山东农业大学计算机系第6章文件管理

第6章文件管理

□6.1文件和文件系统

文件系统的,□6.2文件的逻辑结构,

功能就是提-□6-3外存分配方式-

供高效、快=□6.4目录管理=

速和方便的5口6.5文件存储空间的管理

文件存储和」□6.6文件共享与保护Z

访问功能。三□6.7数据一致性控制工

「□6.8本章要点与课堂练习

山东农业上学计算机系

2011-6-211

6・1文件和文件系统

6.1.1文件、记录和数据项

6.1.2文件类型和文件系统模型

6.1.3文件操作

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2011-6-21

6，」文件、记录和婺据项

口文件：是指具有文件名的若干相关

二元素的集合。

□基于文件系统的概念，可以把数据

组成分为数据项、记录和文件三级。

编号：01.......i.......

记录记录.....记录........记录

3

2011-6-21T,读写指针

1.数据项

□数据项是最低的数据组织形式。可分为两

种类型：

1）基本数据项。是数据组织中可以命名的最

小逻辑数据单位，即原子数据，又称为数

据元素或字段。其命名往往与其属性一致。

2）组合数据项。由若干个基本数据项组成，

简称组项。

□基本数据项除数据名外，还应有数据类型。

山东农业上学计算机系4

2011-6-21

2.记录

□记录是一组相关数据项的集合，用于描述一

个对象在某方面的属性。一个记录应包含哪

些数据项，取决于需要描述对象的哪个方面。

□在诸多记录中，为能唯一的标识一个记录，

必须在一个记录的各个数据项中，确定出一

个或几个数据项，把它们的集合称为关键字。

也即说关键字是唯一能标识一个记录的数据

项。

山东农业上学计算机系5

2011-6-21

3.文件

口文件是指由创建者所定义的、具有文件名的

一组相关元素的集合，可分为有结构文件和

无结构文件两种。

□有结构文件中文件由若干个记录构成；无结

构文件则被看作是一字符流。

□文件必须要有文件名和属性。属性可以包括

文件类型、文件长度、文件的物理位置和文

件的建立时间。

山东农业上学计算机系6

2011-6-21

关于文件属性_

口文件类型：可以从不同的角度来规定文件的

类型。如源文件、目标文件及可执行文件。

□文件长度：指文件的当前长度，长度的单位

可以是字节、字或块，也可能是最大允许的

长度。

□文件的物理位置：通常是用于指示文件在哪

一个设备上及在该设备的哪一个位置的指针。

□文件的存取控制：读、读/写、执行

口文件的建立时间、修改时间、访问时间等。

山东农业上学计算机系7

文件、记录和数据账间的关系

-文件-

记录工记录2记录n

数据项1数据项2数据项n

)I________)I___

山东农业上学计算机系8

2011-6-21

6.1.2文件类型和文件系统模型

件类

文

件

分为

文件

解

展名

扩

件系

文

底

最

层

操

行

纵

提

统

供

文件系统模型

山东农业上学计算机系9

2011-6-21

文件类型

□按用途分类：系统文件、用户文件和库文件。

□按文件中数据的形式分类：源文件、目标文

件和可执行文件。

□按存取控制属性分类：只执行文件、只读文

件和读写文件。

□按文件的逻辑结构分类：有结构文件（记录

式文件）、无结构文件（流式文件）

□按文件的物理结构分类：顺序文件、链接文

件、索引文件

山东农业上学计算机系10

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UNIX文件分类

■普通文件

□内容可以是程序、数据、图象等，保存在磁

盘块中

■目录文件

5□（文件名，文件号）序列，保存在磁盘块中［

■特殊文件匚

三口设备z

■设备作为文件管理

山东农业上学计算机系11

2011-6-21

文件系统_

;文件系统是操作系统中负责管理和存取文件信息的软件

机构，它是由管理文件所需的数据结构和相应的管理软

件以及访问文件的一组操作组成。W

二从系统的角度看：文件系统是一个负责文件存储空间管

理的机构。二

二从用户的角度看：文件系统是用户在计算机上存储信息

、使用信息的接口。

山东农业上学计算机系12

2011-6-21

文件系统功能

□用户角度：实现“按名存取”

