文件系统结构图 (2)
考研操作系统-文件管理(二)_真题-无答案
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______。
数据恢复之Fat篇
我们再考虑如何来写这三个文件的目录。
对于每个文件而言，一定要记录的有：文件名，开始簇，大小，创建日期、时间，修改日期、时间，文件的读写属性等。
这里大小能不能用结束簇来计算呢？一定不能，因为文件的大小不一定就是整数个簇的大小，否则的话像B.TXT的内容就是54KB的内容了，少了固然不行，可多了也是不行的。
那么我们怎么记录呢？可以想象一下。
为了管理上的方便，我们用数据库的管理方式来管理我们的目录。
于是我把1KB再分成10份，假定开始簇号为0，定义每份100B的各个位置的代表含义如图4.3.2图4.3.2 每行100B 共10行(这是例子，非Fat系统)共10行记录A.TXT1102004.3.22 10:412004.3.22 10:41只读有效记录B.TXT1153.61949:10:1 12:02003.8.22 20:40隐藏C.TXT6520.52000:3:8 21:112005:3:8 9:11系统。
内容留空文件名(占50个字节)开始簇(占4个字节)文件大小(占10个字节)创建日期、时间(占10字节)修改日期、时间(占10字节)读写属性(占4字节)保留(12字节)这样设计的结构绝对可以对文件进行正确的读写了。
接着让我们设计的文件系统工作吧。
先改动个文件，比如A.TXT，增加点内容吧！咦？增加后往哪里放呀，虽然存储块的后面有很多空间，但紧随其后B.TXT的数据还顶着呢？要是把A.TXT移到后边太浪费处理资源，而且也不一定解决问题。
这个问题看来暂时解决不了。
那我们换个操作，把B.txt删了，b.txt的空间随之释放。
这时候空间如图4.3.3，目录如图4.3.4图4.3.3 整个100KB空间目录 A.TXT C.TXT占1簇占10簇空白54簇占21簇剩余14簇图4.3.4 每行100B 共10行(这是例子，非Fat系统)共10行记录A.TXT1102004.3.22 10:412004.3.22 10:41只读C.TXT6520.52000:3:8 21:112005:3:8 9:11系统。
文件系统的概念和结构
文件系统的概念和结构作为计算机系统中的一部分，文件系统是数据的存储和组织管理的核心。
简单来说，文件系统就是管理计算机上存储数据的方式。
文件系统的概念和结构不仅涉及到操作系统的核心部分，而且对于计算机的使用者和应用程序也具有重大的意义。
本文将简要介绍文件系统的概念和结构，并讨论它们的重要性。
一、文件系统的概念文件系统是指一组用来管理计算机硬盘上的文件和目录的结构和原理。
每个文件或目录都可以看做是一个文件系统对象。
文件系统对象具有文件名、尺寸、修改时间、访问权限等特征。
文件系统并非某个独立的应用程序，它是由操作系统中的一些程序和数据结构组成的。
文件系统通过一个层次结构，将文件和目录组织成一个树形结构。
根节点是一个特殊的目录，其中包含了计算机上的所有文件和目录。
文件系统的主要任务是管理磁盘空间和访问文件。
这就要求文件系统通过一些算法来将数据存储到磁盘上，以便于快速访问和高效的管理、查找和修改。
文件系统还负责提供接口，使得用户程序和操作系统能够访问和管理文件。
二、文件系统的结构文件系统通常由两个部分组成：文件目录和存储区域。
1.文件目录文件目录是文件系统的核心，它是文件和目录的组织和管理者。
文件目录记录了本文件系统中所有文件和目录的名称、大小、创建时间、修改时间等信息。
具体来说，文件目录是由一个特殊的文件结构组成的，称为目录项。
每个目录项都包含了文件的名称、大小、属性和其在磁盘上存放的位置。
在常见的UNIX文件系统中，目录项通常存放在一个专门的目录文件中，这个文件通常具有一定格式，以便于文件系统进行快速的查找和存取。
2.存储区域存储区域是文件系统中存储文件和目录数据的地方，它通常由一个逻辑的磁盘分区或物理磁盘组成。
