目錄

• 1. 文件的簡(jiǎn)介
• • 1.1. 文件的屬性
  • 1.2. 文件的分類
  • • 1.2.1. 無(wú)結(jié)構(gòu)文件（流式文件）
    • 1.2.2. 有結(jié)構(gòu)文件（記錄式文件）
  • 1.3 操作系統(tǒng)應(yīng)向上提供哪些功能
• 2. 文件的邏輯結(jié)構(gòu)
• • 2.1 邏輯結(jié)構(gòu) vs 物理結(jié)構(gòu)
  • 2.2 有結(jié)構(gòu)文件的邏輯結(jié)構(gòu)
  • • 2.2.1 順序文件
    • • 順序文件的查找
    • 2.2.2. 索引文件
    • 2.2.3. 索引順序文件
• 3. 文件目錄
• • 3.1. 文件控制塊
  • • 3.1.1. 對(duì)目錄進(jìn)行的操作
  • 3.2. 目錄結(jié)構(gòu)
  • • 3.2.1. 單級(jí)目錄結(jié)構(gòu)
    • 3.2.2. 兩級(jí)目錄結(jié)構(gòu)
    • 3.2.3. 多級(jí)目錄結(jié)構(gòu)
    • 3.2.4. 無(wú)環(huán)圖目錄結(jié)構(gòu)
    • 3.2.5. 索引結(jié)點(diǎn)（FCB的改進(jìn)）
• 4. 文件的物理結(jié)構(gòu)
• • 4.1. 文件塊和磁盤塊
  • • 4.1.1. 磁盤塊
    • 4.1.2. 文件塊
  • 4.2. 文件分配方式 —— 連續(xù)分配
  • 4.3. 文件分配方式 —— 鏈接分配
  • • 4.3.1. 隱式鏈接
    • 4.3.2. 顯式鏈接
    • • 實(shí)現(xiàn)文件的邏輯塊號(hào)到物理塊號(hào)的轉(zhuǎn)變
  • 4.4. 文件分配方式 —— 索引分配
  • • 4.4.1. 實(shí)現(xiàn)文件的邏輯塊號(hào)到物理塊號(hào)的轉(zhuǎn)變
    • 4.4.2. 鏈接方案
    • 4.4.3. 多層索引
    • 4.4.4. 混合索引
• 5. 文件存儲(chǔ)空間管理
• • 5.1. 空閑表法
  • 5.2. 空閑鏈表法
  • • 5.2.1 空閑盤塊鏈
    • 5.2.2. 空閑盤區(qū)鏈
  • 5.3 位示圖法
  • 5.4. 成組鏈接法
• 6. 文件的基本操作
• • 6.1. 創(chuàng)建文件
  • 6.2. 刪除文件
  • 6.3. 打開(kāi)文件
  • • 6.3.1. 打開(kāi)文件表
  • 6.4. 關(guān)閉文件
  • 6.5. 讀文件
  • 6.6. 寫文件
• 7. 文件共享
• • 7.1. 基于索引結(jié)點(diǎn)的共享方式
  • 7.2. 基于符號(hào)鏈的共享方式
• 8. 文件保護(hù)
• • 8.1. 口令保護(hù)
  • 8.2. 加密保護(hù)
  • 8.3. 訪問(wèn)控制

1. 文件的簡(jiǎn)介

1.1. 文件的屬性

文件名、標(biāo)識(shí)符、類型、位置、大小、創(chuàng)建時(shí)間、上次修改時(shí)間、文件所有者信息、保護(hù)信息

1.2. 文件的分類

1.2.1. 無(wú)結(jié)構(gòu)文件（流式文件）

文件內(nèi)部的數(shù)據(jù)是由一系列的二進(jìn)制或字符流組成，如文本文件（.txt文件）

1.2.2. 有結(jié)構(gòu)文件（記錄式文件）

由一組相似的記錄文件組成，每條記錄又由若干個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)組成，如數(shù)據(jù)庫(kù)表。一般來(lái)說(shuō)，每條記錄有一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)作為關(guān)鍵字。根據(jù)各條記錄的長(zhǎng)度（占用的存儲(chǔ)空間）是否相等，又可分為定長(zhǎng)記錄和可變長(zhǎng)記錄。

