UNIX系统文件管理分析

UNIX系系统文件管理本章学习目目标6.1文文件与文文件系统6.2文文件的逻逻辑结构6.3文文件的物物理结构6.4UNIX系统文件索索引结构举举例6.5文文件目录录6.6文文件的操操作6.7文文件的共共享与保护护6.8文文件的完完整性6.9外外存空间间的管理开始始本章学习目目标文件、文件件系统、文文件目录、、目录项、、文件共享享等基本概概念及文件件的分类文件的两种种逻辑结构构及两种存存取方法文件的三种种物理结构构：连续结结构、链接接结构及索索引结构UNIX系统的文件件索引结构构三种目录结结构：单级级、两级、、多级目录录结构文件的共享享及保护外存空间的的管理方法法返回本章首首页6.1文文件与文文件系统6.1.1文件件与文件系系统的概念念6.1.2文件件的分类、、属性及文文件系统的的功能返回本章首首页6.1.1文件件与文件系系统的概念念1．文件的的定义文件是具有有标识符（（文件名））的一组相相关信息的的集合。标标识符是用用来标识文文件的。不不同的系统统对标识符符的规定有有所不同。。文件的确确切定义有有两种说法法：（1）文件件是具有标标识符的相相关字符流流的集合。。（2）文文件是具有有标识符的的相关记录录的集合。。下一页2．文件系系统的定义义文件系统是是操作系统统中负责存存取和管理理文件信息息的机构。。它由管理理文件所需需的数据结结构（如文文件控制块块，存储分分配表等））和相应的的管理软件件以及访问问文件的一一组操作组组成。返回本节6.1.2文件件的分类、、属性及文文件系统的的功能1．文件的的分类2．文件的的属性3．文件系系统的功能能下一页1．文件的的分类按文件的用用途分类可可分为以下下三类。（（1）系系统文件。。（2））用户文件件（3））库文件。。按文件中的的数据形式式分类（1）源文文件。（（2）目标标文件。（（3）可可执行文件件。下一页l按操作保护护分类（1）只读读文件。（2）读写写文件。（3）执行行文件按文件的性性质分类（1）普通通文件。（2）目录录文件。（3）特殊殊文件。下一页2．文件的的属性（1）文件件类型。（2）文件件长度。（3）文件件的位置。。（4）文件件的存取控控制。（5）文件件的建立时时间。下一页3．文件系系统的功能能（1）用户户可执行创创建、修改改、删除读读写文件的的命令。（2）用户户能以合适适的方式构构造他的文文件。（3）用户户能在系统统的控制下下，共享其其他用户的的文件。（4）允许许用户用符符号名访问问文件。（5）系统统应有转存存和恢复文文件的能力力，以防止止意外事故故的发生。。（6）系统统应提供可可靠保护及及保密措施施。返回本节6.2文文件的逻逻辑结构6.2.1逻辑辑结构6.2.2存取取方法返回本章首首页6.2.1逻辑辑结构1．有结构构的文件有结构的文文件是指由由若干个相相关的记录录构成的文文件，又称称记录式文文件。2．无结构构文件无结构文件件又称流式式文件，组组成流式文文件的基本本信息单位位是字节或或字，其长长度是文件件中所含字字节的数目目，如大量量的源程序序，库函数数等采用的的就是流式式结构。返回本节6.2.2存取取方法（1）顺序序存取。顺顺序存取是是最简单的的方法。它它严格按照照文件信息息单位排列列的顺序依依次存取，，后一次存存取总是在在前一次存存取的基础础上进行，，所以不必必给出具体体的存取位位置。（2）随机机存取。随随机存取又又称直接存存取，在存存取时必须须先确定进进行存取时时的起始位位置（如记记录号、字字符序号等等）。返回本节6.3文文件的物物理结构6.3.1连续续结构6.3.2链接接结构6.3.3索引引结构返回本章首首页6.3.1连续续结构图6.1文文件的的连续结构构返回本节6.3.2链接接结构图6.2文文件的的链接结构构返回本节6.3.3索引引结构图6.3文文件的的索引结构构下一页图6.4文文件的的多重索引引结构返回本节6.4UNIX系统文件件索引结构构举例1．小型文文件的索引引结构2．大型文文件的索引引结构3．巨型文文件的索引引结构返回本章首首页1．小型文文件的索引引结构图6.5小小型文文件的索引引结构下一页2．大型文文件的索引引结构图6.6大大型文文件的索引引结构下一页3．巨型文文件的索引引结构图6.7巨巨型文文件的索引引结构返回本节6.5文文件目录录6.5.1单级级目录结构构6.5.2二级级目录结构构6.5.3多级级目录结构构返回本章首首页一般情形下下文件目录录项包括以以下信息：：（1）文件件名。文件件的标识符符。（2）文件的的逻辑结构构。（3）文件在在辅存上的的物理位置置。（4）文件建建立修改日日期及时间间。（5）文件的的类型。指指明文件的的类型。（（6）存取取控制信息息。指明用用户对文件件的存取极极限。6.5.1单级级目录结构构文件名文件的物理位置日期时间其他信息C