存储区域划分成一个大小固定的簇，每个簇被指定一个唯一的物理地址，其中存储了一个或多个文件块。
具体来说，文件在存储区域中被分成若干个固定大小的数据块，每个数据块都被指定一个唯一的地址，以便于操作系统进行访问和管理。
第六章 - 文 件 系 统
文件主
只读标志 隐藏标志
当前文件主
0表示读/写，1表示只读 0表示正常，1表示不在列表 中显示
关键字位置
关键字长度 创建时间
每个记录中关键字偏移
关键字字段中字节数 创建文件的日期和时间
系统标志
存档标志 ASCI I/二进 制标志 随机存取标 志
0表示一般文件，1表示系统 文件
0表示已经后备，1表示需要 后备 0表示ASCI I文件，1表示二 进制文件 0表示只能顺序存取，1表示 随机存取
图6-6 三种文件结构
6.2 文件系统的功能和结构
6.2.1 文件系统的功能
• 文件管理系统，简称文件系统。 • 就是操作系统中负责操纵和管理文件的一整套设 •
施。 一般来说，文件系统应具备以下5种功能： ① 文件管理。 ② 目录管理。 ③ 文件存储空间管理。 ④ 文件的共享和保护。 ⑤ 提供方便的接口。
硬盘分区
图6-14 一种可能的文件系统格式
6.5.2 文件存储分配
• 文件的物理组织涉及一个文件在存储设备上是如何放置的。
•
它和文件的存取方法有密切关系，另外也取决于存储设备 的物理特性。 文件的存储分配涉及以下三个问题： ① 当创建新文件时，是否一次性为该文件分配所需的最大 空间？ ② 为文件分配的空间可以是一个或多个连续的单位。 分配文件空间时应采用的单位有多大？ ③ 为了记录分配给各个文件的连续单位的情况，应该使用 哪种形式的数据结构或表格？
mpeg，mov，rm
多媒体文件
包含声音或A/V信息的二进制文件
6.1.3 文件属性 • 描述文件特征的属性称做文件属性。
表6-2 可能用到的文件属性
属 性 保护 口令 创建者 含 义 属 性 含 义 谁能访问该文件，以何种方 式访问 访问该文件所需口令 文件创建者的标识 临时标志 锁标志 记录长度 0表示正常，1表示进程结束 时删除文件 0表示开锁，非0表示上锁 一个记录的字节数
FAT32文件系统
FAT32文件系统结构实例图
2.2 FAT32文件系统DBR
• 2.2.1 DBR的概念和组成 • 什么是DBR? DBR（DOS Boot Record），含义是DOS引导记录， 也称为操作系统引导记录 • FAT32文件系统的DBR（即操作系统引导记录）大体 可以分为5个部分，分别为：跳转指令，OEM代号， BPB（BIOS Parameter Block,BIOS参数块）,引导程 序，结束标志(55AA)。 FAT32文件系统DBR结构模块图 请参照下图
第二章 FAT32文件系统
2.1 FAT32文件系统结构总揽 FAT32文件系统是从微软Windows 95系统的OSR2版本开 始使用的，它能够支持大于32MB小于32GB的分区。虽然 第三方的格式化程序可以把超过32GB的分区格式化为 FAT32，但微软自身的系统不允许将大于32GB的分区格 式化为FAT32文件系统。 FAT32文件系统由DBR及其保留扇区，FAT1，FAT2， DATA区 四个部分组成。
具体结构如下图：
• 长文件名FDT项结构图
具体内容如下：
• 每一个长文件名登记项有26个字节记录长文件名称，表示 13个Unicode格式的文件名(每个文件名字符需要2个字节)。 顺序字节低5位指明长文件名登记项序号，第6位置“1”表 明本登记项是最后一个，“顺序号”数据结构如下：
• （“顺序号”字节含义图）
文件系统
命名和名字解析
因此，这种方案是不实用于包含异质 的环境和广阔地理区域的分布式系 统，其中适合于一个计算设施的一 个命名方案可能不适合于另一个计 算设施。
上下文的概念
为了克服系统范围唯一文件名的困难 ，上下文(context)的记号已被用于划 分一个名字空间。一个上下文辨认 名字空间，在该名字空间中来解析 一个给定的名字。上下文可以沿着 下列：地理边界，组织边界，特定 的主机，一个文件系统类型等划分 一个名字空间。
体系结构
