2012OS第6章文件管理.ppt

文件的逻辑结构主要考虑三个问题： 提高检索速度 便于修改 降低文件的存储费用，即减少文件占用的存储空间，不要求联系分配。 2. 哈希(Hash)文件 图 6-6 Hash文件的逻辑结构 另外：HASA:一项世界性的休闲活动 直接取余法：f(x):= x mod maxM ; maxM一般是不太接近 2^t 的一个质数。 乘法取整法：f(x):=trunc((x/maxX)*maxlongit) mod maxM，主要用于实数。 平方取中法：f(x):=(x*x div 1000 ) mod 1000000); 平方后取中间的，每位包含信息比较多 关于hash的算法研究，一直是信息科学里面的一个前沿，尤其在网络技术普及的今天，他的重要性越来越突出，其实我们每天在网上进行的信息交流安全验证，我们在使用的操作系统密钥原理，里面都有它的身影，特别对于那些研究信息安全有兴趣的朋友，这更是一个打开信息世界的钥匙，他在hack世界里面也是一个研究的焦点。 6.3 外存分配方式 6.3.1 连续分配 图 6-7 磁盘空间的连续分配 2. 连续分配的主要优缺点 连续分配的主要优点如下： 顺序访问容易。 (2) 顺序访问速度快。 连续分配的主要缺点如下： 要求有连续的存储空间。 (2) 必须事先知道文件的长度。 6.3.2 链接分配 1. 隐式链接 图 6-8 磁盘空间的链接式分配 2. 显式链接 图 6-9 显式链接结构 图 6-10 MS-DOS的文件物理结构 6.3.3 索引分配 1. 单级索引分配 链接分配方式虽然解决了连续分配方式所存在的问题， 但又出现了另外两个问题， 即： (1) 不能支持高效的直接存取。要对一个较大的文件进行直接存取，须首先在FAT中顺序地查找许多盘块号。 (2) FAT需占用较大的内存空间。 图 6-11 索引分配方式 2. 多级索引分配 图 6-12 两级索引分配 图 6-13 混合索引方式 (1) 直接地址。 为了提高对文件的检索速度， 在索引结点中可设置10个直接地址项， 即用iaddr(0)~iaddr(9)来存放直接地址。 换言之，在这里的每项中所存放的是该文件数据的盘块的盘块号。假如每个盘块的大小为 4 KB，当文件不大于40 KB时，便可直接从索引结点中读出该文件的全部盘块号。 (2) 一次间接地址。 对于大、 中型文件， 只采用直接地址是不现实的。 为此，可再利用索引结点中的地址项iaddr(10)来提供一次间接地址。这种方式的实质就是一级索引分配方式。图中的一次间址块也就是索引块，系统将分配给文件的多个盘块号记入其中。在一次间址块中可存放1K个盘块号， 因而允许文件长达4 MB。 (3) 多次间接地址。 当文件长度大于4 MB+40 KB时(一次间址与10个直接地址项)， 系统还须采用二次间址分配方式。这时，用地址项iaddr(11)提供二次间接地址。该方式的实质是两级索引分配方式。系统此时是在二次间址块中记入所有一次间址块的盘号。在采用二次间址方式时，文件最大长度可达4 GB。 同理，地址项iaddr(12)作为三次间接地址， 其所允许的文件最大长度可达4 TB。 6.4 目 录 管 理 对目录管理的要求如下： 实现“按名存取”。 (2) 提高对目录的检索速度。 (3) 文件共享。 (4) 允许文件重名。 6.4.1 文件控制块和索引结点 文件控制块 基本信息类 ① 文件名 ； ② 文件物理位置 ； ③ 文件逻辑结构 ； ④ 文件的物理结构 (2) 存取控制信息类 (3) 使用信息类 图 6-14 MS-DOS的文件控制块 2. 索引结点 索引结点的引入 将文件名与文件描述信息分开的方法，即将文件的描述信息单独形成一个称为索引结点的数据结构（简称i结点）。 图 6-15 UNIX的文件目录 文件名2 文件名1 索引结点编号 文件名 … … 2) 磁盘索引结点 文件主 标识符 (2) 文件类型 (3) 文件存取权限 (4) 文件物理地址 (5) 文件长度 (6) 文件连接计数 (7) 文件存取时间 3) 内存索引结点 (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。 6.4.2 目录结构 1. 单级目录结构 文件