第二章文件系统2

文件系统
序号 1 2 3 4
第 一 空 闲 盘 块 号 2 9 1 5 —
空 闲 盘 块 数 4 3 5 —
图6-21 空闲盘块表
文件系统
2) 存储空间的分配与回收 空闲盘区的分配与内存的动态分配类似，同样是采用首 次适应算法、循环首次适应算法等。例如，在系统为某新创 建的文件分配空闲盘块时，先顺序地检索空闲表的各表项， 直至找到第一个其大小能满足要求的空闲区，再将该盘区分 配给用户(进程)，同时修改空闲表。系统在对用户所释放的 存储空间进行回收时，也采取类似于内存回收的方法，即要 考虑回收区是否与空闲表中插入点的前区和后区相邻接，对 相邻接者应予以合并。
读缓冲区相应字节到目标地址m
读22#扇区在FAT表中对应行得到下 一个扇区号（55#）
读55#扇区入内存 缓冲区
读22#扇区入内存 缓冲区
读缓冲区相应字节到目标地址m+? 成功返回
文件系统
• MS-DOS系统只有一张文件分配表FAT16， 在FAT的每个表项中存放下一个盘块号。对 于1.2M的软盘，假设盘块的大小为512字节， 则FAT表的容量为____。
文件系统
FCB中存放的内容称为文件的属性，属性可以包括：
(1) 文件类型。可以从不同的角度来规定文件的类型，如 源文件、目标文件及可执行文件等。
(2) 文件长度。文件长度指文件的当前长度，长度的单位 可以是字节、字或块，也可能是最大允许的长度。
(3) 文件的物理位置。该项属性通常是用于指示文件在哪 一个设备上及在该设备的哪个位置的指针。
文件系统
硬 链 接
ln file4 file5
文件系统
符号链接
• ln –s /user/f1 /zll/f2 • f2文件中的内容为/user/f1

《操作系统》课程设计题目：设计一个简单二级文件系统专业：计算机科学与技术年级：文计091-1*名：***学号：200990514103指导教师：任满杰时间：2011-2012第二学期2012年9月1日一、设计内容1、可以实现下列几条命令。

Format 格式化Dir 列文件目录Create 创建文件Delete 删除文件Deldir 删除目录Open 打开文件Close 关闭文件Search 查询文件Copy 拷贝文件Cut 剪切文件二、开发环境Windows操作系统Microsoft Visual C++三、分析设计（一）实验原理通过程序模拟Linux文件系统，用一个二进制文件(FileSystem.disk)来模拟磁盘.设计一个多用户的二级文件系经统、实现一般的创建文件、目录，删除文件、目录，切换目录，打开、关闭文件、读写文件等操作。

文件系统,包含格式化,显示文件(目录),创建文件等几个简单命令的实现,而且能完成超级块的读写,节点的读写等过程. 本文件系统采用两级目录,其中第一级对应于用户账号,第二级对应于用户账号下的文件。

另外,为了简单本文件系统未考虑文件共享、文件系统安全以及管道文件与设备文件等特殊内容。

1.程序执行流程图:2.数据块的分配和回收（二）程序结构设计FileSystem类负责管理磁盘空间和磁盘内存Ｉ节点，负责对磁盘空间和磁盘数据进行优化管理。

并提代接口言方法供用户或程序调用。

（三）数据结构int physic[100]; //文件地址缓冲区int style=1; //文件的类型char cur_dir[10]="root"; //当前目录int search_i=0;struct command{char com[10];}cmd[20];struct block{int n; //空闲的盘快的个数int free[50]; //存放空闲盘快的地址int a; //模拟盘快是否被占用}memory[20449];struct block_super{int n; //空闲的盘快的个数int free[50]; //存放进入栈中的空闲块int stack[50]; //存放下一组空闲盘快的地址}super_block;struct node //i结点信息{int file_style; //i结点文件类型int file_length; //i结点文件长度int file_address[100]; //i结点文件的物理地址 char file_message[100];} i_node[640];struct dir //目录项信息{char file_name[10]; //文件名int i_num; //文件的结点号char dir_name[10]; //文件所在的目录} root[640];四.运行示例及结果分析菜单删除目录文件查询拷贝剪切五、程序实现详细程序请参见源文件, 在此只列举３点1、剪切文件程序片段：void cut(char *tmp,char *newname) {int i; //,jchar t[20];_strtime(t);for(i=0;i<640;i++)if(strcmp(newname,root[i].file_name)==0){break;}if(i==640){printf("目录不存在，不能剪切！\n");return;}for(i=0;i<640;i++){if(strcmp(tmp,root[i].file_name)==0){strcpy(root[i].dir_name,newname);strcpy(i_node[root[i].i_num].change_t,t);//printf("剪切成功！\n");//return;}}if(i==640)printf("文件不存在，执行失败！\n");}2.无文件查询程序片段：void search(char* filename){int sign=0;for(search_i=0;search_i<640;search_i++){if(strcmp(root[search_i].file_name,filename)==0) //查询文件中所在目录信息和当前目录信息相同的数据{sign=1;int k=root[search_i].i_num;printf("%s\t",root[search_i].file_name); //文件名printf(" %d\t",i_node[k].file_style); //文件的类型printf(" %d\t\t",i_node[k].file_length); //文件的长度printf("%s\n",root[search_i].dir_name); //文件所在的目录}}if (sign==0){printf("%s\n","未找到该文件！");}}六、心得与体会这次设计中遇到最难的问题就是拷贝功能的实现，由于之前没有接触过拷贝的原理，所以通过和同伴的讨论和试验，终于突发奇想的运用改变文件路径的源代码和创建文件相结合，终于实现了拷贝功能，能够将一个文件从一个目录拷贝到另一目录（即先移动过去然后再在原位置创建一个原文件），可是却无法拷贝到root根目录，为了解决这个问题，又在创建文件的程序里添加了一个判断是否为根目录的语句，可是后来又发现了真个系统存在重命名的问题。

