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操作系统 文件目录管理

发布时间:2019-06-27 02:02 来源:未知 编辑:admin

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  6.4 目 录 管 理 6.4.1 文件控制块和索引结点 6.4.2 目录结构 6.4.3 目录查询技术 6.4.1 文件控制块与索引节点 文件控制块: ?.文件控制块介绍 ? 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。 ? 文件控制块的有序集合称为文件目录。一个文 件目录也被看做是一个文件,称为目录文件 6.4.1 文件控制块与索引节点 文件控制块: ?. 文件控制块的信息 (1)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 6.4.1 文件控制块与索引节点 文件控制块: ?. 文件控制块的内容 文 件 名 扩 展 名 属 性 备 用 时 间 日 期 第 一 块 号 盘 块 数 MS-DOS的文件控制块 6.4.1 文件控制块与索引节点 索引结点: ?. 索引结点的引入 查找目录的过程中,是将用户给定的文件 名与目录项中的文件名逐一比较。这样查找的 过程需要启动磁盘的次数较多。 在有的系统中如UNIX系统把文件描述信 息单独形成一个称为索引结点的数据结构。使 得同样大小的盘块目录项数增加。在查找时启 动磁盘次数减少。 6.4.1 文件控制块与索引节点 索引结点: ?. 磁盘索引结点 (1)文件主标识符; (2)文化类型; (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 6.4.1 文件控制块与索引节点 索引结点: ?. 内存索引结点 (1)索引结点编号; (2)状态; (3)访问计数; (4)文件所属文件系统的逻辑设备号; (5)链接指针; 6.4.2 目录结构 1)单级目录结构 2)两级目录 3)多级目录 1. 单级目录结构 为所有文件建立一个目录文件。单级目录的优点是 简单且能实现目录管理的基本功能——按名存取。 缺点:(1) 查找速度慢 ; (2) 不允许重名 文件名 文件名1 文件名2 物理地址 文件说明 状态位 … 2. 二级目录结构 ? 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 速度而将目录分为两级: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;二级称为用户文件目录,给 出该用户所有文件的FCB ? 产生于多用户分时系统 ? 优点:解决了文件的重名问题和文件共享问题,提高搜索速 度,查找时间降低 了系统开销, ? 缺点:缺点是不太适合大量用户和大量文件的大系统,增加 2. 二级目录结构 两级目录结构 3. 多级目录结构 多级目录结构也称树形目录,产生于UNIX操作系统, 已被现代操作系统广泛采用。目录与文件放在,目录 也做成文件。 优点:层次结构清晰,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 储权限的控制。 缺点: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。 1)多级目录结构 多级目录结构 2) 路径名 在树形目录结构中,从根目录到任何数据文 件,都只有一条惟一的通路。在该路径上从树的 根(即主目录)开始,把全部目录文件名与数据文件 名,依次地用“/”连接起来,即构成该数据文件 的路径名。系统中的每一个文件都有惟一的路径 名。例如,在上图中用户 B 为访问文件 J ,应使用 其路径名/B/F/J来访问。 3) 当前目录 ? 为了提高文件检索速度,文件系统向用户提 供了一个当前正在使用的目录,称为当前目 录(也称工作目录或值班目录)。查找一个 文件可从当前目录开始,使用部分路径名 ? 当前目录可根据需要任意改变 ? 当前目录一般存放在内存 4. 增加和删除目录 (1) 不删除非空目录。当目录 ( 文件 ) 不空时, 不能将其删除,而为了删除一个非空目录,必须 先删除目录中的所有文件,使之先成为空目录, 后再予以删除。如果目录中还包含有子目录,还 必须采取递归调用方式来将其删除,在 MS-DOS 中就是采用这种删除方式。 (2) 可删除非空目录。当要删除一目录时,如果 在该目录中还包含有文件,则目录中的所有文件 和子目录也同时被删除。 6.4.3 目录查询技术 线性检索法: 根目录 结点6是 /usr的目 录 132号盘 块是/usr 的目录 结点26是 /usr/ast的 目录 496号盘块 是/usr/ast 的目录 6.4.3 目录查询技术 Hash方法: 建立一个Hash索引 文件目录,系统利 用用户提供的的文 件名将它转换成文 件目录的索引值, 再利用该索引值到 目录里查找。 Hash文件 6.4.3 目录查询技术 Hash方法: ?对于使用了通配符的文件名,需要利用线性查找法查找目录 ?文件转换出现相同的Hash值时,处理规则如下: (1)利用Hash法索引查找目录时,如果目录中相应的目录项是空 的,表示系统中并无指定文件。 (2)如果目录项的文件名与指定文件名匹配,则可以找到该文件 所在的物理地址。 (3)如果目录表中的文件名与指定文件名并不匹配,此时需要在 其Hash值上加上一个常数(该常数应与目录的长度值互质), 形成新的索引值,再返回第一步重新开始检查。

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