《计算机操作系统 》课件-6.3文件目录管理

文件目录概念

文件目录结构

目录检索技术6.3文件目录管理文件目录管理的要求

实现“按名存取”

提高目录的检索速度允许文件重名允许文件共享6.3文件目录管理

6.3.1文件目录概念文件目录

一组文件控制块（或文件目录项）的有序集合。每个文件控制块是用于描述和控制文件的数据结构，它保存系统管理文件所需要的全部属性信息。文件控制块的内容文件与FCB一一对应，是文件存在的唯一标志。

（1）基本信息文件名用户名：文件主、同组用户、用户组等文件类型文件物理地址和文件长度文件逻辑结构和文件物理结构6.3文件目录管理

6.3.1文件目录概念文件控制块的内容

（2）存取控制信息

文件主、文件主同组用户（或授权用户）、一般用户对该文件的存取权限

（3）使用信息文件的建立日期及时间上次存取文件的日期及时间当前的使用状态信息共享链接计数等6.3文件目录管理

6.3.1文件目录概念文件控制块的内容

举例：MS-DOS的文件控制块：FAT16

属性：文件名扩展名属性保留时间日期起始块号文件长度8B4B2B2B2B10B1B3B位b7b6b5b4b3b2b1b0含义保留保留归档子目录卷标系统隐藏只读时间：最近修改时间位b15～b11b10～b5b4～b0含义

小时

分钟

秒日期：最近修改日期位b15～b9b8～b5b4～b0含义

相对于1980年的年份偏移量

月份

日期6.3文件目录管理

6.3.1文件目录概念文件控制块的内容

举例：Windows98包含基本目录项和长文件目录项。

FAT32文件系统基本目录项示意图FAT32文件系统长文件名目录项示意图6.3文件目录管理

6.3.1文件目录概念索引节点（1）索引节点引入原因查找文件时平均启动磁盘I/O操作的次数较大，降低了目录检索效率。检索目录的过程中实际上只用到了文件控制块中的文件名用户名，不需要将文件其它描述信息加载到内存。

索引节点（简称i节点）:文件系统文件控制块中除文件名以外的描述信息单独形成的数据结构。6.2文件的结构和存取

6.3.1文件目录概念索引节点传统unix目录项：

文件名（14B）i节点编号（2B）UnixS5fs目录项：

文件名（255B）i节点编号（4B）本目录项长度文件名长度符号目录项：

文件名i节点指针基本目录项：

i节点指针物理地址长度…FCB内容

=

文件名

+

文件其他描述信息

6.3文件目录管理

6.3.1文件目录概念索引节点（2）索引节点分类磁盘索引节点

存放在磁盘上的索引节点文件属性用户标识符文件物理长度文件物理地址文件的时间相关信息文件链接计数内存索引节点

每当打开一个文件时，都会在内存中为该打开文件建立一个内存索引节点。内容在磁盘索引节点上增加

状态访问计数逻辑设备号链接指针6.3文件目录管理

6.3.2文件目录结构单级目录结构：整个文件系统只建立一张目录表。优点：

实现简单能实现按名存取缺点：查找速度慢；

不允许重名；

不便于实现文件共享6.3文件目录管理

6.3.2文件目录结构2.两级目录结构：将文件目录分为主文件目录和用户文件目录。优点：

提高了目录检索速度

允许文件重名

不同用户可以使用不同的文件名来访问系统中的同一个共享文件缺点：缺乏灵活性无法很好地满足文件多的用户的需要6.3文件目录管理

6.3.2文件目录结构3.多级目录结构：两级目录结构加以推广，允许用户文件目录再建立下级子目录，由此形成了多级目录结构。在树形目录中，主目录则称为根目录，目录树中的非叶节点均为目录文件（又称子目录），叶节点为数据文件。

绝对路径：目录/子目录名…/文件名相对路径：当前目录/子目录名…/文件名6.3文件目录管理6.3.2文件目录结构多级目录结构

优点：

层次清楚允许文件重名进一步提高目录检索速度

容易实现共享6.3文件目录管理

6.3.3目录检索技术1.线性检索法：顺序检索法

根目录tmp8usr6etc9lib14dev7bin4..1.16#i节点13226#i节点496/usr子目录file220bal45ast26jim51erik30dick19..1.6/ast子目录ab78src17mini81mbox60book92grant64..6.26例：/usr/ast/mbox6.3文件目录管理

6.3.3目录检索技术2.Hash方法：建立一个Hash索引文件目录，当用户给定文件名之后，直接把它转换为文件目录的索引值，再利用该