《《操作系统原理》第五章-文件系统.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《操作系统原理》第五章-文件系统.ppt（72页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、操作系统原理操作系统原理内容提要内容提要v概述概述v文件文件v目录目录v文件系统文件系统v文件系统的实现文件系统的实现v文件系统的安全性和保护机制文件系统的安全性和保护机制2内容提要内容提要操作系统原理操作系统原理概概 述述v计算机系统中涉及的另一类资源是计算机系统中涉及的另一类资源是软件资源软件资源。这包。这包括系统和用户的各种程序和数据。这些程序和数据括系统和用户的各种程序和数据。这些程序和数据存放在不同的文件存储介质中，用户和系统要频繁存放在不同的文件存储介质中，用户和系统要频繁地对它们进行访问，如何即使存储的信息安全可靠地对它们进行访问，如何即使存储的信息安全可靠，又能让每个用户方便地
2、存取这些信息呢？这正是，又能让每个用户方便地存取这些信息呢？这正是要实现的功能。要实现的功能。v对文件系统的三个基本要求：对文件系统的三个基本要求：能够存储大量的信息能够存储大量的信息长期安全地保存信息长期安全地保存信息可以共享信息。可以共享信息。3概概 述述操作系统原理操作系统原理文文 件件v文件：是指具有文件：是指具有符号名符号名的的数据信息数据信息的集合的集合v文件名：就是文件的符号名文件名：就是文件的符号名4把文件看作是命名了的字符串集合把文件看作是命名了的相关记录集合12操作系统原理操作系统原理文件的分类文件的分类v按文件用途分类按文件用途分类系统文件：有关操作系统及有关系统所组成文
3、件系统文件：有关操作系统及有关系统所组成文件库文件：标准子程序及常用应用程序组成文件，允许用户库文件：标准子程序及常用应用程序组成文件，允许用户使用但不能修改使用但不能修改用户文件：用户的程序代码、数据用户文件：用户的程序代码、数据v按文件中的数据分类按文件中的数据分类源文件：源代码、数据文件源文件：源代码、数据文件相对地址目标文件：编译（相对地址目标文件：编译（compile)等产生逻辑地址，等产生逻辑地址，需要重定位需要重定位可执行程序文件：相对地址目标文件相互链接（可执行程序文件：相对地址目标文件相互链接（link)生生成的可执行文件，逻辑成的可执行文件，逻辑/绝对地址绝对地址5操作系统
4、原理操作系统原理文件的分类（文件的分类（2）v按文件的保护方式分类按文件的保护方式分类只读文件只读文件: r读写文件读写文件: rw-无保护文件无保护文件: rwx6操作系统原理操作系统原理文件的分类（文件的分类（3）v按文件保存时间分类按文件保存时间分类临时文件：批处理中从作业开始运行到作业结临时文件：批处理中从作业开始运行到作业结束，或是在分时处理中从会话开始到会话终止束，或是在分时处理中从会话开始到会话终止期间所保存的临时性文件。一旦这些作业终止期间所保存的临时性文件。一旦这些作业终止，其相应的临时文件也被系统自动撤销。，其相应的临时文件也被系统自动撤销。永久文件：在用户没有发出撤销该文
5、件的命令永久文件：在用户没有发出撤销该文件的命令前，一直需要在系统中保存的文件。前，一直需要在系统中保存的文件。7操作系统原理操作系统原理文件系统提供对文件的操作文件系统提供对文件的操作vOpen 文件，准备访问文件，准备访问vClose 文件，结束文件的使用文件，结束文件的使用vCreate 文件，构造一个新文件文件，构造一个新文件vDestroy 文件，删除一个文件文件，删除一个文件vCopy 文件，产生副本文件，产生副本vRename 文件，重命名文件，重命名vList 显示文件显示文件-目录文件的内容目录文件的内容操作系统原理操作系统原理文件系统提供对文件中数据项文件系统提供对文件中数
6、据项的操作的操作vRead 操作操作：把文件中一个数据项输入给进程：把文件中一个数据项输入给进程vWrite 操作操作：进程输出一个数据项到文件中去；：进程输出一个数据项到文件中去；vUpdate操作操作：修改一个已经存在的数据项：修改一个已经存在的数据项vInsert 操作操作：添加一个已经存在的数据项：添加一个已经存在的数据项vDelete 操作操作：从文件中删除一个数据项：从文件中删除一个数据项操作系统原理操作系统原理文件的存储和恢复文件的存储和恢复v文件系统中不论是硬件还是软件都会发生损坏和错文件系统中不论是硬件还是软件都会发生损坏和错误，为使至关重要的系统文件万无一失，应对保存误，为