記錄是一組相關(guān)數(shù)據(jù)項(xiàng)的集合

1.3 操作系統(tǒng)應(yīng)向上提供哪些功能

create、delete、open、close、read、write 系統(tǒng)調(diào)用

2. 文件的邏輯結(jié)構(gòu)

2.1 邏輯結(jié)構(gòu) vs 物理結(jié)構(gòu)

邏輯結(jié)構(gòu)：指在用戶看來(lái)，文件內(nèi)部的數(shù)據(jù)應(yīng)該是如何組織起來(lái)的。

物理結(jié)構(gòu)：指的是在操作系統(tǒng)看來(lái)，文件的數(shù)據(jù)是如何存放在外存的。

2.2 有結(jié)構(gòu)文件的邏輯結(jié)構(gòu)

根據(jù)有結(jié)構(gòu)文件中的各條記錄在邏輯上如何組織，可以分為三類。

2.2.1 順序文件

文件中的記錄一個(gè)接一個(gè)地順序排列（邏輯上），記錄可以是定長(zhǎng)的或可變長(zhǎng)的。各個(gè)記錄在物理上可以順序存儲(chǔ)或鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)。

順序存儲(chǔ)

• 邏輯上相鄰的記錄物理上也相鄰。

鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)

• 邏輯上相鄰的記錄物理上不一定相鄰。

根據(jù)記錄之間的順序與關(guān)鍵字是否有關(guān)又可將順序文件分為

串結(jié)構(gòu)：記錄之間的順序與關(guān)鍵字無(wú)關(guān)（通常按照記錄存入的時(shí)間決定記錄的順序）

順序結(jié)構(gòu)：記錄之間的順序按關(guān)鍵字順序排列

順序文件的查找

順序文件的缺點(diǎn)是增加/刪除一個(gè)記錄比較困難（如果是串結(jié)構(gòu)則相對(duì)簡(jiǎn)單）

2.2.2. 索引文件

2.2.3. 索引順序文件

• 當(dāng)記錄過(guò)多的時(shí)候可以建立多級(jí)索引表

3. 文件目錄

即我們很熟悉的Windows操作系統(tǒng)的 ”文件夾“。

3.1. 文件控制塊

• 目錄本身就是一種有結(jié)構(gòu)文件，由一條條記錄組成。每條記錄對(duì)應(yīng)一個(gè)在該目錄下的文件。
• 目錄文件中的一條記錄就是一個(gè)文件控制塊（FCB）。
• FCB 實(shí)現(xiàn)了文件名和文件之間的映射。使用戶程序可以實(shí)現(xiàn) ” 按名存取 “。

FCB中包含

1、文件的基本信息（ 文件名、物理地址、邏輯地址、物理結(jié)構(gòu)等）

2、存取控制信息（是否可讀/可寫、禁止訪問(wèn)的用戶名單等）

3、使用信息（如文件的建立時(shí)間、修改時(shí)間等）

3.1.1. 對(duì)目錄進(jìn)行的操作

搜索、創(chuàng)建文件、刪除文件、顯示目錄、修改目錄

3.2. 目錄結(jié)構(gòu)

3.2.1. 單級(jí)目錄結(jié)構(gòu)

早期的操作系統(tǒng)并不支持多級(jí)目錄，整個(gè)系統(tǒng)只建立一張目錄表，每個(gè)文件占一個(gè)目錄項(xiàng)。

單級(jí)目錄實(shí)現(xiàn)了 " 按名存取 "，但是不允許文件重名。

單級(jí)目錄不支持多用戶操作系統(tǒng)。

3.2.2. 兩級(jí)目錄結(jié)構(gòu)

早期的多用戶操作系統(tǒng)采用兩級(jí)目錄結(jié)構(gòu)，分為主文件目錄 （MFD，Master File Directory）和用戶文件目錄（UFD，User File Directory）。

優(yōu)點(diǎn)：兩級(jí)目錄允許不同用戶的文件重名，也可以在目錄上實(shí)現(xiàn)訪問(wèn)限制（檢查此時(shí)登錄的用戶名是否匹配）。

