OS複習 檔案系統

2021-10-06 20:05:47 字數 3219 閱讀 1355

檔名:檔案的符號名。當乙個檔案被建立時,必須給它指定乙個名字,使用者通過檔名來訪問檔案。命名規則:

檔案分類

檔案中的資料分類:

檔案保護方式分類:

檔案儲存時間分類:

​ 檔案系統是作業系統中統一管理資訊資源的一種軟體,管理檔案的儲存、檢索、更新,提供安全可靠的共享和保護手段,並且方便使用者使用。

​ 檔案系統要完成的任務:

統一管理磁碟空間,實現磁碟空間的分配與**;

實現檔案按名訪問:名字空間–對映–>磁碟空間;

實現檔案資訊共享,並提供檔案的保護、保密手段;

向使用者提供乙個方便使用、易於維護的介面,並向使用者提供有關統計資訊;

提高檔案系統的效能;

提供與io系統的統一介面。

​ 從使用者角度所觀察到的檔案組織形式(記錄式、流式)。檔案管理系統必須具有執行這種對映功能的模組,把使用者請求中的邏輯位元組串位址變換成物理位元組串位址。可以提高檢索效率,便於修改,降低檔案儲存代價。

3.2.1 連續結構

​ 把乙個邏輯上連續的記錄分配到連續的物理塊中,即用物理上的順序儲存來實現的邏輯次序,物理順序和邏輯順序是一致的。適合於變化不大的檔案。

3.2.2 索引結構

​ 乙個檔案的資訊存放在若干個不連續物理塊中,系統為每個檔案建立乙個專用資料結構:索引表,並將這些物理塊的塊號存放在該索引中。索引表就是磁碟塊位址陣列,其中第i個條目指向檔案的第i塊。

​ 因為每個檔案的索引表長度是不一樣的,所以索引表不能存放在fcb中,fcb中只記錄索引表的位址。系統為每個檔案建立邏輯塊號與物理塊號的對照表,稱為檔案的索引表。檔案由資料檔案和索引表構成,這種檔案稱為索引檔案。

​ 索引檔案在儲存區中佔兩個區:索引區資料區。索引區存放索引表,資料區存放資料檔案本身。訪問索引檔案需要兩步操作:讀取檔案索引區,由邏輯塊號查得物理塊號;訪問物理塊號而獲得所需資訊。

重點舉例:讀取linux下/tmp/hello的過程(假定根目錄索引表已在記憶體中,也就意味著獲得了根目錄目錄項所在的物理塊號)

讀取根目錄內容,獲得tmp目錄的索引表所在的物理塊號;

讀取tmp的索引表資訊,獲得tmp目錄項所在的物理塊號;

讀取tmp目錄內容,獲得hello的索引表所在的物理塊號;

讀取hello的索引表資訊,獲得hello的物理塊號;

讀取hello的資料。

索引檔案的特點:

缺點:索引表本身帶來了系統開銷,如內外存空間,訪問時間等。

索引表的組織:

綜合模式:直接索引方式與間接索引方式結合。

3.2.3 串聯結構

​ 串聯檔案結構是按順序由串聯的塊組成的,即檔案的資訊按儲存介質的物理特性存於若干塊中。每個物理塊的最末乙個字(或第乙個字)作為鏈結字,它指向後繼塊的實體地址。鏈首指標存放在該檔案目錄中。檔案的結尾塊的指標為「^」,表示檔案至本塊結束。

​ 目錄能夠把不同的檔案按照某種屬性進行分組,使用者只需向系統提供所需訪問檔案的名字,就能迅速定位乙個檔案。

檔案型別:

訪問控制資訊:

使用資訊:

4.3.1 單級目錄結構

​ 檔案目錄的每個表目應包含:檔案的符號名檔案所在實體地址檔案結構資訊訪問控制資訊管理資訊

​ 特點:結構簡單;檔案多時,目標檢索時間長;有命名衝突:如多個檔案有相同的檔名(不同使用者的相同作用的檔案)或乙個檔案有多個不同的檔名(不同使用者對同一檔案的命名);不便於實現共享。

4.3.2 兩級目錄結構

​ 在根目錄下,每個使用者對應乙個第二級目錄,在使用者目錄下是該使用者的檔案,而不再有下級目錄。適用於多使用者系統,各使用者可有自己的專用目錄。

4.3.3 多級目錄結構

​ 在較高的目錄級,其目錄表目下一級目錄名以及乙個指向其目錄的指標。在最後一級目錄,這個指標指向檔案的物理結構。幾乎所有現代檔案系統都採用這種方案。

多級目錄特點:

可解決檔案重名問題:檔案在系統中的搜尋路徑時從根開始到檔名為止的各檔名組成,只要在同一目錄下的檔名不發生重複就不會由檔案重名而引發混亂;

查詢速度快:可為每類檔案建立乙個子目錄,由於對多級目錄的查詢每次只查詢目錄的乙個子集,所以搜尋速度快於一級和二級目錄;

目錄級別太多時,會增加路徑檢索時間

訪問控制資訊:

使用資訊:

例項:dos中的檔案控制塊fcb,unix中的inode。

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