口系统角度：是对文件存储器的存储空

二间进行组织、分配、负责文件的存储

=并对存入的文件实施保护、检索的一

组软件的集合。

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文件系统

口通用文件系统应具有以下功能：

-工）提供用户对文件操作的命令；二

三2）提供用户共享文件的机制；三

=3）管理文件的存储介质；

4）提供文件的存取控制的机制，保障文件及文件系统

的安全性；

:5）提供文件及文件系统的备份和恢复功能；二

6）提供对文件的加密和解密功能。

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文件系统模型

用户（程序）

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文件系统模型

口对象及其属性。文件管理系统的对象有：文件、

目录和磁盘存储空间。

□操纵和管理软件。是文件管理的核心部分。实现

了文件系统的大部分功能——对文件存储空间的

管理、对文件目录的管理、文件的地址转换机制、

对文件读写管理以及对文件的共享和保护。

□文件系统的接口。命令接口（用户与文件系统）

和程序接口（用户程序和文件系统）。

山东农业上学计算机系16

2011-6-21

6・1・3文件操作

口用户通过文件系统所提供的系统调用实施对

文件的操作。最基本的文件操作有：创建文

件、删除文件、读文件、写文件、截断文件

和设置文件的读/写位置。

口但对于一个实际的OS,为了方便用户使用

文件而提供了更多地对文件的操作，如打开

和关闭一个文件及改变文件名等操作。

山东农业上学计算机系17

2011-6-21

对记录的操作

工）检索所有记录

2）检索单个记录

3）插入一个记录

4）修改一个记录

5）删除一个记录

山东农业上学计算机系18

2011-6-21

最基本的文件操作

□创建文件。创建新文件时先分配空间，然后建立记

录文祥属性的目臬项。

□删除文件。找到要删除文件的目录项清空，回收存

储空间。

□读文件。找到文件目录项，以确定文件在外存的位

置。用读指针操作。

□写文件。先查找目录项，再利用写指针操作。

□截断文件。将无用文件长度置为0,有别于删除文

件。

□设置文件的读/写位置。用于设置文件读/写指针

的位置，而不是每次都从文件始端读写。

山东农业上学计算机系19

2011-6-21

文件的“打开”和闭”操作

口所谓“打开”，是指系统将指名文件的属性从外存

拷贝到内存打开文件表的一个表目中，并将该表目

的编号返回给用户。以后当用户再要求对该文件操

作时，便可利用系统所返回的索引号向系统提出操

作请求。此时可直接利用索引号到打开文件表中查

找，避免了再次检索。这样不仅节省大量检索开销

而且显著提高操作速度。

□当用户不再需要对该文件实施相应的操作时，可利

用“关闭”此文件，OS将会把该文件从打开文件

表中的表目上删除。

山东农业上学计算机系20

2011-6-21

6.2文件的逻辑结构

口6・2・工文件逻辑结构的类型

□6.2.2顺序文件

□6.2.3索引文件

□6.2.4索引顺序文件

□6.2.5直接文件和哈希文件

山东农业上学计算机系21

2011-6-21

文件的结构

可以用两种不同的观点去进行研究文件结构=

1.用户观点：

是研究用户“思维”中的抽象文件，或称逻辑文件，其研

究的侧重点在于为用户提供一种逻辑结构清晰、使用简

便的逻辑文件形式。用户将按照这种形式去存储、检索

和加工有关文件中的信息。

2.实现观点：

是研究驻留在设备“介质”中的实际文件，或称物理文件

O它研究的侧重点是选择一些工作性能良好、设备利用

率高的物理文件形式。系统将按照这种形式同外部设备

打交道并控制信息的传输

山东农业上学计算机系22

2011-6-21

文件的结构

口通常文件是由一系列的记录组成的。文件系统设计

的关键要素，是将这些记录构成一个文件的方法，

以及将一个文件存储到外存上的方法。事实上任何

一个文件都存在着以下两种形式的结构：

1.文件的逻辑结构。从用户观点出发所观察到的文件

组织形式，是用户可以直接处理的数据及其结构，

它独立与文件的物理特性，又称为文件组织。

2.文件的物理结构。又称为文件的存储结构，是指文

件在外存上的存储组织形式。与存储介质的存储性

能和采用的外存分配方式有关。

山东农业上学计算机系23

2011-6-21

6・2.工文件逻辑结物类型

口可以分为两大类

■有结构文件，是指由一个以上的记录构成的文

件，故又把它称为记录式文件。

■无结构文件，这是指由字符流构成的文件，故

又称为是流式文件。

山东农业上学计算机系24

2011-6-21

有结构文件

口根据记录的长度可分为定长记录文件和不

定长记录文件。

1.定长记录：文件中所有的记录长度是相同

的。具有相同的数据项顺序和长度。

2.变长纪录：指文件中的各记录长度不相同。

山东农业上学计算机系25

2011-6-21

-----0------0

-m叫

-----m

,ID心｝阳

1

-----2m叫+1

'-----3m

山叫

1%)+抵1+2

■

1------imB

■金叫+1)

叫

•

1R｝叫］

1

高‘叫+1)