缺點(diǎn)：缺乏靈活性，用戶不能對(duì)自己的文件進(jìn)行分類。

3.2.3. 多級(jí)目錄結(jié)構(gòu)

又稱樹(shù)形目錄結(jié)構(gòu)

用戶(或用戶進(jìn)程）要訪問(wèn)某個(gè)文件時(shí)要用文件路徑名標(biāo)識(shí)文件，文件路徑名是個(gè)字符串。各級(jí)目錄之間用“/”隔開(kāi)。從根目錄出發(fā)的路徑稱為絕對(duì)路徑。從當(dāng)前目錄出發(fā)的路徑稱為相對(duì)路徑。

系統(tǒng)根據(jù)絕對(duì)路徑一層一層地找到下一級(jí)目錄。剛開(kāi)始從外存讀入根目錄的目錄表；找到“照片”目錄的存放位置后，從外存讀入對(duì)應(yīng)的目錄表；再找到“2015-08”目錄的存放位置，再從外存讀入對(duì)應(yīng)目錄表；最后才找到文件“白拍.jpg”的存放位置。整個(gè)過(guò)程需要3次讀磁盤I/O操作。

• 相對(duì)路徑可以減少磁盤 I/O 操作次數(shù)。

優(yōu)點(diǎn)：樹(shù)形目錄結(jié)構(gòu)可以很方便地對(duì)文件進(jìn)行分類，層次結(jié)構(gòu)清晰，也能夠更有效地進(jìn)行文件的管理和保護(hù)。

缺點(diǎn)：樹(shù)形結(jié)構(gòu)不便于實(shí)現(xiàn)文件的共享。

對(duì)此，提出了“ 無(wú)環(huán)圖目錄結(jié)構(gòu) ”。

3.2.4. 無(wú)環(huán)圖目錄結(jié)構(gòu)

在樹(shù)形目錄結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，增加一些指向同一節(jié)點(diǎn)的有向邊，使整個(gè)目錄成為一個(gè)有向無(wú)環(huán)圖。

可以更方便地實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶間的文件共享。

可以用不同的文件名指向同一個(gè)文件，甚至可以指向同一個(gè)目錄（共享同一目錄下的所有內(nèi)容）。

需要為每個(gè)共享結(jié)點(diǎn)設(shè)置一個(gè)共享計(jì)數(shù)器，用于記錄此時(shí)有多少個(gè)地方在共享該結(jié)點(diǎn)。用戶提出刪除結(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求時(shí)，只是刪除該用戶的FCB、并使共享計(jì)數(shù)器減1，并不會(huì)直接刪除共享結(jié)點(diǎn)。

3.2.5. 索引結(jié)點(diǎn)（FCB的改進(jìn)）

將除了文件名之外的文件描述信息都放到索引結(jié)點(diǎn)中。由于目錄項(xiàng)長(zhǎng)度減小，因此每個(gè)磁盤塊可以存放更多各目錄項(xiàng)，可以大大提升文件檢索速度。

當(dāng)找到文件名對(duì)應(yīng)的目錄項(xiàng)時(shí)，才需要將索引結(jié)點(diǎn)調(diào)入內(nèi)存，索引結(jié)點(diǎn)中記錄了文件的各種信息，包括文件在外存中的存放位置，根據(jù)“ 存放位置 ”即可找到文件。

存放在外存中的索引結(jié)點(diǎn)稱為“磁盤索引結(jié)點(diǎn)”，當(dāng)索引結(jié)點(diǎn)放入內(nèi)存后稱為“內(nèi)存索引結(jié)點(diǎn)”。

相比之下內(nèi)存索引結(jié)點(diǎn)中需要增加一些信息，比如:文件是否被修改、此時(shí)有幾個(gè)進(jìn)程正在訪問(wèn)該文件等。

4. 文件的物理結(jié)構(gòu)

