老狗——目录管理与文件共享
目录管理与文件共享
- 文件控制块—FCB
- 一. 目录管理
- 1）FCB内容
- 2）索引结点
- 3） 目录结构
- ① 单级目录结构（Single-Level Directory）
- ② 两级目录结构（ Two-Level Directory ）
- ③ 多级目录结构
- 4）目录查询技术
- 二. 文件共享与保护
- 1）文件共享
- ① 索引结点法
- ② 符号链法
- 2）磁盘容错
- SFT，system fault tolerance
- *数据一致性
文件控制块—FCB
- 为了能对一个文件进行正确的存取，必须为文件设置用于描述和控制文件的数据结构，称之为“文件控制块”（FCB）
文件与文件控制块一一对应
记录文件名及其存放地址、文件的说明和控制信息。（是谁？在哪里？什么权？）
文件管理程序借助于文件控制块中的信息对文件施以各种操作。
把文件控制块的有序集合称为文件目录， 即一个文件控制块就是一个目录项。通常一个文件目录也被看作是一个文件，称为目录文件。
一. 目录管理
- 对文件实施有效的管理，必须对它们加以妥善组织，主要是两大操作：
基本信息记录(FCB,目录项)
方便检索、管理（目录操作） - 目录管理的要求如下：
实现“按名存取”；（最基本功能）
提高对目录的检索速度；
文件共享；
允许文件重名。
1）FCB内容
在文件控制块中，通常含有以下三类信息。
- 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。 - 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。 - 使用信息类
建立日期和时间、文件上次修改的日期和时间
当前使用信息：打开该文件的进程数、是否被进程锁住、是否已修改等。
文件物理位置：
对于连续文件：文件起始块号；
对于链接文件：指向第一个物理块的指针；
对于索引文件：索引表地址。
关于文件检索的速度：
文件FCB组成的“目录”文件存放于磁盘；需要时，要从磁盘将目录内容调入内存进行检索和使用。
如果目录占用5个盘块，则至多需启动5次磁头读写，如何提高检索速度？
2）索引结点
索引结点的引入
文件目录占越大量的盘块，需进行的磁盘读写开销越大。减少实际检索的信息量就减少移动磁头的开销，提高速度；
目录一般是按名检索。而直到找到正确文件前，只关心文件名，不需要其它的文件描述信息，目录中这部分内容的调入不是必须的。
所以：将文件名、文件具体信息分开，使文件描述信息单独形成一个索引结点。
索引结点由外存到内存的过程中有不同的形式：
- 磁盘索引结点
存放在磁盘上的索引结点。主要包括以下内容：文件主标识符、文件类型、文件存取权限、文件物理地址、文件长度、文件连接计数、文件存取时间。 - 内存索引结点
文件被打开后，将磁盘索引结点拷贝到内存索引结点中以便使用。比磁盘索引结点增加了以下内容：索引结点编号、状态、访问计数、文件所属文件系统的逻辑设备号、链接指针。
3） 目录结构
- 目录结构的组织，关系到文件系统的存取速度，也关系到文件的共享性和安全性。
- 组织好文件的目录，是设计好文件系统的重要环节。
- 目前常用的目录结构形式有
单级目录
两级目录
多级目录
① 单级目录结构（Single-Level Directory）
- 最简单的目录结构。
整个文件系统中只建立一张目录表，每个文件一个目录项，含有文件相关信息。 - 每建立一个新文件：
先检索所有的目录项，保证文件名唯一。
获得一空白目录项，填入相关信息，修改状态位（表明每个目录项是否空闲）。
删除一个文件：
找到对应目录项，回收文件所占用空间
清除目录项 - 优点：简单、能实现目录管理的基本功能——按名存取。
- 缺点：
文件检索时需搜遍整个目录文件，范围大速度慢。
不允许重名。名字过多难于记忆，对于多用户环境重名难以避免。
不便于实现文件共享（因为不能重名，不同用户使用的共享文件必须不同名字，标识哪些用户共享文件也不方便），一般只适用单机环境。
② 两级目录结构（ Two-Level Directory ）
- 为每一个用户建立一个单独的用户文件目录UFD，UFD由用户所有文件的文件控制块组成。
- 系统建立一个主文件目录MFD， MFD中每个用户目录文件都占有一个目录项，其中包括用户名和指向UFD的指针。
两级目录的特点
- 基本克服了单级目录的缺点，并具有以下优点：
提高了检索目录的速度。