•

i——niti■

in*

兄J

(a)固定长度记录(b)可变长度记录

山东农业上学计算机系26

2011-6-21

有结构文件（记录式文件）

定长记录文件的长度=记录个数义记录长度。

变长记录文件的长度为各记录长度之和。

例如：学生登记表文件xsdjb.dbf

姓名学号籍贯通信地址邮政编码

李铭925678武昌武昌关山街125号430074

司马乐925679北京北京海军路88号100034

山东农业上学计算机系27

2011-6-21

有结构文件

□根据记录的组织方式分为下列文件：

1.顺序文件。由一系列记录按某种顺序排列

所形成的文件。通常是定长记录。

2.索引文件。当记录可变长时，通常为之建

立一张索引表，并为每个记录设置一个表

项以加快对记录检索的速度。

3.索引顺序文件。上述两种方式的结合。为

文件建立一张索引表，为每一组记录中的

第一个记录设置一个表项。

山东农业上学计算机系28

2011-6-21

无结构文件

口如果说大量的数据结构和数据库，是采用有

结构的文件形式的话，则大量的源程序、可

执行文件、库函数等，所采用的就是无结构

的文件形式，即流式文件。其长度以字节为

单位。对流式文件的访问，则是采用读写指

针来指出下一个要访问的字符。

□可以把流式文件看作是记录文件的一个特例。

山东农业上学计算机系29

2011-6-21

6.2.2顺序文件

口逻辑记录的排序一二

文件是记录的集合。文件中的记录可以是任

意顺序的，因此，它可以按照各种不同的

顺序进行排列。一般可归为以下两种情况：

1-串结构：各记录之间的顺序与关键字无关。

通常由时间来决定。

2.顺序结构：文件中的所有记录按关键字排

歹U。可以按关键字的长短或英文字母书须

排序。顺序结构的检索效率更高。

山东农业上学计算机系30

2011-6-21

6.2.2顺序文件

口对顺序文件的读/写操作

顺序文件的记录可以是定长的，也可以是变

长的。对于定长记录的顺序文件，如果已知

当前记录的逻辑地址，便很容易确定下一个

记录的逻辑地址。

例如：读：Rptr=Rptr+L

写：Wptr=Wptr+L

山东农业上学计算机系31

2011-6-21

6.2.2顺序文件

口对顺序文件的读/写操作

对于变长记录的顺序文件，在顺序读或写时二

的情况相似，但应分别为它们设置读或写指

针，在每次读或写完一个记录后，须将指针

加上（J是刚操作完的记录的长度）。

山东农业上学计算机系32

2011-6-21

0

⑺定长m录文件⑶法记录文件

6.2.2顺序文件

口顺序文件的优缺点

优点：顺序文件的最佳应用场合是在对诸记录进行批量存

取时，即每次操作一大批记录。只有顺序文件才能存

储在磁带上，并能有效的工作。

缺点：

i.在交互应用的场合，如果进程需要按关键字操作某个

记录，顺序文件的性能就可能很差。当文件较大时更

差（平均查找N/2次）。

2.如想增加或删除一个记录都比较困难。

山东农业上学计算机系34

2011-6-21

6-2.3索引文件

逻辑文件

山东农业上学计算机系35

2011-6-21

索引文件的检索

口在对索引文件进行检索时，首先是根据用户（程序）

提供的关键字，并利用折半查找法去检索索引表，

从中找出相应的表项；再利用该表项中给出的指向

记录的指针值，去访问所需的记录。而每当要向索

引文件增加一个新记录时就需对索引表进行修改。

由于索引文件可有较快的检索速度，故用于要求及

时性较高的场合。

□索引文件的主要问题是除了有主文件外，还需配备

一张索引表，而且每个记录都要有一个索引项，因

此提高了存储费用。

山东农业上学计算机系36

2011-6-21

6.2.4索引顺序文件

(indexed-sequentialfile)