7、使至关重要的系统文件万无一失，应对保存在外存中的系统文件采取一些保护措施，如：在外存中的系统文件采取一些保护措施，如： “定定期转储期转储”。全量转储（全量转储（backup)增量转储增量转储操作系统原理操作系统原理海量备份和增量备份海量备份和增量备份v全量备份全量备份：安全，速度慢，可改变恢复时的：安全，速度慢，可改变恢复时的特性参数，消除磁盘存储碎片，提高读写性特性参数，消除磁盘存储碎片，提高读写性能能v增量备份增量备份：分级实现，快速，恢复时需要全：分级实现，快速，恢复时需要全部备份资料部备份资料v实际应用中，增量备份和全量备份穿插进行实际应用中，增量备份和全量备份穿插进行操作系统原理操
8、作系统原理文件的存储和恢复文件的存储和恢复(2)v文件的恢复文件的恢复利用转储的文件进行恢复。利用转储的文件进行恢复。(restore)操作系统原理操作系统原理内容提要内容提要v概述概述v文件文件v目录目录v文件系统文件系统v文件系统的实现文件系统的实现v文件系统的安全性和保护机制文件系统的安全性和保护机制13内容提要内容提要操作系统原理操作系统原理目目 录录v目录：目录：文件系统层次结构的一个非终结节点，一个文件系统层次结构的一个非终结节点，一个目录通常包含有许多目录项，每个目录项可以是一目录通常包含有许多目录项，每个目录项可以是一个文件或目录。而文件是文件系统层次结构的一个个文件或目录。而
9、文件是文件系统层次结构的一个终结节点，即在文件下不可能再包含文件或目录。终结节点，即在文件下不可能再包含文件或目录。v目录节点目录节点是查询其子节点的路线，通过目录找到目是查询其子节点的路线，通过目录找到目标文件的物理位置等属性标文件的物理位置等属性v目录的作用目录的作用：按名存取文件。：按名存取文件。操作系统原理操作系统原理目录的层次结构目录的层次结构v目录是文件系统的加载点目录是文件系统的加载点v目录目录是层次结构树状目录结构是层次结构树状目录结构v文件的绝对路径名文件的绝对路径名：从根目录开始指定全路：从根目录开始指定全路径的文件名径的文件名v相对路径名相对路径名：以当前目录为出发点的文
10、件名：以当前目录为出发点的文件名， 当前目录：当前目录：. . 父目录：父目录：.操作系统原理操作系统原理目录的常见结构形式目录的常见结构形式操作系统原理操作系统原理系统目录树系统目录树/ericdevvarhomeusrtmpdictionaryapp1dictionary的表示方法：的表示方法：ls /home/eric/dictionarycd home/eric;ls ./dictionarycd /home/eric/app1;ls ./dictionary操作系统原理操作系统原理目录的操作目录的操作v目录文件：多个文件的目录项构成的一种特目录文件：多个文件的目录项构成的一种特殊文件
11、。殊文件。v创建目录创建目录v删除目录删除目录v显示目录显示目录v修改目录修改目录操作系统原理操作系统原理内容提要内容提要v概述概述v文件文件v目录目录v文件系统文件系统v文件系统的实现文件系统的实现v文件系统的安全性和保护机制文件系统的安全性和保护机制19内容提要内容提要操作系统原理操作系统原理文件系统文件系统v文件系统文件系统：操作系统中统一管理信息资源的：操作系统中统一管理信息资源的一种软件，管理文件的存储、检索、更新，一种软件，管理文件的存储、检索、更新，提供安全可靠的共享和保护手段，并且方便提供安全可靠的共享和保护手段，并且方便用户使用用户使用操作系统原理操作系统原理文件系统的功能文
12、件系统的功能v 统一管理文件的存储空间，实施存储空间的分配与统一管理文件的存储空间，实施存储空间的分配与回收回收v提供方便的文件访问机制，实现对文件的按名存取提供方便的文件访问机制，实现对文件的按名存取 （将（将名字空间名字空间映射映射存储空间存储空间）v 实现文件信息的共享，并提供文件的保护和保密措实现文件信息的共享，并提供文件的保护和保密措施施v 向用户提供一个方便使用的接口（提供对文件系统向用户提供一个方便使用的接口（提供对文件系统操作命令，以及提供对文件的操作命令：信息存取操作命令，以及提供对文件的操作命令：信息存取、加工等）、加工等）操作系统原理操作系统原理文件系统的功能（文件系统的