bsc

Wps

……

图6.8单单级目目录结构返回本节6.5.2二级级目录结构构图6.9二二级目目录结构返回本节6.5.3多级级目录结构构图6.10多级级目录结构构返回本节6.6文文件的操操作1．对文件件的操作（1）创建建文件。（2）删除除文件。（3）打开开文件（4）读文文件（5）写文文件（6）关闭闭文件返回本章首首页2．对记录录的操作（1）读操操作（2）写操操作（3）查找找。（4）修改改。（5）插入入（6）删除除。返回本节6.7文文件的共共享与保护护1．文件的的共享绕弯路法:绕弯路法法是MULTICS操作系统采采用过的方方法。在该该方法中，，系统允许许每个用户户获得一个个“当前目目录”，用用户对文件件的访问都都是相对于于“当前目目录”下的的，可以通通过“向上上走”的方方式去访问问其上级目目录，一般般用“*””表示一个个目录的父父目录。连接法:一些系统统为用户指指定使用目目录，用户户要访问指指定目录开开始的子树树返回本章首首页（a）对文件的连连接（b）对目录的连连接下一页2．文件的的保护1．存取控制矩矩阵2．存取控制表表3．口令4．密码下一页文件用户12345678101001001210100100300010010401010100510101001600011100701100010表6.1存取控制矩矩阵下一页用户文件WW文件名

RWEB组

RB组

WC组

E其他

NONE表6.2存存取控控制表下一页常见的文件件的存取权权限一般有有以下几种种：（1）E：表示只执执行。（2）R：表示只读读。（3）W：表示只写写。（4）B：表示只在在文件尾尾写。（5）D：表示删除除。下一页口令使用口令令的优点点是：简简便。节节省空间间。其其缺点有有以下几几点：（1）可可靠性差差。口令令易被窃窃取。（2）存存取控制制不易改改变。（3）保保护级别别少。下一页密码对文件进进行保护护的另一一项措施施是密码码技术。。密码技术术除保密密性强外外，还具具有节省省存储空空间的优优点。但但它必须须花费大大量的编编码和译译码时间间，从而而增加了了系统的的开销。。返回本节节6.8文文件件的完整整性针对文件件系统而而言，它它必须保保证在系系统硬件件、软件件发生故故障的时时候，文文件也不不会遭到到破坏，，这就是是文件的的完整性性。保证文件件的完整整，文件件系统应应当提供供适当的的机构，，以便复复制备份份，即系系统必须须保存所所有文件件的双份份拷贝。。保存双双份拷贝贝的目的的是当发发生偶然然事件毁毁坏文件件后，可可通过另另一拷贝贝将文件件恢复。。建立文件件拷贝的的方法有有周期性性转储、、增量转转储等几几种。返回本章章首页6.9外外存存空间的的管理6.9.1外外存的的主要技技术参数数6.9.2空空闲块块的管理理6.9.3分分配策策略返回本章章首页6.9.1外外存的的主要技技术参数数外存的主主要技术术参数有有：（1）容容量。（2）物物理尺寸寸（3）访访问方法法。（4）传传输速率率。（5）查查询时间间。（6）延延迟时间间。（7）可可拆卸性性。返回本节节6.9.2空空闲块块的管理理1．空闲闲文件目目录表6.3空闲文件件目录下一页2．空闲闲块链图6.12空空闲块块链下一页3．位示示图图6.13位位示图图返回本节节6.9.3分分配策策略空闲块的的分配有有静态分分配和动动态分配配两种。。在静态分分配中，，