姓名其他属性

键1婴辑地址

AnQiAnQi

BaoRong\

ChenLin\AnKang

BaoRong

山东农业上学计算机系37

2011-6-21顺序文件

索引顺序文件

口在顺序文件(主文件mainfile)的基础上，另

外建立索弓I(index)和溢出文件(oversowfile)。这

样做的目的是加快顺序文件的检索速度。

□在索引文件中，可将关键字域中的取值划分

若干个区间(如A~Z可以划分为A到Z共26

个区间)，每个区间对应一个索引项，后者

指向该区间的开头记录。新记录暂时保存在

溢出文件中，定期归并入主文件。

山东农业上学计算机系38

2011-6-21

索引顺序文件

□通过划分层次，在记录数量较大时，比顺序

文件大大缩短检索时间。

□顺序文件是N/2（这时可使用折半查找），而

索引顺序文件（一级索引）是i/2+N/（2*i）,

其中i为索引长度。

如：有1000,000条记录的顺序文件的平均检索长度为

500,000,而在添加一个有1000条索引项的索引文件

后，平均检索长度为1000。

□索引还可以是多级的。

山东农业上学计算机系39

2011-6-21

6,2.5直接文件和哈希文件

□直接文件

采用前述几种文件结构对记录进行存取时，都

须利用给定的记录键值，先对线性表进行检

索，以找到指定记录的物理地址。然而对直

接文件，则可根据给定的记录键值，直接获

得指定记录的物理地址。换言之，记录键值

本身就决定了记录的物理地址，组织直接文

件的关键，在于用什么方法进行从记录值到

物理地址的转换。

山东农业上学计算机系40

2011-6-21

6・2・5直接文件和哈产文件

口哈希（Hash）文件

这是目前应用最为广泛的一种直接文件。它

利用Hash函数（或称为散列函数），可将

记录键值转换为相应记录的地址。但为了能

实现文件存储空间的动态分配，通常由

Hash函数所求得的并非是相应记录的地址,

而是指向一目录表相应表目的指针，该表目

网内容指向相应记录所在的物理块，如下图

ZjSO

山东农业上学计算机系41

2011-6-21

Hash文件的逻辑结构

口若令K为记录键值，用目录表

A作为通过Hash函数------

转换所形成的该记录------

在目录表中对应表目Hash函数一•

的位置，则有关系------

A=H(K)O通常把----<.—

Hash函数作为标准函键值

数存于系统中，供存

取文件时调用。

山东农业上学计算机系42

2011-6-21

文件的物理结构

文件的物理结构指文件在存储介质上的存储方式。

三种基本结构：

工.连续文件结构匚

2.链接文件结构；

3.索引文件结构

山东农业上学计算机系43

2011-6-21

6.3外存分配方式

文件的物理结构和外存分配方法有关。在

采用不同的分配方式时将形成不同的文件

物理结构。

连续分配方式-顺序式结构

链接分配方式一链接式结构

索引分配方式-索引式结构

山东农业上学计算机系44

2011-6-21

6.3外存分配方式

6.3.1连续分配

6.3.2链接分配

6.3.3索引分配

山东农业上学计算机系45

2011-6-21

6.3.1连续分配

directory

filestartlength

count02

o口1口2口3口

tr143

mail196

4口5口6口7口list284

f62

8口9口1O口11口

tr

12口13口〔4口15口

16口"口[8口19口

mail

2O||21□22||23||

24口25口26口27□

list

28□29口30[~~131□

山东农业上学计算机系46

20II-6-21

连续分配：一个文件占有若干连续的磁盘块。

磁盘空间

优点：速度快，节省空间。

缺点：长度变化困难。

块18

块19

首块=18

块数=5块20

块21

块22

FCB

山东农业上学计算机系