13、功能（2）v向下提供和向下提供和I/O设备相一致的接口，向上提设备相一致的接口，向上提供用户需要的相关信息供用户需要的相关信息v文件系统的执行效率文件系统的执行效率 文件系统在操作系统接口中占的比例最大，文件系统在操作系统接口中占的比例最大，用户使用操作系统的感觉在很大程度上取决用户使用操作系统的感觉在很大程度上取决于对文件系统的使用效果于对文件系统的使用效果操作系统原理操作系统原理操作系统原理操作系统原理内容提要内容提要v概述概述v文件文件v目录目录v文件系统文件系统v文件系统的实现文件系统的实现v文件系统的安全性和保护机制文件系统的安全性和保护机制24内容提要内容提要操作系统原理操作系统原
14、理文件的实现文件的实现-文件的逻辑结构文件的逻辑结构v逻辑结构和物理结构对应逻辑结构和物理结构对应v逻辑结构逻辑结构是用户直接操作的对象是用户直接操作的对象v文件的逻辑项和物理空间之间有文件的逻辑项和物理空间之间有映射关系映射关系文件系文件系统负责这种映射转换统负责这种映射转换操作系统原理操作系统原理文件的实现文件的实现-文件的逻辑结构（文件的逻辑结构（2）v顺序结构的定长记录顺序结构的定长记录v顺序结构的变长记录顺序结构的变长记录v带关键字的记录带关键字的记录26顺序结构的变长记录带关键字的记录顺序/索引存取索引存取顺序结构的定长记录顺序/直接存取无结构的字节流式文件无结构的字节流式文件有结
15、构的记录式文件有结构的记录式文件操作系统原理操作系统原理文件的实现文件的物理结构文件的实现文件的物理结构v物理结构的组织应该提高存储空间的利用率物理结构的组织应该提高存储空间的利用率，减少存取时间，减少存取时间v选择物理结构的标准：外存类型，记录使用选择物理结构的标准：外存类型，记录使用频率，存取速度要求，关键字数量频率，存取速度要求，关键字数量顺序文件顺序文件随机文件随机文件串联文件串联文件操作系统原理操作系统原理顺序文件顺序文件v将一个文件中逻辑上连续的信息存放到将一个文件中逻辑上连续的信息存放到若干若干连续的物理块中，连续的物理块中，这类文件叫这类文件叫连续文件连续文件，又，又称称顺序文
16、件顺序文件。 优点优点: 简单简单 支持顺序存取和随机存取支持顺序存取和随机存取 顺序存取速度快顺序存取速度快 所需的磁盘寻道次数和寻道时间最少所需的磁盘寻道次数和寻道时间最少28操作系统原理操作系统原理29012345678910111213141516171819202122232425262728293031文件名文件名 始址始址 块数块数count 0 2tr 14 3mail 19 6list 28 4f 6 2 文件目录文件目录countftrmaillist顺序文件（顺序文件（2）操作系统原理操作系统原理缺点缺点: : v文件不能动态增长文件不能动态增长 预留空间预留空间: :浪
17、费浪费 重新分配和移动重新分配和移动v不利于文件插入和删除不利于文件插入和删除v外部碎片问题外部碎片问题 存储压缩技术存储压缩技术30顺序文件（顺序文件（3）操作系统原理操作系统原理随机结构随机结构随机文件随机文件v 随机结构中，文件存放在直接存取型存储设随机结构中，文件存放在直接存取型存储设备上，例如磁盘备上，例如磁盘31记录号记录号内容内容记录号记录号地址项地址项磁盘数据区磁盘数据区记录号记录号关键字关键字磁盘数据区磁盘数据区F(关键字关键字)直接地址结构直接地址结构索引地址结构索引地址结构索引文件索引表索引文件索引表计算寻址结构：计算寻址结构：杂凑，杂凑，HASH算法算法地址项地址项操作
