文件系统接口.png

文件系统

文件系统的组成

文件

• 存储数据
• 记录在外存上的相关信息的具有名称的集合

目录结构

文件相关概念

文件的属性

• 名称
• 标识符
• 类型
• 位置
• 大小
• 保护
• 时间、日期和用户标识
• 文件的属性保存在目录结构当中
• 目录结构保存在外存中

文件的操作

• 创建文件
  • 分配空间
  • 创建条目
• 写文件
  • 执行了系统调用
• 读文件
• 文件内重定位
  • 文件寻址
• 删除文件
• 截短文件
  • 删除文件内容保留文件属性
• 文件打开时储存的信息
  • 文件指针
    • 上次的读写位置作为文件的指针
  • 文件打开计数器
    • 有多少进程打开文件
  • 文件磁盘位置
    • 子主题 1
  • 访问权限
    • 保存在单个进程打开的文件表中，以便操作系统允许或者拒绝io请求
• 文件锁
  • 共享锁
    • 读者锁
  • 专用锁
  • 强制锁
  • 建议锁

文件的类型

• 文件名称
  • 名称
  • 拓展名
  • 拓展名是为了定位到打开文件的程序

文件结构

• 操作系统可以定义文件结构的类型
• 每定义一种文件结构类型都需要包含代码支持这些文件结构

内部文件结构

• 文件内以块为组成文件的基本单位
• 可能会产生内部碎片

访问方法

顺序访问

• 文件信息按照顺序，依次处理
  • 编辑器和编译器
• 读操作，读取下一部分，并移动文件指针
• 写操作会向文件的尾部写入数据

直接访问

• 固定长度的逻辑记录组成
  • 允许程序对任意位置进行读和写
• 基于文件的磁盘模型
• 读写访问没有限制

其他访问

• 索引化顺序访问

目录结构

存储结构

• 文件系统可以安装到磁盘的一个分区上
• 存储文件系统的存储空间叫 卷
  • 卷可以存放多个操作系统，这样就可以多系统启动
• 每个卷都有一个目录
  • 目录记录卷上所有文件的inxi

目录操作

• 搜索文件
• 创建文件
• 删除文件
• 遍历目录
• 重命名文件
• 跟踪文件系统

单层目录结构

• 所有的目录都在同意目录中
• 便于理解和支持

双层目录结构

• 每一个用户有一个自己的单层目录结构

树状目录结构

• 路径名
  • 绝对路径
  • 相对路径
• 允许用户定义子目录结构

无环图目录

• 允许目录中含有共享子目录
• 两个问题
  • 备份数据
  • 删除

通用图目录

• 允许含有环，搜索无线循环问题

文件系统的安装

安装点

• 设备名称和文件系统的安装位置

安装过程

• 探测到安装点
• 判断是否包含一个有效的文件系统
  • 通过驱动读入设备目录
  • 验证目录是否有期望的格式
  • 再目录中记录是否已安装

文件共享

多用户的情况

• 文件拥有者和组
  • 文件拥有者
    • 最高权限并可以定义其他用户的权限
  • 组成员
    • 组成员拥有拥有者的权限的子集
• 以上的权限属性和文件属性一起保存

远程文件系统

• 三种方式
  • 通过程序进行访问
  • 分布式文件 系统
  • 万维网

保护

子主题 1

• 可靠性
  • 物理层面
• 保护
  • 非法访问

访问类型

• 读
• 写
• 执行
• 添加
• 删除
• 列表清单

访问控制

• 访问控制列表
• 每个文件有三种用户类型
  • 拥有者
  • 组
    • 一组需要共享文件冰球需要类似访问的用户形成了组或者工作组
  • 其他用户

文件加密

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