在不同的目录中可重名。 - 不同用户还可以使用相同/不同的文件名来访问系统中的同一个共享文件。
不提供子目录操作，还不方便；各用户之间被完全隔离的话用户访问其他用户文件时，不方便合作。
③ 多级目录结构
- 适用于较大的文件系统管理。又称为树状目录(tree-like)
- 在文件数目较多时，便于系统和用户将文件分散管理。
层次结构更清晰、提供更灵活的权限管理等
但目录级别太多时也会增加路径检索层次，增加磁盘访问时间。
相关名词：
- 目录结构
主目录称为根目录，数据文件为树叶，其它目录为结点。多级目录缩小检索范围提高检索速度和文件系统的性能。 - 路径名
从根目录到任何数据文件都只有一条唯一通路。目录文件名和数据文件名依次用“/”连接起来，即构成数据文件的路径名。 - 当前目录
为每个进程设置一个“当前目录”，又称“工作目录”。
从当前目录开始，逐级经过中间的目录文件，最后达到要访问的数据文件。这一路径上的目录和数据文件名用“/”连接成路径名，称为相对路径名。
从根开始的路径名称为绝对路径名
4）目录查询技术
- 用户要访问一个已存文件
目录数据调入内存；
按名检索：系统利用提供的文件名对目录(根据目录层次，需要做的检索次数也不同)进行查询
找该文件控制块
读FCB或对应索引结点；
从文件物理地址换算出文件在磁盘上的物理位置；
最后通过磁盘驱动程序，将所需文件读入内存。 - 目录查询方式：线性检索法和Hash方法。
线性检索法
- 又称为顺序检索法。
- 单级目录中
用户提供文件名，顺序查找文件目录。 - 树型目录中
用户提供路径名，如/user/ast/mbox
对多级目录进行逐层查找。
*Hash方法
- 曾介绍的Hash文件。
- 如果建立了一张Hash索引文件目录，便可利用Hash方法进行查询
- 系统将用户提供的文件名变换为文件目录的索引值，再利用该索引值到目录中去查找，将显著的提高检索速度。
- 对于使用通配符的文件名系统无法利用Hash法检索目录，还是需用线性查找法。
二. 文件共享与保护
1）文件共享
- 多个用户共享一份文件，只保留文件的一份副本，节约存储空间
- 共享范围：单机系统/多主机系统/网络范围
① 索引结点法
- 基本FCB法：
名+详细信息。
直接在文件目录中包含文件的物理地址，该方法实现的共享不适用文件动态变化。一个用户对文件的修改（如物理块号增加），对其他用户不可见，共享文件的FCB信息记录同步更新困难。 - 文件名+索引结点指针。
一个用户修改指针指向地址里的内容，指针不变，其他用户通过指针总能感知索引结点中的最新内容
索引结点中增加count计数
主人删除操作问题：删，共享用户访问错误；不删，计费问题。
② 符号链法
创建一个link类型的文件：“文件名+共享文件路径”（类似快捷方式）
文件主人删除文件，共享者只会出现找不到文件错误。不会发生共享文件删除后出现悬空指针的情况。
该方法适用于网络文件共享，但根据路径检索共享文件的目标位置增加了访问开销，link文件独占索引结点也耗费一定的空间。
- 无论哪种共享，链接就对应一个文件，如果遍历复制整个目录内的文件，可能会从多条路径对共享文件进行多次访问
2）磁盘容错
SFT，system fault tolerance
防止磁盘故障造成的文件不安全
SFT I:磁盘表面故障
双目录、双文件分配表（空间冗余）
写后读校验、热修复重定向（时间操作冗余）
写入磁盘后再读回内存做一致性校验
热修复写过程：从坏道重定向到专区并记录SFT II：磁盘驱动器、控制器故障
驱动器故障：磁盘镜像
控制器故障：磁盘双工——并行控制器，分离搜索加快读取SFT III：高级容错技术
双机热备份
双机互备份
公用磁盘模式
*数据一致性
- 一个数据分别存储到多个文件中，典型的如数据库
- 保证数据一致性：
高可靠存储器（冗余保证稳定，磁盘双工）+ 一致性软件 - 概念
事务：对数据各处保存位置访问、修改使其维持一致性的一次操作。
事务记录：记录事务运行时数据项修改全部信息的数据结构：事务名、数据项名、旧值、新值。
恢复算法：利用事务记录表处理已完成、未完成事务。
检查点：每隔一段时间，将内存中的事务记录表、已修改数据、检查点输出到稳定存储器， - 并发控制
- 重复数据的一致性
老狗——目录管理与文件共享相关推荐
- SRV记录用来标识某台服务器使用了某个服务，常见于微软系统的目录管理——深入的话需要去折腾Azure Active Directory...