18、系统原理操作系统原理随机结构随机结构随机文件随机文件(2)68 893 文件A的文件索引012254链接字登记项255256509链接字登记项54 绝对区号68256字全部用于存放数据信息数据区相对区号0绝对区号893256字相对区号2绝对区号54256字相对区号509相对区号0相对区号1相对区号2相对区号509有信息无信息510256文件A文件A(a) 随机文件的物理结构(b) 用户观点的随机文件图6-4 随机结构文件32操作系统原理操作系统原理链表结构链表结构-串联文件串联文件v一个文件的信息存放在一个文件的信息存放在若干不连续若干不连续的物理块的物理块中，各块之间通过中，各块之间通过指针
19、连接指针连接，前一个物理块，前一个物理块指向下一个物理块指向下一个物理块v优点：优点：提高了磁盘空间利用率提高了磁盘空间利用率,不存在外部碎不存在外部碎片问题片问题 有利于文件插入和删除有利于文件插入和删除 有利于文件动态扩充有利于文件动态扩充33操作系统原理操作系统原理34文件名文件名 始址始址 末址末址jeep 9 25文件目录文件目录01234567891011121314151617181920212223242526272829303111016-125链表结构链表结构串联文件串联文件(2)操作系统原理操作系统原理v缺点缺点：存取速度慢，不适于随机存取：存取速度慢，不适于随机存取 可
20、靠性问题，如指针出错可靠性问题，如指针出错 更多的寻道次数和寻道时间更多的寻道次数和寻道时间 链接指针占用一定的空间链接指针占用一定的空间35链表结构链表结构串联文件串联文件(3)操作系统原理操作系统原理文件的组成和文件控制块文件的组成和文件控制块v文件包含：文件包含：是文件的正文部分，是用户需要保存和处理的有效数是文件的正文部分，是用户需要保存和处理的有效数据。（用户关心）据。（用户关心）：文件控制块是操作系统为管理文件而设：文件控制块是操作系统为管理文件而设置的数据结构，存放了为管理文件所需的所有有关信息置的数据结构，存放了为管理文件所需的所有有关信息（文（文件属性）件属性） 文件控制块是
21、文件存在的标志文件控制块是文件存在的标志 FCBFCB在文件创建时生成，文件操作时动态修改，文件删除时消失在文件创建时生成，文件操作时动态修改，文件删除时消失 把所有的把所有的FCB组织在一起，就构成了文件目录，即文件控制块的有序组织在一起，就构成了文件目录，即文件控制块的有序集合集合36操作系统原理操作系统原理文件的组成和文件控制块（文件的组成和文件控制块（2）37目录目录文件文件操作系统原理操作系统原理文件的使用与控制文件的使用与控制文件共享文件共享v定义定义 一个文件被多个用户或程序使用一个文件被多个用户或程序使用 共享形式：共享形式：被多个用户使用，由存取权限控制被多个用户使用，由存取
22、权限控制被多个程序使用，但各用自己的读写指针被多个程序使用，但各用自己的读写指针被多个程序使用，但共享读写指针被多个程序使用，但共享读写指针v目的目的 节省时间和存储空间，减少了用户工作量；节省时间和存储空间，减少了用户工作量； 进程间通过文件交换信息进程间通过文件交换信息38操作系统原理操作系统原理文件的使用与控制文件的使用与控制文件共享文件共享(2)v实现方法：实现方法：链接法和多级目录法链接法和多级目录法v链接法：链接法：建立主文件目录和用户文件目录，建立主文件目录和用户文件目录，还要建立总目录。在用户文件目录之间实现还要建立总目录。在用户文件目录之间实现链接链接39操作系统原理操作系统
23、原理文件的使用与控制文件的使用与控制共享实现共享实现(3)丙用户丙用户乙用户乙用户甲用户甲用户BADC文件文件3的地址的地址文件文件2的地址的地址文件文件1的地址的地址文件文件i+1的地址的地址文件文件i的地址的地址文件文件1文件文件2文件文件i+140操作系统原理操作系统原理文件的使用与控制文件的使用与控制共享实现共享实现(4)v文件目录分成两部分文件目录分成两部分41基本文件目录基本文件目录BFD符号文件目录符号文件目录SFD文件的唯一标识符文件的唯一标识符(inode(inode号号) )结构信息结构信息物理地址物理地址存取控制存取控制管理信息管理信息存放文件的符号名和存放文件的符号名和
