操作系统原理及Linux内核分析（第2版）课件 第七章文件系统.ppt

7.8　Linux文件管理 7.8.1　Linux文件系统概论 1.Linux文件系统的树形结构 图7-27　Linux文件系统的目录项 2.Linux文件的类型 3.Linux文件的访问权限 1) 普通文件 2）目录文件 3）设备文件 4）管道文件 5）链接文件 7.8.2　虚拟文件系统 1.VFS的工作原理 2.文件系统的注册 3.文件系统的安装 7.8.3　EXT文件系统 1.文件系统的构造 Linux文件系统把逻辑分区划分成块组,并从0开始依次编号。每个块组中包含若干数据块,数据块中就是目录或文件内容。块组中包含着几个用于管理和控制的信息块: 超级块、组描述符表、块位示图、i节点位示图和i节点表。 2.超级块 超级块是用来描述Linux文件系统整体信息的数据结构,主要描述文件系统的目录和文件的静态分布情况,以及描述文件系统的各种组成结构的尺寸、数量等。 3.组描述符表 4.块位示图 Linux文件系统中数据块的使用状况由块位示图来描述。每个块组都有一个块位示图,位于组描述符表之后,用来描述本块组中数据块的使用状况。 5.索引节点 6. 索引节点表和索引节点位图 一个块组中所有文件的索引节点形成了索引节点表。表项的序号就是索引节点号。索引节点位示图反映了索引节点表中各个表项的使用情况。 7.EXT的目录结构 1 7.8.4　文件管理和操作 1.系统打开文件表 Struct file{ 　　mode_tf_mode;　　　　　　　　　　/?文件的打开模式?/ 　　loff_tf_pos;　　/?文件的当前读写位置?/ 　　unsignedshortf_flags; /?文件操作标志?/ 　　unsignedshortf_count; /?共享该结构体的计数值?/ 　　unsignedlongf_reada,f_ramax,f_raend,f_ralen,f_rawin; 　　structfile ?f_next,?f_prev; /?链接前后节点的指针?/ 　　structfown_structf_owner;　/?SIGIO用PID?/ 　　structinode ?f_inode;　　　/?指向文件对应的索引节点?/ 　　structfile_operations ?f_op;　/?指向文件操作结构体的指针?/ 　　unsignedlongf_version;　　　/?文件版本?/ 　　void ?private_data; ｝ 2.进程的文件管理 3.文件操作函数 * * * * * * * * 　　计算机中大量的文件与数据，存放在不同的存储介质中，用户和系统在使用时需要频繁地对它们进行访问。为此，在操作系统中引入并建立了文件管理系统，以完成外存上的大量文件信息的管理。　　本章主要讲述文件与文件系统、文件的组织和存取，以及文件的保护。 第七章 文件管理 7.1 文件和文件系统 7.2　文件的逻辑结构 7.3　文件的物理结构 7.4　文件存储空间的管理 7.5　文件目录管理 7.6　文件共享和保护 7.7 磁盘管理与调度 7.8 Linux文件管理 本章主要内容 　 7.1 文件和文件系统 7.1.1　文件的概念 　 文件：具有名字的一组相关元素的集合。文件分无结构和结构：域(基本数据项）、记录（数据项组合）、数据库 。文件具有属性。 7.1.2　文件的分类 　　普通文件、特殊文件、目录文件 7.1.3 　文件系统管理 1.文件系统功能 （1）文件存储空间的管理。 （2）实现文件名到物理地址的映射。 （3）实施对文件的操作：建立、删除、读写和目录操作。 （4）实现文件的共享和提供文件保护功能。 （5）提供操作文件的接口。 2. 文件系统软件结构 图7-1　文件系统的软件结构 4. 文件的存取方法 3. 文件的操作 7.2　文件的逻辑结构 　 文件中记录的组织方式被称为文件的逻辑结构, 文件的逻辑结构是从用户观点出发所看到的文件组织形式,是用户可见的并可以直接处理的数据及其结构,也被称为文件组织。 原则： 　 速度、维护、空间、保护　 两大类：　 　 无结构的字符流、有结构的记录型 　 以字节为单位，管理简单，节省空间。通过穷举搜索方法查找数据，访问速率慢。 7.2.2　顺序文件 按记录的输入顺序排列；按某种关键字排列。利用有效的查找算法提高查找速度。 优点：适合批量存取，可存放在磁带上。定长记录可直接存取。 缺点：增加、删除记录困难。增加一个运行事务文件。 (a) 无结构文件 (b) 定长顺序文件 7.2.1　无结构文件 H