操作系统第14讲.ppt

操作系统概念第十四讲 文件系统（2）本课总体纲要•文件的目录管理•文件的共享•文件的存取控制和保护•文件的使用•文件系统的层次模型文件目录的概念文件目录的概念•把文件名和对该文件进行控制管理的管理信息称为文件说明，并把文件说明按照一定的逻辑结构存放到物理存储块的一个表目中•一个文件的文件说明信息称为文件目录•管理文件目录就是管理文件信息文件的组成文件的组成•一个文件包括文件说明和文件体•文件说明也称为文件控制块（FCB）文件权限文件日期（创建，访问，写）文件所有者，组，ACL文件大小文件数据块文件目录结构文件目录结构•一级目录：最简单的目录结构一级目录：最简单的目录结构•二级目录：分为主文件目录和用户文件目录二级目录：分为主文件目录和用户文件目录•多级目录：树型目录结构多级目录：树型目录结构一级目录读写处理一级目录读写处理控制权交给文件系统根据文件名搜索一级目录表在目录中？读/写？计算出对应的物理块号调用设备管理程序控制权转移分配存储空间改写一级目录表失败返回系统调用读否一级目录读写处理一级目录读写处理•特点：特点：–各文件说明项处于平等地位，按各文件说明项处于平等地位，按连续结构连续结构和和顺序结构顺序结构存放存放–文件名不能重名，会产生命名冲突。

文件名不能重名，会产生命名冲突–搜索效率低搜索效率低二级目录读写处理二级目录读写处理St.cEditorSt.cMFDLiu UFDFu UFD二级目录处理二级目录处理•特点：–可以解决重命名问题和文件共享问题–多用户文件共享问题–搜索效率提高（单级目录搜索时间与目录表长度n成正比，二级目录搜索时间与用户数m+每个用户的文件个数r成正比)多级文件系统多级文件系统123541314121110789根目录多级文件系统多级文件系统•特点：–层次清楚,便于管理和保护–解决文件重命名–查找搜索速度快本课总体纲要•文件的目录管理•文件的共享•文件的存取控制和保护•文件的使用•文件系统的层次模型文件共享文件共享•三种方法实现文件共享：–绕道法–链接法–基本文件目录表BFD文件共享文件共享-绕道法•绕道法需要用户指定所要共享的文件的逻辑位置或到达被共享文件的路径被共享文件所在的路径交叉点当前目录文件被共享的文件被共享的文件链接法特点链接法特点•绕道法搜索效率不高•链接法：将一个目录中的链指针直接指向被共享文件所在的目录•链接法仍然需要用户指定被共享的文件和被链接的目录BFD法法•文件目录分为两部分:–BFD:文件的结构信息,物理块号,存取控制和管理信息,由系统赋予唯一标识符–SFD:用户给予的标识符和文件说明信息的内部标识符•BFD：存放文件说明信息和文件内部标识符•SFD：存放文件名和文件内部标识符BFD法特点法特点标识符物理块号0.1.2.3.4.5.6.7.8.9.空闲文件目录Fu3Wang4a.c5b.c6f.c6z.c7Sub-d 8w.c9主目录MFD IDFU的目录SFD IDWang 的目录SFD IDa.cb.c/f.cz.cw.cSub-d SFDID目录管理目录管理1)将主目录MFD中相应的表目复制到内存中。

2)根据1）所复制的标识符，再复制此标识符所指明的BFD有关表目3)根据BFD有关说明信息搜索SFD，找到与待打开文件相对应的目录表项4)根据SFD中的标识符号找到对应的物理块号从而对文件进行操作本课总体纲要•文件的目录管理•文件的共享•文件的存取控制和保护•文件的使用•文件系统的层次模型文件的存取控制和保护•文件共享：不同用户共同使用一个文件•文件保护：文件本身需要防止文件的用户对文件内容的破坏•文件保密：文件未经拥有者许可，其他用户不可访问文件的存取控制和保护•文件系统的存取控制部分应做到：–对于拥有读、写、执行权限的用户，应允许对其操作–对于没有拥有读、写、执行权限的用户，应禁止对其操作–应防止一个用户冒充其他用户对文件进行存取–应防止用户误用文件文件的存取控制和保护•文件存取控制的四个方式：–存取控制矩阵–存取控制表–口令–密码文件的存取控制和保护•存取矩阵方式采用二维矩阵来进行存取控制文件的存取控制和保护•存取控制表以文件为单位，把用户按照某种关系划分为若干组，通知规定每组的存取权限文件的存取控制和保护•口令有两种方式：–进入系统口令–访问文件口令•优点：–占有内存少，执行时间短•缺点：–保密性差–共享性差文件的存取控制和保护•密码方式：编码程序解码程序用户指定代码键用户文件密码文件密码文件密码文件存储本课总体纲要•文件的目录管理•文件的共享•文件的存取控制和保护•文件的使用•文件系统的层次模型文件的使用•文件系统以系统调用的方式为用户提供的服务：–设置和修改用户对文件的存取权限–建立、改变和删除目录的服务–文件共享、设置访问路径的服务–创建、打开、读写、关闭以及删除文件的服务本课总体纲要•文件的目录管理•文件的共享•文件的存取控制和保护•文件的使用•文件系统的层次模型文件系统的层次模型用户接口用户接口符号文件系统符号文件系统SFD基本文件系统基本文件系统BFD存取控制验证存取控制验证逻辑文件系统逻辑文件系统物理文件系统物理文件系统存储设备分配存储设备分配设备策略模块设备策略模块启动启动I/O回答用户存取要求系统调用文件系统总结•按照文件的性质和用途可分为哪三类？•文件系统有几种逻辑结构,几种物理结构?•文件存取控制方式有几种?•常用文件存储设备的管理方法有哪些?•用磁带作为文件存储介质,文件只能组织成–顺序文件–链接文件–索引文件–目录文件文件系统总结•磁盘的访问时间由哪三部分组成?•文件系统的主要目的?–实现按名存取–实现虚拟存储–提高外存读写速度–用于存储系统文件•什么是文件目录和目录文件?•试述成组链法的基本原理以及磁盘分配和释放过程？总结•文件的目录管理•文件的共享•文件的存取控制和保护•文件的使用•文件系统的层次模型。