第6章2文件系统汇编.ppt

第6章 文件系统实现（补充） 1文件系统结构 操作系统通过文件系统来存储、定位、提取数据，文件系统存在于辅助存储器中—磁盘 文件系统设计的两个问题 如何定义对用户的接口。如定义文件及其属性、文件所允许的操作、组织文件的目录结构 创建数据结构和算法来将逻辑文件系统映射到物理外存设备上 文件系统按层组织 文件控制块FCB：由一个文件的相关信息组成的存储结构，如拥有者、许可、文件内容的位置 分层设计的文件系统 二、文件系统的类型 FAT文件系统（MS-DOS文件系统、msdos） 　　它是MS-DOS操作系统使用的文件系统，它也能由Windows98/NT、linux、SCO UNIX等操作系统访问。文件地址以FAT表结构存放，文件目录32B，文件名为8个基本名加上一个“.”和3个字符扩展名。 FAT32文件系统（vfat） 它是Windows98使用的扩展的DOS文件系统，它在MS-DOS文件系统基础上增加了对长文件名（最多到256B）支持。 NTFS（NT文件系统） 它是Windows NT操作系统使用的文件系统，它具有很强的安全特性和文件系统恢复功能，可以处理巨大的存储媒体，支持多种文件系统。 S51K/S52K（sysv） 它是ATT UNIX S V 操作系统使用的1KB/2KB文件系统。 文件系统的类型 ext2（二级扩展文件系统） 它是Linux操作系统使用的高性能磁盘文件系统，它是对Minux操作系统中使用的文件系统扩展（ext）的扩展。它支持256字符的文件名，最大可支持到4TB的文件系统大小。 HPFS（高性能文件系统、hpfs） 它是OS/2操作系统使用的文件系统。 CD-ROM文件系统(iso9660) 它是符合ISO9660标准的支持CD-ROM的文件系统，它有High sierra CD-ROM和Rock Ridge CD-ROM二种类型。 UDF通用磁盘格式文件系统 UDF(Universal Disk Format)文件系统是依据光学储存技术协会（Optical Storage Technology Association, OSTA）的通用磁盘格式文件系统规格1.02版所制定的。它提供了对 UDF格式媒体的只读访问（例如DVD光盘）。Windows98提供对UDF文件系统支持。 三、操作系统(Windows98/NT 、Linux ) 对多种文件系统的支持 WindowsNT多重文件系统 WindowsNT支持FAT文件系统、NTFS、HPFS、CD-ROM文件系统等多种文件系统。 Windows NT执行体内I/O系统分成I/O管理程序、文件系统驱动程序和磁盘驱动程序三层，不同的文件系统采用不同的文件系统驱动程序，系统用动态连接库对这些文件系统进行装入和卸出并适宜于将来的扩展， WindowsNT分层驱动程序如下图所示。 WindowsNT磁盘管理器窗口显示某台微机硬盘各分区安装的多种文件系统如下图所示，图中所示硬盘有二个分区，C盘是FAT文件系统，D盘是NTFS文件系统，E盘是CD-ROM文件系统。 WindowsNT多重文件系统-1 WindowsNT分层驱动程序 WindowsNT多重文件系统-2 Linux 虚拟文件系统VFS Linux采用虚拟文件系统VFS支持许多不同类型的文件系统，VFS是物理系统与服务之间的一个接口层，它屏蔽各类文件系统的差异，给用户和程序提供一个统一的接口。Linux支持ext、ext2、msdos、vfat、iso9660、hpfs等多种文件系统。使用命令mkfs创建各类文件系统。 VFS是物理文件系统与服务之间的一个接口，它对Linux的每一个文件系统的所有细节进行抽象，使得不同的文件系统在Linux内核以及系统中运行的其它进程看来都是相同的，严格说来VFS并不是一种实际的文件系统，它只存在于内存中，不存在于任何外存空间，VFS在系统启动时建立，在系统关闭时消亡。 VSF使Linux同时安装支持不同类型的文件系统成为可能。 2文件系统实现 磁盘结构 如何启动所存储的操作系统、总的块数、空闲块的数目和位置、目录结构以及各个具体文件等。 内存结构 用于文件系统管理和通过缓存来提高性能 磁盘结构 引导控制块, 包括系统从该分区引导操作系统所需要的信息 引导块 （UFS）, 分区引导扇区 （NTFS） 分区控制块 包括分区详细信息 (如块数,块的大小，空闲块的数量和指针，空闲FCB的数量和指针等) 超级块 （UFS）, 主控文件表 （NTFS） 目录结构：用来组织文件 FCB 结构 索引结点 （UFS） 一个典型的FCB 内存结构 内存分区表：包含所有安装分区的信息 内存目录结构：用来保存近来访问过的目录信息