即文件數(shù)據(jù)應(yīng)該怎樣存放在外存中。

4.1. 文件塊和磁盤塊

4.1.1. 磁盤塊

類似于內(nèi)存分頁(yè)，磁盤中的存儲(chǔ)單元也會(huì)被分為一個(gè)個(gè) ” 塊 / 磁盤塊 / 物理塊 “。

很多操作系統(tǒng)中，磁盤塊的大小與內(nèi)存塊、頁(yè)面的大小相同。

內(nèi)存與磁盤之間的數(shù)據(jù)交換（即 讀/寫操作、磁盤I/O）都是以” 塊 “ 為單位進(jìn)行的。

即每次讀入一塊，或每次寫出一塊

4.1.2. 文件塊

在內(nèi)存管理中, 進(jìn)程的邏輯地址空間被分為一個(gè)個(gè)的頁(yè)面

同樣的, 在外存管理中, 為了方便對(duì)文件數(shù)據(jù)的管理, 文件的邏輯地址空間也被分為了一個(gè)個(gè)的文件塊

于是文件的邏輯地址也可以表示為 （邏輯塊號(hào), 塊內(nèi)地址）的形式

4.2. 文件分配方式 —— 連續(xù)分配

連續(xù)分配方式要求每個(gè)文件在磁盤上占有一組連續(xù)的塊。

文件目錄中記錄存放的起始?jí)K號(hào)和長(zhǎng)度（總共占用幾個(gè)塊）

用戶給出要訪問(wèn)的邏輯塊號(hào)，操作系統(tǒng)找到文件對(duì)應(yīng)的目錄項(xiàng)（FCB）

物理塊號(hào) = 起始?jí)K號(hào) + 邏輯塊號(hào)

需要檢查邏輯塊號(hào)是否合理，當(dāng)邏輯塊號(hào) ≥ 長(zhǎng)度就不合法

操作系統(tǒng)可以直接算出邏輯塊號(hào)對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)，因此連續(xù)分配支持順序訪問(wèn)和直接訪問(wèn)( 隨機(jī)訪問(wèn) )

優(yōu)點(diǎn)：連續(xù)分配的文件在順序讀/寫時(shí)速度最快。

缺點(diǎn)：采用連續(xù)分配的文件不方便拓展；存儲(chǔ)利用率低，會(huì)產(chǎn)生難以利用的磁盤碎片。( 可以采用緊湊的方法來(lái)處理碎片, 但是需要耗費(fèi)很大的時(shí)間代價(jià) )

4.3. 文件分配方式 —— 鏈接分配

鏈接分配采取離散分配的方式，可以為文件分配離散的磁盤塊。

4.3.1. 隱式鏈接

優(yōu)點(diǎn)：很方便文件拓展 ；所有的空閑磁盤塊都可以被利用，不會(huì)有碎片問(wèn)題，外存利用率高。

缺點(diǎn)：只支持順序訪問(wèn)，不支持隨機(jī)訪問(wèn)，查找效率低，指向下一個(gè)盤塊的指針也需要耗費(fèi)少量的存儲(chǔ)空間。

4.3.2. 顯式鏈接

把用于鏈接文件各物理塊的指針顯式地存放在一張表中。即文件分配表（FAT，File Allocation Table）。

• 一個(gè)磁盤僅設(shè)置一張 FAT。>
• 開(kāi)機(jī)時(shí)，將 FAT 讀入內(nèi)存，并常駐內(nèi)存。
• FAT 的各個(gè)表項(xiàng)在物理上連續(xù)存儲(chǔ)，且每一個(gè)表項(xiàng)長(zhǎng)度相同，因此 ” 物理塊號(hào) “ 字段可以是隱含的。

實(shí)現(xiàn)文件的邏輯塊號(hào)到物理塊號(hào)的轉(zhuǎn)變

1、用戶給出要訪問(wèn)的邏輯塊號(hào)i，操作系統(tǒng)找到該文件對(duì)應(yīng)的目錄項(xiàng)(FCB）

2、從目錄項(xiàng)中找到起始?jí)K號(hào)，若i > 0，則查詢內(nèi)存中的文件分配表FAT，往后找到i號(hào)邏輯塊對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)。 邏輯塊號(hào)轉(zhuǎn)換成物理塊號(hào)的過(guò)程不需要讀磁盤操作。