2011-6-21

6.3.1连续分配

C[连续文件

二不莲线文件是由一组分配在窿盘连续区域的物理块组成的,

E

物理块

匚

102103104105106

C

C

文件说明信息/

aa••■100优点：结构简单，实现容易.

缺点：不利于文件动态扩充；

bb・••104

■■■空间利用不充分；创建文件时

要求给出文件大小，用户不方

便.

6.3・2链接分配

口采用链接分配方式时，可通过在每个盘块

上的链接指针，将同属于一个文件的多个

离散的盘块链接成一个链表，把这样形成

的文件称为链接文件。

□链接方式又可分为隐式链接和显式链接两

种形式。

山东农业上学计算机系49

2011-6-21

隐式链接

每个文件是一个磁盘块的链接列表:

块可以分散在磁盘各处。

山东农业上学计算机系50

2011-6-21

山东农业上学计算机系51

2011-6-21

隐式链接

directory

filestartend

925

。口2口3口jeep

4口7口

8口11口

1215口

16F~I17|I18||19||

201|2122口23口

24||2526口27口

281|291|30||31□

52

20II-6-21山东农业上学必算机系

隐式链接

评价：_

L存储空间利用率高；

2.文件创建时用户不必指出文件的大小；二

3.文件动态扩充和修改容易。

4.顺序存取效率高，随机存取效率太低，如果访

问文件的最后的内容，实际上是要访问整个文

件。

山东农业上学计算机系53

2011-6-21

显式链接

•为了克服隐式链接文件的存取效率太低

的问题，人们提出显式链接的技术,即

把串联文件中的链接字集中在一结构中,

二这样既保持了链接文件的优点，也克服

DOS、WINDOWS系统就采用了

这样结构。

山东农业上学计算机系54

2011-6-21

显式链接

FAT：文件分配表，磁盘

格式化后建立，从磁盘的

第二个扇区开始，有两个

相同的FAT。

磁盘的类型：

FDF,双面，FCH,单面

（9扇区/磁道）

F8H,硬盘

000H：空闲簇

FFFH：文件的结尾簇

XXXH：文件的下一簇

家亚上学计算机系55

2011-6-21

链式分配的优点

口离散分配方式

□消除了外部碎片

□提高了外存空间利用率

□便于文件动态增长

□方便文件的增、册h改

山东农业上学计算机系56

2011-6-21

链式分配的缺点

口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：

口不能支持高效的直接存取。要对一个文件

进行直接存取，需首先在FAT中顺序的查

找许多盘块号。

口FAT需占用较大的内存空间。当磁盘容量

较大时，FAT可能要占用数MB以上的内存

空间。这是令人难以忍受的。

山东农业上学计算机系57

2011-6-21

索引分配

单

级

索

引

方

式

28口29口30口31口

山东农业上学计算机系58

2011-6-21

索引分配方式示意图

口索引文件结构三文件说明皆息

这种文件的数据结构是

文件的索引表，每个文

件有一个索引表，表中

每个表目包括：逻辑块

号，物理块号。

口索引表位置：文件目录

中，文件的开头等。

口索引表大小：固定大小,

非固定大小。

山东农业上学计算机系59

2011-6-21

索引分配方式的问题

□每个文件一个索弓I块

□不利于小文件（常采用链式）

山东农业上学计算机系60

2011-6-21

多级索引方式

outer-index

夕卜部索弓I

indextable

索引表文件

山东农业上学计算机系61

2011-6-21

多级索引方式

•UNIX系统采用多级间接索引结构

•小型文件采用直接索引

•大型文件采用间接索引

山东农业上学计算机系62

2011-6-21

工给点文件数:据块

addr[fl]

addi[1]