一个高速缓存管理器是一个实现文件 高速缓存的进程。当被客户引用时 在文件高速缓存中存储在远程文件 服务器上的数据的一个副本被带到 客户的机器上。对这个数据的随后 访问在客户机上被本地地执行。因 此，减少由于网络延迟而带来的访 问延迟。
体系结构
高速缓存管理器可以出现在客户和文 件服务器上。在服务器上的高速缓存 管理器在内存中高速缓存文件，来减 少由于磁盘延迟而带来的延迟。如果 允许多个客户高速缓存一个文件并修 改它，副本可能变成不一致。为了避 免这个不一致问题，客户和文件服务 器上的高速缓存管理器协作执行数据 存储和检索操作。
命名和名字解析
传统上，在一个分布式环境中已经有 三种途径命名一个文件。最简单的方 案是把主机(host)名字并接 (concatenate)到存贮在该主机上的文 件名字。尽管这种途径保证了一个文 件名是系统范围唯一的，它和网络透 明性的目标冲突。这种途径的另一个 严重问题是把一个文件从一个主机移 到另一个主机需要改变文件名和访问 那个文件的应用。
命名和名字解析
第三种途径是具有单个全局目录，其 中系统种所有文件属于单个名字空间 。这种方案的变种在Sprite和Appollo 系统中找到。这种途径没有上述两种 命名方案的缺点。但是这种方案的主 要缺点是通常被限制到一个计算设施 或少数协作的计算设施。这种限制是 由于系统范围唯一文件名的要求，它 要求所有的包含的计算设施协作。
操作系统原理及应用(Linux)第5章 文件管理
Addr[11]
Addr[12] 一次间接
…
Addr[13] 二次间接
Addr[14] 三次间接
…
物理块
… …
… …
混合索引表
假设1个磁盘块4KB，一个索引表项占4B, 直接索引表引出磁盘块 12个
12*4KB=48KB 一级索引表引出文件磁盘块的数量
4KB/4B=1K个 支持的文件长度 1K*4KB=4MB 二级索引表引出文件磁盘块的数量1K*1K 支持的文件长度 1K*1K*4KB=4GB 三级索引表引出文件磁盘块的数量1K*1K*1K 支持的文件长度 >1K*1K*1K*4KB=4TB
…… ……
666 7771
文 索引表指针
件 说 明
索引表
逻辑 块号
0
1 2 3
物理 块号
26
文 件
索引表指针
说
明
索引表
逻辑 块号
0
1 2 3
4
物理 块号
NULL
27
优点：既能方便迅速地实现随机存取，又能满足文件动态 增长的需要。 缺点：增加了索引表带来的存储空间开销。
2．多级索引（类似多级页表）
1．数据项 数据项是描述一个对象的某种属性的字符集，是数据组织中可以命名的最 小逻辑数据单位。 2．记录 记录是一组相关数据项的集合，用于描述一个对象在某方面的属性。 3．文件 文件是由创建者定义的、具有文件名的一组相关信息的集合。
4
5.1.2 文件系统
文件系统是操作系统中对文件进行管理和操作的软件机构与数据的 集合，即文件管理系统。 1．文件系统的需解决的问题 （1）有效地分配存储器的存储空间。 （2）提供一种组织数据的方法。数据在辅存设备上的分布构成了文件的 物理结构，实现了“按名存取”的功能。 （3）提供合适的存取方法。 （4）提供一组服务，以执行所需要的操作。这些操作包括创建文件、撤 消文件、组织文件、读文件、写文件、传输文件和控制文件的访问权限 等。
linux 文件系统的组成
linux 文件系统的组成Linux文件系统是Linux操作系统中的一种重要组成部分，它负责管理和组织计算机上的文件和目录。
本文将介绍Linux文件系统的组成，包括文件、目录、文件权限、文件链接和文件系统结构等内容。
一、文件文件是存储在计算机中的数据单元，可以是文本文件、图像文件、音频文件等各种类型。
在Linux系统中，文件以字节序列的形式存储在磁盘上，每个文件都有一个唯一的名称和相应的扩展名。
文件可以被用户创建、读取、写入和删除。
二、目录目录是用于组织和管理文件的容器，它可以包含文件和其他目录。
在Linux系统中，目录以树状结构组织，顶层目录为根目录（/），其他目录都是根目录的子目录。
用户可以通过目录的路径来定位和访问文件，例如“/home/user/file.txt”表示根目录下的home目录下的user目录下的file.txt文件。