結(jié)論：

采用顯式鏈接方式的文件，支持順序訪問(wèn)，也支持隨機(jī)訪問(wèn)（想訪問(wèn)i號(hào)邏輯塊時(shí)，并不需要依次訪問(wèn)之前的0~ i-1號(hào)邏輯塊)。

由于塊號(hào)轉(zhuǎn)換的過(guò)程不需要訪問(wèn)磁盤，因此相比于隱式鏈接來(lái)說(shuō)，訪問(wèn)速度快很多。

4.4. 文件分配方式 —— 索引分配

索引分配允許文件離散地分配在各個(gè)磁盤塊中，系統(tǒng)會(huì)為每個(gè)文件建立一張索引表，索引表中記錄了文件的各個(gè)邏輯塊對(duì)應(yīng)的物理塊（索引表的功能類似于內(nèi)存管理中的頁(yè)表一―建立邏輯頁(yè)面到物理頁(yè)之間的映射關(guān)系）。索引表存放的磁盤塊稱為索引塊。文件數(shù)據(jù)存放的磁盤塊稱為數(shù)據(jù)塊。

4.4.1. 實(shí)現(xiàn)文件的邏輯塊號(hào)到物理塊號(hào)的轉(zhuǎn)變

1、用戶給出要訪問(wèn)的邏輯塊號(hào)i，操作系統(tǒng)找到該文件對(duì)應(yīng)的目錄項(xiàng)（FCB）

2、從目錄項(xiàng)中可知索引表存放位置，將索引表從外存讀入內(nèi)存，并查找索引表即可知道 i 號(hào)邏輯塊在外存中的存放位置。

可見(jiàn)，索引分配方式可以支持隨機(jī)訪問(wèn)。文件拓展也很容易實(shí)現(xiàn)（只需要給文件分配一個(gè)空閑塊，并增加一個(gè)索引表項(xiàng)即可）。

4.4.2. 鏈接方案

如果索引表太大，一個(gè)索引塊裝不下，那么可以將多個(gè)索引塊鏈接起來(lái)存放。

4.4.3. 多層索引

建立多層索引（原理類似于多級(jí)頁(yè)表）。使第一層索引塊指向第二層的索引塊。還可根據(jù)文件大小的要求再建立第三層、第四層索引塊。

4.4.4. 混合索引

多種索引分配方式的結(jié)合。

例如，一個(gè)文件的頂級(jí)索引表中，既包含直接地址索引(直接指向數(shù)據(jù)塊），又包含一級(jí)間接索引（指向單層索引表)、還包含兩級(jí)間接索引（指向兩層索引表)。

5. 文件存儲(chǔ)空間管理

5.1. 空閑表法

適用于連續(xù)分配方式。

5.2. 空閑鏈表法

5.2.1 空閑盤塊鏈

以盤塊為單位組成一組空閑鏈

適用于離散分配的物理結(jié)構(gòu)。

5.2.2. 空閑盤區(qū)鏈

以盤區(qū)為單位組成一條空閑鏈

離散分配、連續(xù)分配都使用。

為一個(gè)文件分配多個(gè)盤塊時(shí)效率更高

5.3 位示圖法

如何分配

若文件需要K個(gè)塊

① 順序掃描位示圖，找到K個(gè)相鄰或不相鄰的“O”；

② 根據(jù)字號(hào)、位號(hào)算出對(duì)應(yīng)的盤塊號(hào)，將相應(yīng)盤塊分配給文件；

③ 將相應(yīng)位設(shè)置為“1”。

如何回收

① 根據(jù)回收的盤塊號(hào)計(jì)算出對(duì)應(yīng)的字號(hào)、位號(hào)；

② 將相應(yīng)二進(jìn)制位設(shè)為“ 0 ”。

5.4. 成組鏈接法

空閑表法、空閑鏈表法不適用于大型文件系統(tǒng)，因?yàn)榭臻e表或空閑鏈表可能過(guò)大。

UNIX 系統(tǒng)中采用了成組鏈接法對(duì)磁盤空閑塊進(jìn)行管理。

文件卷的目錄區(qū)中專門用一個(gè)磁盤塊作為 “超級(jí)塊”，當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)需要將超級(jí)塊讀入內(nèi)存。