24、与之对应的唯一标识符与之对应的唯一标识符(inode(inode号号) )操作系统原理操作系统原理42操作系统原理操作系统原理活动文件表和活动符号表活动文件表和活动符号表(1)v 根据文件局部性原理，一定时间内对某文件的访根据文件局部性原理，一定时间内对某文件的访问是频繁的问是频繁的v 将访问的文件的文件控制表的内容放入内存以提高将访问的文件的文件控制表的内容放入内存以提高读写读写/ /查询速度查询速度43基本文件目录BFD符号文件目录SFD整个文件系统：活动文件表每个用户：活动符号表活动文件表中的表目指针操作系统原理操作系统原理活动符号表与活动文件表活动符号表与活动文件表(2)v系统初始启动
25、将内部系统初始启动将内部ID=1ID=1的基本文件目录和的基本文件目录和ID=2ID=2的主符号目录的信息复制到活动文件表中的主符号目录的信息复制到活动文件表中v用户打开文件时，系统将文件的用户打开文件时，系统将文件的BFDBFD的表目复制到活的表目复制到活动文件表中，将动文件表中，将SFDSFD的表目复制到活动符号表中的表目复制到活动符号表中基本文件目录BFD符号文件目录SFD整个文件系统：活动文件表每个用户：活动符号表活动文件表中的表目指针复制复制44操作系统原理操作系统原理v输入：文件名，设备号输入：文件名，设备号v过程：过程：在基本文件目录中为其分配一个空表目，并返回一个内部标在基本文
26、件目录中为其分配一个空表目，并返回一个内部标识号识号( (通常相应于表目序号通常相应于表目序号) )；在符号文件目录中分配一个空表目，并填入文件符号名与内在符号文件目录中分配一个空表目，并填入文件符号名与内部标识号；部标识号；调用存储分配程序为文件分配外存空间；调用存储分配程序为文件分配外存空间；将其在基本文件目录中的相应表目置初值，并填入物理地址将其在基本文件目录中的相应表目置初值，并填入物理地址；调用打开文件命令将有关表目登入活动文件表和活动符号名调用打开文件命令将有关表目登入活动文件表和活动符号名表。表。45操作系统原理操作系统原理v输入：文件名，设备号输入：文件名，设备号v过程：过程：
27、查找符号文件目录树，以找出该文件的表目。如找到返查找符号文件目录树，以找出该文件的表目。如找到返回该文件的内部标识号，如找不到就转错误处理程序；回该文件的内部标识号，如找不到就转错误处理程序；在活动文件表和活动符号名表中为该文件分配一个表目在活动文件表和活动符号名表中为该文件分配一个表目；将有关信息填入活动文件表和活动符号名表中，并将该将有关信息填入活动文件表和活动符号名表中，并将该文件的文件的“当前用户数当前用户数”加加1(1(该数据项在活动文件表中该数据项在活动文件表中) )。46操作系统原理操作系统原理v输入：文件名，设备号，记录字节数，内存起始输入：文件名，设备号，记录字节数，内存起始
28、地址地址v过程：过程：按文件名从活动符号名表和活动文件表中找出该文件的文件描述符按文件名从活动符号名表和活动文件表中找出该文件的文件描述符内容内容( (即目录表目内容即目录表目内容) )；按存取控制说明检查访问的合法性；按存取控制说明检查访问的合法性；按文件描述符中指出的该文件的逻辑和物理组织形式按文件描述符中指出的该文件的逻辑和物理组织形式( (包括存放方式包括存放方式，记录大小，起始物理块号等，记录大小，起始物理块号等) )将欲读的逻辑记录号和记录个数转换将欲读的逻辑记录号和记录个数转换成物理块号；成物理块号；将所有这些参数按设备管理程序的接口形式进行转换，并将此访问将所有这些参数按设备管
29、理程序的接口形式进行转换，并将此访问要求转送给设备管理程序，以完成数据交换工作。要求转送给设备管理程序，以完成数据交换工作。47操作系统原理操作系统原理v除要求分配磁盘空间以外，其参数和操作类似于读除要求分配磁盘空间以外，其参数和操作类似于读文件操作文件操作48操作系统原理操作系统原理v输入：文件名，设备号输入：文件名，设备号v过程：过程：撤消在用户的活动符号名表中的相应表目内容；撤消在用户的活动符号名表中的相应表目内容；在活动文件表中该文件的在活动文件表中该文件的“当前用户数当前用户数”减减1 1。如减。如减1 1后后，此值为，此值为“0”0”，则撤消此表目的内容；，则撤消此表目的内容；若活