三、文件权限Linux文件系统使用权限来控制对文件的访问和操作。
每个文件都有一个所有者和一个所属组，同时还可以设置其他用户的访问权限。
权限分为读（r）、写（w）和执行（x）三种，分别表示对文件的读取、写入和执行操作。
文件权限可以通过命令“ls -l”来查看和修改。
四、文件链接文件链接是指在文件系统中创建一个指向另一个文件或目录的链接。
在Linux系统中，有两种类型的链接：硬链接和软链接。
硬链接是指多个文件共享相同的物理存储空间，它们具有相同的inode（索引节点）和数据块。
软链接是一个特殊的文件，它包含了指向另一个文件或目录的路径，软链接的inode指向原始文件或目录的inode。
五、文件系统结构Linux文件系统采用分层结构来组织文件和目录。
最上层是根目录（/），包含了系统的所有文件和目录。
在根目录下有一些重要的系统目录，如bin目录存放可执行文件，etc目录存放系统配置文件，home目录存放用户的个人文件等。
此外，Linux文件系统还支持挂载（mount）功能，可以将其他存储设备（如硬盘、光盘、USB 设备）挂载到文件系统的某个目录下，使其成为文件系统的一部分。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
成品入库和 发运管理
退货管理
记录
销 售 记 录 质 量 记 录
验证、 检验、 物料 记录
操作标准
厂房 设施、 设备、 卫生 记录
工 序 操 作
检 验 操 作
设 备 操 作
卫 生 操 作
物 料 操 作
销 售 操 作
销 售 操 作
质 量 操 作
卫生管理
人员卫 生、环 境卫生、 工艺卫 生管理
状态标识、 防污染防 混淆、合 箱管理
消毒 剂管 理 文件、记 录管理
文 件 管 理
质 量 控 制
制
工作职责文 件、记录文 件编制管理
检定菌、检 验用培养基、 检验仪器设 备、取样、 检验用溶液、 滴定液管理
实验室安全、 化学试剂、剧 毒化学品、兴 奋剂管理
生产过程监 控、工艺用 水（气）质 量监控、洁 净区监测、 不良反应监 测管理
包装材料设计 审核、供应商、 供应商现场审 计、委托生产 检验管理
文件系统
标准管理规程
质 量 管 理
质 量 保 证
质 量 控 制
保 证
制
包装材料设计 审核、供应商、 供应商现场审 计、委托生产 检验管理
质量回顾分析、 留样、偏差、 CAPA管理、校准 、 产品档案、质量 信息沟通管理
产品质量持续 稳定性考察、 用户投诉访问、 物料产品放行、 药品召回、自 检、变更管理
对照品、中药材标本、 OOS、分析检验、超 常实验结果、高效液 相色谱用流动相
检定菌、检 验用培养基、 检验仪器设 备、取样、 检验用溶液、 滴定液管理
文件系统
生产管理
批号、物 料平衡、 生产区定 置、生产 计划管理 工作服、 洁净区、 非生产人 员进入管 理
技术标准
工艺规程
质量标准
厂房 设施 管理
人员 培训 管理
厂房设计、 施工验收、 维修保养 管理
产品工艺 规程
前处理提 取工艺规 程
原辅料中 间产品、 成品、包 材、质量 标准
洁净区 厂房、 生产区 防虫防 鼠管理
空气净 化系统、 工艺用 水系统、 工艺用
维修保养 管理
防虫防 鼠管理 管理
工艺用 气体系 统管理
机构、人员管 理
人 员 健 康 管 理 公 司 组 织 机 构
设备 管理
人员 培训 管理
部 门 职 责
设备 管理 规程
设备使 用维护、 保养管 理
备品备 件、压 力容器 管理
工器具、 生产用 模具、 动力管 理 质 量 保 证
保 证
验证
工艺、清洁、 计算机、分 析方法验证
设备 确认
验证总 计划
验证管 理
文 件 管 理
文件编 制规程 管理
物料管理
物料复验期、 中药材养护、 特殊管理物 料管理 印刷包装材 料、仓储区 管理
采购、编码、 接收 、发放、 员、 文件 记录
销 售 记 录
成品入库和
退货管理
工作职责文 件、记录文 件编制管理
管理标准文 件、技术标 准文件、质 量标准文件 编制管理