操作系统第五章-文件系统.pptVIP

(2) 位示图 位示图是利用二进制的一位来表示磁盘中一个盘块的使用情况，当值为0时，表示对应的盘块空闲；为1时，表示已分配。 磁盘上的所有盘块都有一个二进制位与之对应，这样，由所有盘块所对应的位构成一个集合，成为位示图。 (3) 成组链接法 成组链法首先把文件存储设备中的所有空闲块按50块划分为一组。 其中，每组的第一块用来存放前一组中各块的块号和总块数。由于第一组的前面已无其他组存在，因此，第一组的块数为49块。不过，由于存储设备的空间块不一定正好是50的整倍数，因而最后一组将不足50块，且由于该组后面已无另外的空闲块组，所以，该组的物理块号与总块数只能放在管理文件存储设备用的文件资源表中。 在成组链法对文件设备进行了上述分组之后，系统可根据申请者的要求进行空闲块的分配，并在释放文件时回收空闲块。下面我们介绍成组链法的分配和释放过程。 首先，系统在初启时把文件资源表复制到内存，从而使文件资源表中放有最后一组空闲块块号与总块数的信息进入内存。 与空闲块块号及总块数相对应，用于空闲块分配与回收是指针Ptr，且Ptr的初值等于该组空闲块的总块数。当申请者提出空闲块要求n时，按照后进先出的原则，分配程序在取走Ptr所指的块号之后，再做Ptr←Ptr-1的操作。这个过程一直持续到所要求的n块都已分配完毕。当内存中只剩下最后一个空闲块号时，系统启动设备管理程序，将该块中存放的下一组的块号与总块数读入内存之后将该块分配给申请者。然后，系统重新设置Ptr指针，并继续为申请者进程分配空闲块。 5.4 文件访问系统调用 操作系统提供文件创建、删除、打开、关闭、读、写等系统调用作为用户编程接口。 5.5 文件共享与文件保护 包含有共享文件的文件系统 无环图目录结构 可能会出现一个同样的文件，用户希望在不同的目录中都能访问它。如果在树形目录结构中要达到这个要求，就必须生成两份文件副本，这样显然浪费了存储空间。 引入无环图目录结构实现文件的共享。在树形目录结构中增加一些未形成环路的链，当需要共享文件或共享子目录时，即可建立一个链的新目录项。 特点 方便文件共享。 两个或多个FCB的一致性难保证，如删除文件时，当文件修改而引起FCB内容变化时。 root dict spell list root rade W7 list count p 无环图目录结构示意图 为图中每个结点设置一个访问计数器，每当图中增加了一条对某个结点的共享链时，该结点的访问计数器加1；每当需要删除某个结点时，该结点的访问计数器减1。若访问计数器为0，则删除该结点，否则只删除给定的路径，保留原结点。 2. 文件的保护 (1) 人为因素:由于人们有意或无意的行为,使得文件系统中的数据遭到破坏或丢失; (2) 系统因素:由于系统某部分出现异常,造成数据的破坏或丢失; (3) 自然因素:存在在磁盘上的数据,随着时间的推移将可能发生溢出或逐渐消失。 (1) 通过存取控制机制来防止由人为因素所造成的文件不安全性。 (2) 通过磁盘容错技术，来防止由磁盘部分的故障所造成的文件不安全性。 (3) 通过“后备系统”来防止由自然因素所造成的不安全性。 容错技术是通过系统中设置冗余部件的办法,来提高系统可靠性的一种技术. 磁盘容错技术则是通过增加冗余的磁盘驱动器,磁盘控制器等方法,来提高磁盘系统可靠性的一种技术,即当磁盘系统某部分出现缺陷或故障时,磁盘仍能正常工作,且不致造成数据的丢失或错误. 目前广泛采用磁盘容错技术来改善磁盘系统的可靠性. 本章小结 掌握文件系统的逻辑结构和物理结构. 掌握各种物理结构寻找文件某块的原理,索引结构文件最大长度的计算方法. 掌握三种目录结构的特点,多级目录是寻找文件某块的计算方法. 掌握三种文件存储空间管理方法. 练习 有一个文件系统，根目录长驻内存，如图所示。目录文件采用链接结构，每个目录下最多存放60个文件或目录（称为下级文件）。每个磁盘块最多可存放10个文件目录项：如果下级文件是目录文件，则上级目录项指向该目录文件的第一块地址。假设目录结构中文件或子目录按自左向右的次序排列，…表示尚有其他文件或子目录。 普通文件采用UNIX三级索引结构，即文件控制块中给出13个磁盘地址，前10个磁盘地址指出文件前10块的物理地址，第11个磁盘地址指向一级索引表，一级索引表给出256个磁盘地址，即指出该文件第11块至第266块的物理地址；第12个磁盘地址指向二级索引表，二级索引表中指出256个一级索引表的地址；第13个磁盘地址指向三级索引表，三级索引表中指出256个二级索引表的地址。主索引表放在目录项中，若要读/A/D/G/I/J的第7466块，最少启动硬盘几次，最多几次？ * * * * * * *