文件系統 | 文件目錄管理

文件目錄相關概念

對目錄管理的要求

(1) 實現「按名存取」。

(2) 提高對目錄的檢索速度。

(3) 文件共享。

(4) 允許文件重名。

什麼是文件目錄

文件目錄是由一組文件目錄項組成的。每個目錄項是記錄某個文件的名字、存放地址及其他有關文件的說明信息和控制信息的數據結構。

文件控制塊FCB（或文件目錄項）的內容

文件與FCB一一對應，是 文件存在的唯一標誌。

（1）基本信息類 ：

① 文件名 ；

② 文件物理地址 ：

連續文件： 起始塊號、塊數

串聯文件： 起始塊號

索引文件： 索引表首址

③ 文件邏輯結構 ；

④ 用戶名：

文件主、同組用戶、用戶組等

⑤ 文件長度；

⑥ 文件類型；

(2) 存取控制信息類

文件主的許可權；核准用戶的許可權；一般用戶的許可權。

(3) 使用信息類 ：

① 文件建立日期及時間；

② 文件最近訪問日期及時間；

③ 文件最近修改日期及時間；

④ 文件鏈接計數。

舉例： MS-DOS的文件控制塊：FAT16

其具體的位的含義如下：

索引結點（i節點）

引入 i 節點的目的是為了提高目錄檢索的效率。

（1） 索引結點的引入

FCB：文件名 、物理地址、用戶名、長度、類型、存取控制許可權、時間、共享信息

符號目錄項：

基本目錄項：

傳統unix目錄項：

Unix S5fs目錄項：

（2）Unix S5FS 文件系統的磁碟布局：

超級塊：

• 數據塊的大小；
• i節點表中塊的大小；
• 磁碟分區中空閑塊的數目；
• 磁碟分區中空閑i節點的數目；
• 空閑塊表；
• 空閑i節點表。

目錄結構

單級目錄結構 ： 整個文件系統只建立一張目錄表。

優點：

• 實現簡單
• 能實現按名存取

缺點：

• 查找速度慢；
• 不允許重名 ；

樹型文件目錄

(1) 什麼是樹型文件目錄

在多級目錄系統中 (除最末一級外)，任何一級目錄的目錄項可以描述一個目錄文件，也可以描述一個非目錄文件 (數據文件)，而數據文件一定在樹葉上。這樣，就構成了一個樹形層次結構。

(2)樹型文件目錄結構

(3)文件路徑名

絕對路徑： 根目錄/子目錄名…/文件名

相對路徑： 當前目錄/子目錄名…/文件名

(4) 樹形文件目錄的優點：

• 層次清楚；
• 允許文件重名；
• 進一步提高目錄檢索速度；
• 容易實現共享

(5)目錄查詢技術：線性檢索

例：/usr/ast/mbox

首先在根目錄中對 usr 進行文件名的匹配。其對應的是6號i節點（索引節點）。根據6號i節點，我們知道這個子目錄存在在132塊，也就是文件的物理地址。

然後進入132塊，進入 usr 的子目錄中查找 ast 這個文件名。同理進入 ast 目錄 查找 mbox 文件。通過60號索引節點查找到其對應的物理磁碟塊號。

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