J一次索引块

二次索引块

addr[s]

addr[10]

iddr[11]

二次索引块

4ddr[12]

■

三次索引抉

UNIX文件系统的多级间接嗦引结构

3888物理烧

空56物厚块

刁83------］红2物理城

4$¥q206—

3972——

2456

89斐81物理块

7656|43叫—

-——

文件I节点■

混合分配方式

口直接地址

□一次间接地址

□多次间接地址

山东农业上学计算机系65

2011-6-21

联合策略：UNIX（每个块4K字节）

mode

owners(2)

timestamps(3)

sizeblock

count

directblocks

singleindirect

doubleindirect

tripleindirect"1data

*

Jdata

山东农业上学计算机系66

2011-6-21

文件类型与文件存储器、存取方法

的关系

存取磁舟磁带

设备

—

文件连续串联索引Hssh连续

类型文件文件文件文件文件

文件固定固定、固定、固定、固定

长度可变可变可变

存

取直接、顺序直接、直接、顺序

方法

顺序顺序顺序

山东农业上学计算机系

2011-6-21

文件物理结构的比较

连续文件

优点：

不冠要额外的空间开销；

在文件目录中指出文件的大小和首块的块号;

适应于顺序存取。

缺点：

动袤地增长和缩小系统开销很大；，

文件创建时要求用户提供文件的大小；

存储空间浪费较大。

山东农业上学计算机系68

2011-6-21

文件物理结构的比较

串联文件

优点：

空间利用率高；

便于动态增长；

适应于顺序访问的文件。

缺点：

不便于随即访问。

山东农业上学计算机系69

2011-6-21

士件物理结构的比较3

索引文彳牛

优点：二

既适应于顺序访问，也适应于随机访问。=

UNIX系统是使用索引结构成功的例子。二

缺点：

需要用于索引表的空间开销和文件索引的时

间开销。

山东农业上学计算机系70

2011-6-21

6.4目录管理

♦:♦目录是由文件说明索引组成的用于文件检索

的特殊文件。

♦:♦文件目录的内容主要是文件访问的控制信息

（不包括文件内容）。

♦:♦它是一张记录所有文件名及其存放地址、文

件的说明和控制信息的表格。

♦:♦每个文件有一个文件的目录项。

山东农业上学计算机系71

2011-6-21

文件目录项:

文件目录项是文件属性信息(properties),

其中的一部分是用户可获取的。

1.文件名4.存取控制信息

2.文件的大小，单位：字节文件主和其它用户对该文件的访

3.文件在物理存储介质中的位置。问权限。

取决于文件的物理结构。5.管理信息

对于连续文件：文件起始块号(包含文件创建的日期和时间，最

即文件的第一个物理块块号)；近修改该文件的日期和时间等。

对于串联文件：指向第一个物理6.文件的类型

块的指针；

对于索引文件：索引表。

山东农业上学计算机系72

2011-6-21

文件目录项:

L基本信息

□文件名：字符串，通常在不同系统中允许不同的

最大长度。可以修改。有些系统允许同一个文件

有多个别名（alias，；

口文件类型：可有多种不同的划分方法，如：

■有无结构（记录文件，流式文件）

■内容（二进制，文本）

■用途（源代码，目标代码，可执行文件，数据）

■属性attribute（如系统,隐含等）

■文件组织（如顺序，索引等）

2011-6-21山东农业大售计嘉机系TT-

文件目录项:

2.地址信息

口存放位置：包括哪个设备或文件卷

volume.以及客个存储及位置；

口文件长度（当前和上限）：以字节、字或

存储块为单位。可以通过写入或创建、打

开、关闭等操作而变化。

山东农业上学计算机系74

2011-6-21

文件目录项:

3.访问控制信息

□文件所有者（属主）：通常是创建文件

的用户，或者改变已有文件的属主；

□访问权限（控制各用户可使用的访问方

式）：如读、写、执行、删除等；

山东农业上学计算机系75

2011-6-21

文件目录项:

4.使用信息

□创建时间

□最后一次读访问的时间和用户

□最后一次写访问的时间和用户

山东农业上学计算机系76

2011-6-21

目录管理的要求

1.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。

山东农业上学计算机系77

2011-6-21

6・4目录管理

口6.4,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

山东农业上学计算机系78

2011-6-21

6・4.1文件控制块和梦引结点

口“文件控制块（FCB）”

□文件与文件控制块一一对应

口文件目录：文件控制块的有序集合

□目录文件

山东农业上学计算机系79

2011-6-21

文件控制块

1.基本信息类。包括文件名，文件物理位置，

文件逻辑结构，文件的物理结构。

2.存取控制信息类。包括文件主的存取权限，

核准用户的存取权限和一般用户的存取权限。

3,使用信息类。包括文件的建立日期和时间、

文件上次修改的日期和时间及当前使用信息。

山东农业上学计算机系80

2011-6-21

MS-DOS的文件控制块

文扩属备时日第盘

件展块L-h

名名性用间期块数

号

山东农业上学计算机系81

2011-6-21

索引结点

□索引结点的引入■便于快速检索文件目录!

文件名索引结点编号

文件名1nl

文件名2-n2

■■

■■

■■

UNIX的文件目录

山东农业上学计算机系82

2011-6-21

磁盘索引结点

口这是存放在磁盘上的索引结点。每个文件有唯一的

一个磁盘索引结点，主要包括以下内容：

1.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。

山东农业上学计算机系83

2011-6-21

内存索引结点_____________

口这是放在内存中的索引结点。当文件被打开后,

将磁盘索引结点拷贝到内存索引结点中。比磁

盘索引结点又增加了以下内容：

!■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。

山东农业上学计算机系84

2011-6-21

6,4-2目录结构

□单级目录

□两级目录

□多级目录

山东农业上学计算机系85

2011-6-21

单级目录结构（Single-LevelDirectory）

directorycatboatestdatamailconthexrecords

□Namingproblem（命名问题）

□Groupingproblem（分组）

山东农业上学计算机系86

2011-6-21

单级目录示意图

文件名［物理地址文件说明-状态位［

V/十^1rJL

文件名21

—

山东农业上学计算机系87

2011-6-21

单级目录特点

口优点：简单且能实现目录管理的基本功能。

□缺点：

1.查找速度慢。

2.限制了用户对文件的命名。

3.不便于实现文件共享。

山东农业上学计算机系88

2011-6-21

两级目录结构Two-LevelDirectory)

MFD

-WFI-子目录指针

user"11

user2j

*

■

两级目录结构(Two・LevelDirectory)

山东农业上学计算机系90

2011-6-21

两级目录的特点

口基本克服了单级目录的缺点，并具有以下

优点：

工■提高了检索目录的速度。

2.在不同的目录中可以有相同的文件名。

3.不同用户还可以使用不同的文件名来访问系统

中的同一个共享文件。

□存在的问题是各用户之间被完全隔离了，

无法进行合作。

山东农业上学计算机系91

2011-6-21

Tree-StructuredDirectories

（树型目录/多级目录结构）

多级目录结构

□目录结构

□路径名

□当前目录

山东农业上学计算机系93

2011-6-21

6・4・3目录查询技术

口线性检索法

□Hash方法。

山东农业上学计算机系94

2011-6-21

线性检索法

根目录结点6是132号盘块是结点26是496号盘块是

/usr的目录/usr/ast的目录/usr/ast的目录

6■26■

1•♦6••

19dick64grants

30erik92books

51jim60IDbox

26a3t81minik

1

45bal17src

usr字段

查找/usr/ast/mbox的步骤

山东农业上学计算机系95

2011-6-21

Hash法

□因用Hash方法可能会产生冲突，检索的三

种情况如下：

1.如果目录表中相应的目录项是空的，则表

示系统无指定文件。

2.如果目录项中的文件名于指定文件名匹配，

则表示找到指定文件。

3.如果目录项中的文件名于指定文件名不匹

配，则表示发生了“冲突”，需用解决