwin「】cluster文件夾00-7-921:13

一

一

一

一

EI_|unzipped堂口并行計(jì)算文件夾00-6-200:25

3；

f口操作系統(tǒng)電子講稿文件夾

[±1I2LlWindows/00-6-200:25

冬口操作系統(tǒng)教材文件夾

IIZrm：00-6-200:26

%口操作系統(tǒng)試題

甲旗8:)&文件夾00-7-130:47

親

I?'0①:)$111歷史文檔文件夾00-6-200:27

I2

日目8：)

二口軟件技術(shù)基礎(chǔ)文件夾

一00-6-200:27

C_lcluster辮口研究生文件夾00-6-200:26

O并行計(jì)篁，雪

—2,360KBMicrosoftWord...00-8-720:46

田O操作系統(tǒng)電子講稿

U皆第/任urn系統(tǒng)存儲(chǔ)^理4,766KBMicrosoftWord一00-8-720:46

s0操作系統(tǒng)教材

口操作系統(tǒng)試題

s口歷史文檔

60軟件技術(shù)基礎(chǔ)

+"二j研究生

申后(G:)

國(guó)打印機(jī)

囪控制面板

SfWeb文件夾

國(guó)撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)

3計(jì)劃任務(wù)

E臺(tái)我的文檔

甲InternetExplorer

困法網(wǎng)上鄰居

/回收站

?1IT

不對(duì)象⑦口上2r個(gè)隱財(cái)象)695MB可用版空間：4.20GB).馬我的電腦

MicrosoftPowerPoin.|3yMicrosoftWord-第|卜國(guó)瀏覽-?:)函國(guó)23:29

測(cè)開(kāi)始I的6M0叫

目錄結(jié)構(gòu)一一多級(jí)目錄?3

目錄結(jié)構(gòu)一一多級(jí)目錄?4

采用多級(jí)目錄結(jié)構(gòu)也提高了檢索目錄的速度：如采用單級(jí)目

錄則查找一個(gè)文件最多需查遍系統(tǒng)所有文件名，平均也要查

一半文件名。而多級(jí)目錄查找一個(gè)文件最多只要查遍文件路

徑上各目錄的子目錄和文件，例如上圖中要查找文件man,

只要查遍root目錄、usr目錄和lib目錄所在子目錄和文件就

可以。

相對(duì)路徑：每訪問(wèn)一個(gè)文件都要使用從根目錄開(kāi)始搜索直到

樹(shù)葉的數(shù)據(jù)文件為止，包含各中間子目錄的全路徑名是相當(dāng)

麻煩的，同時(shí)由于一個(gè)進(jìn)程運(yùn)行時(shí)訪問(wèn)的文件大多局限在某

個(gè)范圍，基于這一點(diǎn)，可為每個(gè)用戶（或每個(gè)進(jìn)程）設(shè)置一

個(gè)“當(dāng)前目錄”，又稱(chēng)“工作目錄”。進(jìn)程對(duì)各文件的訪問(wèn)

都相對(duì)于“工作目錄”而設(shè)置路徑，這稱(chēng)為相對(duì)路徑，用相

對(duì)路徑可縮短搜索路徑，提高搜索速度。

（練習(xí)）

8.3.4目錄管理

1.目錄查畫(huà)技術(shù)——__________

文件按名存取的步驟：

(1)首先用戶給系統(tǒng)提供文件名，對(duì)文件目錄進(jìn)行查詢，找出

該文件的文件控制塊FCB,對(duì)UNIX系統(tǒng)一-索引節(jié)點(diǎn)。一個(gè)表

項(xiàng)不符合再找下一個(gè)表項(xiàng)直到找到為止。

(2)由FCB(對(duì)UNIX系統(tǒng)即是索引節(jié)點(diǎn))中所記錄的文件物理

地址，并根據(jù)文件物理組織方式找出文件的盤(pán)塊號(hào)令文件在

磁盤(pán)上的物理位置(柱面號(hào)、磁頭號(hào)、扇區(qū)號(hào))。

(3)最后啟動(dòng)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)程序，將所需文件讀入內(nèi)存。

對(duì)目錄查詢的技術(shù)有兩種：線性檢索法和Hash法。這里介紹

UNIX中使用的線性檢索法，又稱(chēng)為順序檢索法。針對(duì)單級(jí)目

錄和多級(jí)目錄。

文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

°12k-1kk+1

。：引導(dǎo)塊；

1:特別塊（管理塊），存放磁盤(pán)的管理

和控制信息

2~K塊：I節(jié)點(diǎn)區(qū)，存放整個(gè)系統(tǒng)的I節(jié)點(diǎn);

K+1塊~N-1塊：文件數(shù)據(jù)區(qū)，存放普通

文件和目錄文件。

UN【X文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

目錄查詢技術(shù)

下面以在P243圖8T1所示UNIX目錄中查找用戶給定文件路徑usr/ast/mbox為例介

紹線性檢索法。

1、首先系統(tǒng)讀入根索引節(jié)點(diǎn)（其索引節(jié)點(diǎn)號(hào)為1）,從文件地址項(xiàng)查找根目錄文

件所在物理塊號(hào)讀入內(nèi)存。同時(shí)從用戶提供的文件名中讀入第一個(gè)文件分量

usr，用它與根目錄文件中各個(gè)目錄項(xiàng)的文件名順序地進(jìn)行比較，從中找到匹

配號(hào)，得到匹配項(xiàng)的索引節(jié)點(diǎn)號(hào)為6。再?gòu)?號(hào)結(jié)點(diǎn)知usr目錄文件放在第132

號(hào)盤(pán)塊中。將132號(hào)盤(pán)塊讀入內(nèi)存。

2、系統(tǒng)再把用戶提供的第二個(gè)文件分量ast讀入，用它與放在第132號(hào)盤(pán)塊中第

二級(jí)目錄文件中各個(gè)目錄項(xiàng)的文件名順序地進(jìn)行比較，從中找到匹配號(hào)，得

到匹配項(xiàng)的索引節(jié)點(diǎn)號(hào)為26。再?gòu)?6號(hào)結(jié)點(diǎn)知usr/ast目錄文件放在第406號(hào)

盤(pán)塊中。將406號(hào)盤(pán)塊讀入內(nèi)存。

3、系統(tǒng)把用戶提供的第三個(gè)文件分量名inbox讀入，用它與406號(hào)盤(pán)塊中第三級(jí)目

錄文件中各個(gè)目錄項(xiàng)的文件名順序地進(jìn)行比較，從中找出匹配號(hào)f60號(hào)I結(jié)

點(diǎn)。爾后，將磁盤(pán)第60號(hào)節(jié)點(diǎn)讀入內(nèi)存，從中找出mbox文件所在的物理塊

號(hào)。目錄查詢操作到此結(jié)束，如果順序查找過(guò)程中發(fā)現(xiàn)一個(gè)文件分量名未能

找到，則仃止查找并送回“文件未找到”信息。（可畫(huà)圖）

（練習(xí)4）