2014年华北电力大学计算机专业考研专业课复习6
1、܌文件和文件系统
长期存储信息有三个基本要素
能够存储大量信息
实用信息的进程终止时，信息仍旧存在
多个进程可以并发存取信息
文件是受操作系统管理的。有关文件的构造、命名、存取、使用、保护、实现和管理方法都是操作系统设计的主要内容。从总体上看，操作系统中处理文件的部分称为文件系统（file system）。
文件的三种结构
字节序列
记录序列
树
2、܌文件的逻辑结构
文件的逻辑结构一般是字节流；
对于文件系统而言，必须将这种字节流（一个连续的逻辑地址空间）保存在磁盘的某些扇区中，这种存放方式即物理结构；
3、܌目录管理
通常通过文件目录实现文件的组织、管理的要求
(1)实现按名存取(根据用户给出的ASCII形式的文件名（路径名），定位到相应的文件控制块。)
(2)提高对目录的检索速度
(3)文件共享
(4)允许文件重名
(5)长文件名
文件控制块（FCB）
描述和控制文件的数据结构
存放了为管理文件所需的所有有关信息。
文件控制块是文件存在的标志
文件目录
文件控制块的有序集合称为文件目录，一个文件控制块就是一个文件目录项。文件目录也被看成一个文件，称为目录文件
文件控制块的内容
(1)基本信息类
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
(3) 使用信息类
两种目录构成方法
单级目录
两级目录结构
多级目录结构
路径名
文件访问过程：利用文件名查询文件目录，根据FCB或i结点所记录的文件物理地址（盘块号），得到文件在磁盘上的物理地址，将文件读入内存。
查询方式
线性检索：线性检索，慢
HASH：利用文件名变换为文件目录索引值，不适用于通配符查询
4、܌文件共享
如果系统不提供文件共享，那么凡是需要该文件的用户，都须各自备有此文件的副本，对存储空间造成巨大浪费。
——基于索引结点的共享方式
——利用符号链实现文件共享
引用索引结点后，除文件名外的信息存储在i结点上。因此不管是wang用户还是li用户对文件进行修改，这种修改对i结点发生作用。因而这种改变，是其他用户可见的。i结点中，有一个链接计数count。用于表示链接到本索引结点上的用户目录项的数目。
利用符号链实现文件共享
为使B能共享C的一个文件F，可以由系统创建一个LINK类型的新文件，也取名为F，并将F写入B的目录中，以实现B的目录与文件F的链接。在新文件中只包含被链接文件F的路径名。这样的链接方法被成为符号链接。新文件的路径名，被看作是符号链。当B访问这个LINK类文件时，OS根据文件的路径去读文件，实现用户B对文件F的共享。利用符号链实现文件共享时，只有文件主才拥有指向其索引结点的指针；其他用户只有该文件的路径名。当文件的拥有者删除文件后，LINK型文件不再起作用。
利用符号链实现文件共享的优缺点
优点：链接本地和远地的文件
缺点：1、共享用户没有索引结点，读盘次数增加。2、LINK类文件占用一定磁盘空间
5、܌文件保护
使用文件有潜在的不安全因素
——人为因素
——系统因素
——自然因素
确保文件系统安全性的措施
——增加存取控制机制
——磁盘容错技术
——后备系统
第一级容错技术SFT-I：
主要防止因磁盘表面缺陷所造成的数据丢失。
1）双份目录和文件分配表
2) 热修复重定向和写后读校验
第二级容错技术SFT-II
1 ) 磁盘镜像
2) 磁盘双工
事务记录（Transaction Record）
为了实现事务的原子性修改，一般借助事务记录这种数据结构来实现。这些数据结构放在稳定存储器上，用来记录事务运行时数据项修改的全部信息。又称为运行记录(Log)。记录字段为：
事务名
用于标识该事务的惟一名字；
数据项名
它是被修改数据项的惟一名字；
旧值
修改前数据项的值；
新值
修改后数据项将具有的值。