SRV记录 SRV记录 什么情况下会用到SRV记录? [SRV记录用来标识某台服务器使用了某个服务,常见于微软系统的目录管理] SRV记录的添加方式 A.主机记录处格式为:服务的名字.协议的类型 例如 ...
- 鸟哥的Linux私房菜(基础篇)- 第七章、Linux 文件与目录管理
第七章.Linux文件与目录管理 最近升级日期:2009/08/26 在第六章我们认识了Linux系统下的文件权限概念以及目录的配置说明.在这个章节当中,我们就直接来进一步的操作与管理文件与目录吧!包 ...
- 第十九天：初识Linux+系统与设置命令+目录管理
Linux 1 初识Linux 在前面的课程中,我们无论是开发.测试.部署.存储都在Windwos操作系统的环境中,从今天开始我们一起学习下Linux,Linux系统和Windows系统最大的区别就是 ...
- 第7章、 Linux 档案与目录管理
7.1. 目录与路径 7.1.1. 相对路径与绝对路径 一.定义: 绝对路径:路径写法『一定由根目录 / 写起』 相对路径:路径写法『不是由 / 写起』,相对路径意指『相对于目前工作目录路径!』 二. ...
- 基础篇第一版---Linux 档案与目录管理 lt;摘自鸟哥的私房菜gt;
目录与路径: cd 变换目录 pwd 显示当前目录 mkdir 建立一个新目录 rmdir 删除一个里面是空的空目录 cd 与 pwd 这两个指令主要是在『变换目前目录』与『显示目前所在 ...
- Linux学习：Linux 文件与目录管理
引用:<鸟哥的Linux私房菜基础篇第三版> 在前一章我们认识了Linux系统下的文件权限概念以及目录的配置说明. 在这个章节当中,我们就直接来进一步的操作与管理文件及目录吧!包括在不同的 ...
- 六、文件管理(4.目录管理)
对目录管理的要求: (1)实现"按名存取".即用户只须向系统提供所需访问文件的名字,便能快速准确地找到指定文件在外存上的存储位置.这是目录管理中最基本的功能,也是文件系统向用户提供 ...
- 信创操作系统--麒麟Kylin桌面版（项目四 文件与目录管理：浏览、管理、查找、共享、解压缩等）
信创操作系统–麒麟Kylin桌面版(项目四 文件与目录管理:浏览.管理.查找.共享.解压缩等) 目录 1. 浏览目录和文件 2. 新建.删除.复制以及移动文件 2.1 新建文件 2.2 删除文件 2. ...
- 信创操作系统--统信UOS桌面版（文件与目录管理：浏览、管理、查找、共享、解压缩等）
信创操作系统–统信UOS桌面版(文件与目录管理:浏览.管理.查找.共享.解压缩等) 文章目录 信创操作系统--统信UOS桌面版(文件与目录管理:浏览.管理.查找.共享.解压缩等) 前言 1. 新建.删 ...
最新文章
- 一文看尽各种 NLP 任务
- 科大星云诗社动态20210529
- HDU5514 Frogs
- Maven本地环境配置（Win10）
- Linux沙箱技术简介
- MySQL3:连接查询、子查询及正则表达式查询
- raptor的基本符号有_Raptor运算符号、函数、子过程介绍大全
- SimCSE 对比学习方法
- 时尚漂亮的充电头，苹果安卓都能用，Anker安芯充20W上手
- 如何把微信删除的聊天记录恢复？试试这两个简单有效的方法
- HDU - 4489 The King’s Ups and Downs （排列组合+dp）
- 程序员除了代码还应该有什么
- ChatGPT进阶——如何辅助设计E-R图、流程图和时序图等
- python你好怎么写_Python基础01之“你好世界”
- 北上广深有哪些比较知名的芯片设计企业
- R型电焊机电源变压器的特点都有哪些？
- 正交阵的特征值是模为1的复数
- Android键盘的显示和隐藏
- struts tags logic
- php sdk包,CloudXNS API PHP SDK