文件的逻辑结构与物理结构
文件的逻辑结构
从用户观点出发所观察到的文件组织形式，是用户可以直接处理的数据及其结构，它独立 于文件的物理特性，又称为文件组织。
文件的物理结构
又称文件的存储结构，是指文件在外存上的存储组织形式。这不仅与存储介质的存储性能 有关，而且与所采用的外存分配方式有关。
文件的逻辑结构与物理结构之间的关系
实时操作系统
是指当外界事件或数据产生时，能够接受并以足够快的速度予以处理， 其处理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统作出 快速响应，并控制所有实时任务协调一致地运行。
操作系统的分类与特点
网络操作系统
是基于计算机网络的，是在各种计算 机操作系统上按网络体系结构协议标 准开发的软件，包括网络管理、通信 、安全、资源共享和各种网络应用。
设备分配算法
常用的有先来先服务（FCFS）、优先级高者优先（HPF）等算法 ，根据实际需求选择合适的算法进行设备分配。
设备回收机制
在用户进程使用完设备后，及时回收设备资源，以便其他进程使用 。
设备驱动程序与中断处理
设备驱动程序
与硬件直接交互的软件模块，提供对 设备的控制和管理功能。驱动程序需 要处理设备的初始化、数据传输、错 误处理等问题。
构。
PCB中包含了进程标识符、处理 器状态信息、进程调度信息、进
程控制信息等。
操作系统通过PCB对进程实施管 理和控制，如进程的创建、撤销 、阻塞、唤醒等操作都需要修改
PCB中的信息。
进程调度算法
01
进程调度算法是操作系统用来确定处理器分配给哪个进程使 用的策略和方法。
02
常见的进程调度算法包括：先来先服务FCFS、短作业优先 SJF、优先级调度算法PSA、时间片轮转RR等。

考研操作系统-文件管理(二)(总分100,考试时间90分钟)一、单项选择题1. 文件系统的主要目的______。

A．实现对文件的按名存取 B．实现虚拟存储C．提高外存的读写速度 D．用于存储系统文件2. 下列关于索引表的叙述中，正确的是______。

A．建立索引表的目的之一是为了减少存储空间B．索引表中含有索引文件的数据及其物理地址C．对索引文件存取时，必须先查找索引表D．索引表中每个记录的索引项可以有多个3. 从用户角度看，文件系统主要是实现______。

A．文件保护 B．文件保密 C．文件共享 D．按名存取4. 打开文件的具体含义是______。

A．在指定的磁盘地址上建立一个文件B．将指定的文件目录内容复制到主存的活动文件表中C．撤销指定文件的目录D．修改指定文件的内容5. ______具有将文件名转换为该文件在外存的物理位置的功能，这也正是文件目录所提供的最基本的功能。

A．文件目录 B．一级目录 C．二级目录 D．树形目录6. 文件的顺序存取是______。

A．按终端号依次存取 B．按文件的逻辑号逐一存取C．按物理块号依次存取 D．按文件逻辑记录的大小逐一存取7. 为了能对一个文件进行正确的存取，必须为文件设置用于描述和控制文件的数据结构，称之为______。

A．文件逻辑结构 B．文件物理结构 C．文件的属性 D．文件控制块(FCB)8. 设置当前目录的主要原因是______。

A．节省主存空间 B．加快文件查找速度 C．节省辅存空间 D．便于打开文件9. 文件信息的逻辑块号到物理块号的变换方法也是由文件的______决定的。

A．逻辑结构． B．顺序结构 C．物理结构 D．索引结构10. 为了防止各种意外可能破坏文件，文件系统可以采用______的方法来保护文件。

A．口令和加密 B．对每个文件规定使用权限C．建立副本和定时转储 D．为文件设置口令11. 建立多级目录______。

A．便于文件的保护 B．便于关闭文件 C．解决文件的重名与共享 D．提高系统的效率12. 文件路径名是指______。