并且要保證內(nèi)存與外存中的 “超級(jí)塊” 數(shù)據(jù)一致。

博客講解

6. 文件的基本操作

6.1. 創(chuàng)建文件

進(jìn)行 " create 系統(tǒng)調(diào)用 "

需要提供的參數(shù)：

? 1、所需的外存空間大小（如：一個(gè)盤塊，即1KB)

? 2、文件存放路徑（“D:/Demo”）

? 3、文件名（這個(gè)地方默認(rèn)為“新建文本文檔.txt”)

1、在外存中找到文件所需的空間（例如使用空閑鏈表法、位示圖等管理策略，找到空閑空間）

2、根據(jù)文件的存放路徑的信息找到該目錄對(duì)應(yīng)的目錄文件，在目錄中創(chuàng)建該文件對(duì)應(yīng)的目錄項(xiàng) 。目錄項(xiàng)中包含了文件名，文件在外存中的存放位置等信息。

6.2. 刪除文件

進(jìn)行 " delete 系統(tǒng)調(diào)用 "

需要提供的參數(shù)：

? 1、文件存放路徑（“ D:/Demo ”)
? 2、文件名 (“ test.txt ”)

1、根據(jù)文件存放路徑找到相應(yīng)的目錄文件，從目錄中找到文件名對(duì)應(yīng)的目錄項(xiàng)。

2、根據(jù)該目錄項(xiàng)記錄的文件在外存的存放位置、文件大小等信息，回收文件占用的磁盤塊。(回收磁盤塊時(shí)，根據(jù)空閑表法、空閑鏈表法、位圖法等管理策略的不同，需要做不同的處理)

3、從目錄表中刪除文件對(duì)應(yīng)的目錄項(xiàng)。

6.3. 打開(kāi)文件

進(jìn)行 ” open 系統(tǒng)調(diào)用 “

需要提供的要參數(shù)：
1、文件存放路徑 (“D:/Demo”)

? 2、文件名 (“test.txt”)

? 3、要對(duì)文件的操作類型（如：r只讀；rw讀寫等)

1、根據(jù)文件存放路徑找到相應(yīng)的目錄文件，從目錄中找到文件名對(duì)應(yīng)的的目錄項(xiàng)，并檢查該用戶是否有指定的操作權(quán)限。

2、將目錄項(xiàng)復(fù)制到內(nèi)存中的“打開(kāi)文件表”中。并將對(duì)應(yīng)表目的編號(hào)返回給用戶。之后用戶使用打開(kāi)文件表的編號(hào)來(lái)指明要操作的文件。

6.3.1. 打開(kāi)文件表

• 打開(kāi)計(jì)數(shù)器：記錄此時(shí)有多少個(gè)進(jìn)程打開(kāi)了此文件。
• 讀寫指針：記錄該進(jìn)程對(duì)文件的讀/寫操作進(jìn)行到的位置。
• 訪問(wèn)權(quán)限：如果打開(kāi)文件時(shí)聲明的是 ” 只讀 “，則該進(jìn)程不能對(duì)文件進(jìn)行寫操作。

6.4. 關(guān)閉文件

進(jìn)行 ” close 系統(tǒng)調(diào)用 “

1、將進(jìn)程的打開(kāi)文件表相應(yīng)表項(xiàng)刪除。

2、回收分配給該文件的內(nèi)存空間等資源。

3、系統(tǒng)打開(kāi)文件表的打開(kāi)計(jì)數(shù)器 count 減1，若count = 0，則刪除對(duì)應(yīng)表項(xiàng)。

6.5. 讀文件

進(jìn)行 ” read 系統(tǒng)調(diào)用 “

需要提供的參數(shù)

? 需要指明是哪個(gè)文件（在支持“打開(kāi)文件”操作的系統(tǒng)中，只需要提供文件在打開(kāi)文件表中的索引號(hào)即可）， 還需要指明要讀入多少數(shù)據(jù)（如：讀入1KB）、指明讀入的數(shù)據(jù)要放在內(nèi)存中的什么位置。

