操作系统 文件目录管理.ppt

1、6.4 目录管理,对目录管理的要求如下： （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,6.4 目 录 管 理,6.4.1 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,6.4.1 文件控制块与索引节点,文件控制块是操作系统为管理文件而设置的数据结构，存放了为管理文件所需的所有有关信息。 文件控制块的有序集合称为文件目录。一个文件目录也被看做是一个文件，称为目录文件,.文件控制块介绍,文件控制块：,. 文件控制块的信息,(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)

2、 使用信息类,6.4.1 文件控制块与索引节点,文件控制块：,文件控制块：,6.4.1 文件控制块与索引节点,. 文件控制块的内容,MS-DOS的文件控制块,文件名,扩展名,属 性,备 用,时间,日期,第一块号,盘块数,6.4.1 文件控制块与索引节点,索引结点：,. 索引结点的引入,查找目录的过程中，是将用户给定的文件名与目录项中的文件名逐一比较。这样查找的过程需要启动磁盘的次数较多。 在有的系统中如UNIX系统把文件描述信息单独形成一个称为索引结点的数据结构。使得同样大小的盘块目录项数增加。在查找时启动磁盘次数减少。,6.4.1 文件控制块与索引节点,索引结点：,. 磁盘索引结点,(1)文

3、件主标识符； (2)文化类型； (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,6.4.1 文件控制块与索引节点,索引结点：,. 内存索引结点,(1)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；,1）单级目录结构 2）两级目录 3）多级目录,6.4.2 目录结构,1. 单级目录结构,为所有文件建立一个目录文件。单级目录的优点是简单且能实现目录管理的基本功能按名存取。 缺点：(1) 查找速度慢 ; (2) 不允许重名,为改变一级目录文件目录命名冲突，并提高对目录文件检索速度而将目录分

4、为两级：一级称为主文件目录，给出用户名，用户子目录所在的物理位置；二级称为用户文件目录，给出该用户所有文件的FCB 产生于多用户分时系统 优点：解决了文件的重名问题和文件共享问题，提高搜索速度，查找时间降低 缺点：缺点是不太适合大量用户和大量文件的大系统，增加了系统开销，,2. 二级目录结构,两级目录结构,2. 二级目录结构,3. 多级目录结构,多级目录结构也称树形目录，产生于UNIX操作系统，已被现代操作系统广泛采用。目录与文件放在，目录也做成文件。 优点：层次结构清晰，便于管理和保护；有利于文件分类；解决重名问题；提高文件检索速度；能进行存储权限的控制。 缺点：查找一个文件按路径名逐层检查

5、，由于每个文件都放在外存，多次访盘影响速度。,1)多级目录结构,多级目录结构,在树形目录结构中，从根目录到任何数据文件，都只有一条惟一的通路。在该路径上从树的根(即主目录)开始，把全部目录文件名与数据文件名，依次地用“/”连接起来，即构成该数据文件的路径名。系统中的每一个文件都有惟一的路径名。例如，在上图中用户B为访问文件J，应使用其路径名/B/F/J来访问。,2) 路径名,3) 当前目录,为了提高文件检索速度，文件系统向用户提供了一个当前正在使用的目录，称为当前目录（也称工作目录或值班目录）。查找一个文件可从当前目录开始，使用部分路径名 当前目录可根据需要任意改变 当前目录一般存放在内存,4

6、. 增加和删除目录,(1) 不删除非空目录。当目录(文件)不空时， 不能将其删除，而为了删除一个非空目录，必须先删除目录中的所有文件，使之先成为空目录，后再予以删除。如果目录中还包含有子目录，还必须采取递归调用方式来将其删除，在MS-DOS中就是采用这种删除方式。 (2) 可删除非空目录。当要删除一目录时，如果在该目录中还包含有文件，则目录中的所有文件和子目录也同时被删除。,6.4.3 目录查询技术,线性检索法：,根目录,结点6是/usr的目录,132号盘块是/usr的目录,结点26是/usr/ast的目录,496号盘块是/usr/ast的目录,6.4.3 目录查询技术,Hash方法：,Hash文件,建立一个Hash索引文件目录，系统利用用户提供的的文件名将它转换成文件目录的索引值，再利用该索引值到目录里查找。,6.4.3 目录查询技术,Hash方法：,对于使用了通配符的文件名，需要利用线性查找法查找目录 文件转换出现相同的Hash值时，处理规则如下： (1)利用Hash法索引查找目录时，如果目录中相应的目录项是空的，表示系统中并无指定文件。 (2)如果目录项的文件名与指