30、动文件表表目内容已被修改过，则在撤消此表目内若活动文件表表目内容已被修改过，则在撤消此表目内容前，应将此表目内容写回磁盘上基本文件目录的相应容前，应将此表目内容写回磁盘上基本文件目录的相应表目中去。表目中去。49操作系统原理操作系统原理v输入：文件名输入：文件名v过程过程清除用户符号文件目录中的相应表目；清除用户符号文件目录中的相应表目；释放该文件在外存的文件存储空间；释放该文件在外存的文件存储空间；清除该文件在基本文件目录中的相应表目清除该文件在基本文件目录中的相应表目50操作系统原理操作系统原理是文件控制块的有效集合是文件控制块的有效集合为了实现对文件目录的管理，通为了实现对文件目录的管理
31、，通常将文件目录以文件的形式保存在外存，该常将文件目录以文件的形式保存在外存，该文件称为目录文件文件称为目录文件v当前目录可以简化查找过程当前目录可以简化查找过程51操作系统原理操作系统原理 为所有文件建立一个目录文件（组成一线性表）为所有文件建立一个目录文件（组成一线性表）优点：优点：简单，易实现简单，易实现缺点：缺点：限制了用户对文件的命名限制了用户对文件的命名文件平均检索时间长文件平均检索时间长限制了对文件的共享限制了对文件的共享52操作系统原理操作系统原理 为改变一级目录文件目录命名冲突，并提高为改变一级目录文件目录命名冲突，并提高对目录文件检索速度而改进对目录文件检索速度而改进 一级
32、称为主文件目录，给出一级称为主文件目录，给出用户名，用户子目录所在的物理位置；二级用户名，用户子目录所在的物理位置；二级称为用户文件目录（又称用户子目录），给称为用户文件目录（又称用户子目录），给出该用户所有文件的出该用户所有文件的FCB53操作系统原理操作系统原理解决了文件的重名问题和文件共享问题解决了文件的重名问题和文件共享问题 用户名用户名| |文件名文件名 查找时间降低查找时间降低增加了系统开销增加了系统开销54操作系统原理操作系统原理55操作系统原理操作系统原理（3）多级目录结构（树型目录）多级目录结构（树型目录）优点：优点： 层次结构清晰，便于管理和保护；有利于文件分类层次结构清晰
33、，便于管理和保护；有利于文件分类；解决重名问题；提高文件检索速度；能进行存取；解决重名问题；提高文件检索速度；能进行存取权限的控制权限的控制缺点：缺点： 查找一个文件按路径名逐层检查，由于每个文件都查找一个文件按路径名逐层检查，由于每个文件都放在外存，多次访盘影响速度放在外存，多次访盘影响速度56操作系统原理操作系统原理57MFDABCDEabcdefgh操作系统原理操作系统原理v文件系统的物理文件系统模块必须负责文件系统的物理文件系统模块必须负责分配盘区和回收盘区的工作分配盘区和回收盘区的工作v空闲盘区的表示方法空闲盘区的表示方法 空闲盘区链空闲盘区链 空闲盘区目录空闲盘区目录 位示图位示图
34、58操作系统原理操作系统原理v为每个空闲盘区设立一个指针，内存中保存指向第为每个空闲盘区设立一个指针，内存中保存指向第一个空闲盘区的指针。用户使用时从链头取出空闲一个空闲盘区的指针。用户使用时从链头取出空闲区块，回收时加到链中区块，回收时加到链中 优点：优点：简单简单 缺点：缺点：低效率，大量的低效率，大量的I/OI/O操作，因为要操作，因为要 修改盘修改盘区的指针区的指针 改进：改进：成组链接法：把空闲盘区分组，组成组链接法：把空闲盘区分组，组之间用指针成链之间用指针成链59操作系统原理操作系统原理60操作系统原理操作系统原理v为每个相连的空闲盘区设立一个目录项，形成若干为每个相连的空闲盘区
35、设立一个目录项，形成若干空闲文件。分配存储空闲盘区和回收盘区的过程拾空闲文件。分配存储空闲盘区和回收盘区的过程拾查找、修改目录表的过程查找、修改目录表的过程 优点：优点：分配和释放空闲盘区都相当容易分配和释放空闲盘区都相当容易 缺点：缺点：空闲盘区多时，需要大量的存储空间存放空闲盘区多时，需要大量的存储空间存放空闲盘区目录空闲盘区目录61操作系统原理操作系统原理62操作系统原理操作系统原理v是一张存储空间分配表。以连续文件形式存是一张存储空间分配表。以连续文件形式存放在磁盘或内存中。位示图的每个放在磁盘或内存中。位示图的每个bitbit和磁盘和磁盘空间的各个盘区有一一对应关系空间的各个盘区有一
