操作系统课件第六章4.ppt

Operating System 进程调度要解决的问题 * Page * * 第六章 文件管理 文件和文件系统 文件的逻辑结构 外存分配方式 目录管理 文件存储空间的管理 文件共享与文件保护 数据一致性控制 Page * * 目录管理 实现“按名存取” 文件系统最基本的功能 提高对目录的检索速度 加快目录检索速度，从而提高文件存取速度 文件共享 一份文件副本供不同用户使用 允许文件重名 允许不同用户对不同文件取相同的名字 Page * * 目录管理 文件控制块和索引结点 目录结构 目录查询技术 Page * * 文件控制块和索引结点 文件控制块（FCB） 是用于描述和控制文件的数据结构 文件管理程序可借助FCB中的信息对文件施以各种操作 文件控制块的有序集合称为文件目录，即一个文件控制块就是一个文件目录项 通常，一个文件目录本身也被看作是一个文件， 称为目录文件 Page * * 文件控制块和索引结点 文件控制块中的信息 基本信息类 文件名 文件的物理位置 文件的逻辑结构 文件的物理结构 文件控制信息类 文件拥有者权限 核准用户权限 一般用户权限 使用信息类 文件建立日期 文件修改日期 Page * * 文件控制块和索引结点 MS-DOS的文件控制块 文件控制块 (FCB) 包含的信息： 图6-14示出了MS-DOS中的文件控制块，其中含有文件名、 文件所在的第一个盘块号、文件属性、文件建立日期和时间 及文件长度等。FCB的长度为32个字节，对360KB的软盘， 总共可包含112个FCB，共占4KB的存储空间。 Page * * 文件控制块和索引结点 索引结点 索引结点的引入 文件目录通常放在磁盘上，当文件很多时，占用大量磁盘空间 检索文件过程中，只需使用文件名，而不用其他信息 将文件描述信息单独形成一个数据结构，称为索引结点，也称为i结点 在文件目录中的每个目录项，仅包含文件名和指向索引结点的指针 引入索引结点后，使文件的目录项更小，占用磁盘空间少，检索速度加快 Page * * 文件控制块和索引结点 UNIX的文件目录 文件名 索引结点编号 文件名1 文件名2 14B 2B Page * * 文件控制块和索引结点 若每个FCB为64B，盘块大小为1KB，则每盘块可存放16个FCB，若某文件系统有640个FCB，需占用40个盘块 若按前述方法只存文件名和索引节点号，每个目目录项占16B，每盘块可存64个目录项，640个FCB只占10个盘块，查找目录时间大大缩短 Page * * 文件控制块和索引结点 磁盘索引结点：存放在磁盘 文件主标识符 文件类型 文件存取权限 文件物理地址 ：13个地址项 文件长度 文件连接计数：共享 文件存取时间 Page * * 2) 磁盘索引结点 每个文件有惟一的磁盘索引结点，它主要包括以下内容： ①文件主标识符：拥有该文件的个人或小组的标识符。 ②文件类型：包括正规文件、目录文件、或特别文件。 ③文件存取权限：指个类用户对文件的存取权限。 ④文件物理地址：每个索引结点中含有13个地址项。 ⑤文件长度：指以字节为单位的文件长度。 ⑥文件连接计数：表明在本文件系统中，所有指向该文件名的指针计数。 ⑦文件存取时间：指出本文件最近被进程存取的时间，最近被修改的时间及索引结点最近被修改的时间。 Page * * 文件控制块和索引结点 内存索引结点：存放在内存 索引结点编号 状态：指示i结点是否上锁或被修改 访问计数：进程访问此i结点数 文件所属文件系统的逻辑设备号 链接指针：设置有分别指向空闲链表和散列队列的指针 Page * * 3) 内存索引结点 存放在内存中的索引结点，当文件被打开时，要将磁盘索引结点拷贝到内存的索引结点中，便于以后使用。在内存索引结点中，增加了以下内容： (1) 索引结点编号。 用于标识内存索引结点。 (2) 状态。 指示i结点是否上锁或被修改。 (3) 访问计数。 每当有一进程要访问此i结点时， 将该访问计数加1， 访问完再减1。 (4) 文件所属文件系统的逻辑设备号。 (5) 链接指针。 设置有分别指向空闲链表和散列队列的指针。 Page * * 目录管理 文件控制块和索引结点 目录结构 目录查询技术 Page * * 目录结构 单级目录结构 整个系统只建立一张目录表，每个文件占一个目录项 文件名 物理地址 文件说明 状态位 文件名1 文件名2 … 单级目录 Page * * 目录项例 Page * * 目录结构 单级目录优点 简单 能实现按名存取 单级目录缺点 查找速度慢 不允许重名 不便于实现文件共享 单级目录只实现了目录管理的第一项功能，即 “按名存取” Page * * 目录结构 两级目录