操作系統(tǒng)在處理read系統(tǒng)調(diào)用時(shí)，會(huì)從讀指針指向的外存中，將用戶指定大小的數(shù)據(jù)讀入用戶指定的內(nèi)存區(qū)域中。

6.6. 寫文件

進(jìn)行 ” write 系統(tǒng)調(diào)用 “

需要提供的參數(shù)

? 需要指明是哪個(gè)文件（在支持“打開(kāi)文件”操作的系統(tǒng)中，只需要提供文件在打開(kāi)文件表中的索引號(hào)即可）， 還需要指明要寫出多少數(shù)據(jù)（如：寫出1KB）、寫回外存的數(shù)據(jù)放在內(nèi)存中的什么位置

7. 文件共享

操作系統(tǒng)為用戶提供文件共享功能，可以讓多個(gè)用戶共享地使用同一個(gè)文件。

注意：多個(gè)用戶共享同一個(gè)文件，意味著系統(tǒng)中只有 “一份” 文件數(shù)據(jù) 。并且只要某個(gè)用戶改了該文件的數(shù)據(jù)，其他用戶也可以看到文件數(shù)據(jù)的變化。

7.1. 基于索引結(jié)點(diǎn)的共享方式

索引結(jié)點(diǎn)中設(shè)置一個(gè)鏈接計(jì)數(shù)變量count，用于表示鏈接到本索引結(jié)點(diǎn)上的用戶目錄項(xiàng)數(shù)。

若 count =2，說(shuō)明此時(shí)有兩個(gè)用戶目錄項(xiàng)鏈接到該索引結(jié)點(diǎn)上，或者說(shuō)是有兩個(gè)用戶在共享此文件。

若某個(gè)用戶決定“ 刪除 ”該文件，則只是要把用戶目錄中與該文件對(duì)應(yīng)的目錄項(xiàng)刪除，且索引結(jié)點(diǎn)的 count 值減1。

若 count > 0，說(shuō)明還有別的用戶要使用該文件，暫時(shí)不能把文件數(shù)據(jù)刪除，否則會(huì)導(dǎo)致指針懸空。

當(dāng) count = 0 時(shí)系統(tǒng)負(fù)責(zé)刪除文件。

7.2. 基于符號(hào)鏈的共享方式

當(dāng) User3 訪問(wèn) “ ccc ” 時(shí)，操作系統(tǒng)判斷文件 “ ccc ” 屬于 Link 類型文件，于是會(huì)根據(jù)其中記錄的層層查找目錄，最終找到 User1的目錄表中的 “ aaa ” 表項(xiàng)，于是就找到了文件1的索引結(jié)點(diǎn)。

8. 文件保護(hù)

8.1. 口令保護(hù)

為文件設(shè)置一個(gè) “ 口令 ” （如: abc112233），用戶請(qǐng)求訪問(wèn)該文件時(shí)必須提供 “ 口令 ”。

• 口令一般存放在文件對(duì)應(yīng)的 FCB 或索引結(jié)點(diǎn)中。

• 用戶訪問(wèn)文件前需要先輸入“口令”，操作系統(tǒng)會(huì)將用戶提供的口令與FCB中存儲(chǔ)的口令進(jìn)行對(duì)比。

• 如果正確，則允許該用戶訪問(wèn)文件。

優(yōu)點(diǎn)：保存口令的空間開(kāi)銷不多，驗(yàn)證口令的時(shí)間開(kāi)銷也很小。

缺點(diǎn)：正確的 “口令” 存放在系統(tǒng)內(nèi)部，不夠安全。

8.2. 加密保護(hù)

使用某個(gè) “ 密碼 ” 對(duì)文件進(jìn)行加密，在訪問(wèn)文件時(shí)需要提供正確的 “ 密碼 ” 才能對(duì)文件進(jìn)行正確的解密。

8.3. 訪問(wèn)控制

在每個(gè)文件的 FCB （或索引結(jié)點(diǎn)）中增加一個(gè)訪問(wèn)控制列表（Access-Control List, ACL)，該表中記錄了各個(gè)用戶可以對(duì)該文件執(zhí)行哪些操作。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的操作系统 —— 文件管理的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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