36、一对应关系1 1：未分配，：未分配，0 0：已分配：已分配 优点：优点：分配空闲盘区相对慢些，需要查找，释放分配空闲盘区相对慢些，需要查找，释放空间比较快。位示图本身占据空间比较小空间比较快。位示图本身占据空间比较小 缺点：缺点：有时位示图大时，也需要部分换出，分配有时位示图大时，也需要部分换出，分配和回收都会引起大量的和回收都会引起大量的I/OI/O操作操作63操作系统原理操作系统原理64操作系统原理操作系统原理65中断信号中断信号文件命令解释模块文件命令解释模块目录检索模块目录检索模块存取控制验证模块存取控制验证模块逻辑文件系统逻辑文件系统物理文件系统物理文件系统设备策略模块设备策略模块输
37、入输入/输出控制系统输出控制系统磁盘磁盘I/O启动命令启动命令用户程序用户程序命令命令回答回答语法检查语法检查，补充信息，传送信息下一模块接口，补充信语法检查语法检查，补充信息，传送信息下一模块接口，补充信息息根据符号文件名，找到文件的说明信息：存取控制表、文件逻辑结根据符号文件名，找到文件的说明信息：存取控制表、文件逻辑结构、物理结构构、物理结构检查文件访问的合法性，实现文件的共享、保护和保密检查文件访问的合法性，实现文件的共享、保护和保密根据文件说明信息，把对逻辑记录的请求，转换成文件的相对逻辑根据文件说明信息，把对逻辑记录的请求，转换成文件的相对逻辑块号的请求块号的请求管理磁盘盘区，根据
38、文件的物理组织把逻辑块号转换成物理块号，管理磁盘盘区，根据文件的物理组织把逻辑块号转换成物理块号，检查记录是否已经在系统缓冲区力，进行缓冲区的分配和释放检查记录是否已经在系统缓冲区力，进行缓冲区的分配和释放将物理区号转换成相应设备所需要的地址格式（将物理区号转换成相应设备所需要的地址格式（Driver的功能）的功能）启动程序中的各种操作函数及设备相关的中断处理子程序启动程序中的各种操作函数及设备相关的中断处理子程序操作系统原理操作系统原理内容提要内容提要v概述概述v文件文件v目录目录v文件系统文件系统v文件系统的实现文件系统的实现v文件系统的安全性和保护机制文件系统的安全性和保护机制66内容提
39、要内容提要操作系统原理操作系统原理文件系统的安全性和保护机制文件系统的安全性和保护机制v文件存取控制矩阵文件存取控制矩阵 v文件存取控制表文件存取控制表 v用户权限表用户权限表 v文件口令文件口令 v文件加密文件加密 67操作系统原理操作系统原理v文件存取控制矩阵：每个元素规定了每个用文件存取控制矩阵：每个元素规定了每个用户对每个文件的存取权限户对每个文件的存取权限68操作系统原理操作系统原理 v文件存取控制表：以文件为主考虑其存取权文件存取控制表：以文件为主考虑其存取权限限69操作系统原理操作系统原理v用户权限表：以用户为主考虑其存取权限用户权限表：以用户为主考虑其存取权限70操作系统原理操
40、作系统原理v文件、文件系统的定义、功能文件、文件系统的定义、功能v文件的组织文件的组织v目录的作用、内容、结构目录的作用、内容、结构v文件的共享、保护、保密文件的共享、保护、保密v磁盘空间管理技术磁盘空间管理技术v文件系统的层次结构文件系统的层次结构v文件系统的安全性和保护机制文件系统的安全性和保护机制71进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。记想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是
41、蒲扇、凉席，不论男女老忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热怎么这么热”，于是三，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑强子，别跑了，快来我给你扇扇了，快来我给你扇扇”。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到
42、累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，“你你看热的，跑什么？看热的，跑什么？”此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材的味道！蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的扇。蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅道，袅