操作系统第七章学习笔记 目录管理
目录管理
1. 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）
2.FCB 内容
1）在文件控制块中，通常含有以下三类信息。
一，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。
湾存取控制信息类
角使用信息类
2）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。
3.索引结点
1）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。
2）
3. 目录结构
1）目前常用的目录结构形式有
单级目录
两级目录
多级目录
2）单级目录结构
一个每建立一个新文件：
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）。
b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。
3）两级目录结构
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：
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。
4）多级目录结构
适用于较大的文件系统管理。称为汉语中类似的树状目录（树状）
在文件数目较多时，便于系统和用户将文件分散管理。
4. 目录查询技术
1）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。
2）目录查询方式：线性检索法和散列方法。
a。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。
二，文件共享与保护
1. 文件共享方式
索引结点
符号链
2. 索引结点法
。一个基本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。
湾文件名+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
索引结点中增加数计数
主人删除操作问题：
删，共享用户访问错误;不删，计费问题。
3. 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，链接文件独占索引结点也耗费一定的空间。
4. 磁盘容错：防止磁盘故障造成的文件不安全
1）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）
2）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
3）SFT III：高级容错技术
双机热备份
双机互备份
公用磁盘模式
三，重点知识理解
1. 存放在磁盘上的文件访问顺序如何：既可随机访问，又可顺序访问。
2. 操作系统中对信息进行管理的部分叫：文件系统
3.文件系统-的英文：文件，管理文件的软件及数据结构的总体。
4.用从户角度看，文件系统的主要目的是：实现对文件的按名存取。
5.按文件的逻辑结构将文件分为两大类：记录式文件和流式文件。
6.为了解决不同用户的文件“命名冲突”问题，通常在文件系统中采用：多级目录结构。