8.1檔案概念
檔案引入的目的：資訊管理的需要、作業系統本身需要
檔案的定義檔案型別：
按用途分 ：系統檔案 、使用者檔案 、庫檔案
按性質分 ：普通檔案 、目錄檔案 、特殊檔案
按訪問屬性分 ：可執行檔案 、唯讀檔案 、讀/寫檔案
按檔案中的資料形式分 ：原始檔 、目標檔案 、可執行檔案
按檔案的邏輯結構分 ：有結構檔案 、無結構檔案
按檔案的物理結構分 ：連續檔案 、鏈結檔案 、索引檔案
檔案的屬性：描述檔案的原資訊
檔案的操作：對記錄的操作、對檔案的操作
引入檔案的優點：使用者使用方便、檔案安全可靠、檔案可備份、檔案可共享
檔案訪問方式：順序訪問、直接訪問
檔案結構：無結構檔案（如流式檔案）、有結構檔案、樹形檔案
樹形檔案是特殊的有結構檔案
有結構檔案的組織形式：順序檔案、索引檔案、索引順序檔案
檔案系統
檔案系統是指含有大量的檔案及其屬性說明、對檔案進行操縱和管理的軟體，以及向使用者提供的使用檔案的介面的集合。
檔案系統軟體結構：
檔案系統介面
檔案管理軟體：外儲存裝置驅動程式、物理檔案系統、i/o管理程式、邏輯檔案系統
檔案及其屬性
檔案系統的功能：檔案的按名訪問、檔案的共享和保護、檔案的操作和使用
8.2檔案組織
卷是儲存介質的物理單位，對應於一塊磁帶、一塊軟盤、乙個光碟片、乙個硬碟分割槽
塊是儲存介質上連續資訊所組成的乙個區域，也叫做物理記錄
檔案儲存：
順序訪問裝置是嚴格依賴資訊的物理位置次序進行定位和讀寫的儲存裝置。如磁帶機、光碟。
直接訪問儲存裝置又稱隨機訪問裝置，如磁碟。
檔案的組織結構：邏輯結構（流式結構、記錄式結構）、物理結構（順序結構、鏈式結構、索引結構）
塊越大磁碟的讀取速率越高，磁碟空間的利用率越低。
檔案的物理結構作業系統儲存角度：
連續儲存結構、非連續儲存結構（鏈結儲存（隱式鏈結儲存、顯式鏈結儲存fat表）、索引儲存（一級索引儲存、兩級索引儲存、多級索引儲存、unix的多級混合索引儲存））
索引儲存盤塊存放的是索引塊和檔案塊。
fat（檔案分配表）
若儲存塊有2的n次方塊，fat有2的n次方個元素，每項至少需要n位的寬度。
fat只能用於容量比較小的磁碟中。
扇區：磁碟上最小可定址儲存單元（512位元組）
簇=儲存塊：裝置的最小訪問單元，固定數量的扇區。
磁碟容量=fat長度×簇容量=fat長度×簇扇區數×512位元組
unix的多級混合索引儲存
8.3目錄
目錄的功能：
實現「按名訪問」
提高對目錄的檢索速度
允許檔案同名
檔案共享
檔案控制塊和索引節點
檔案控制塊（fcb）：描述和控制檔案的資料結構
目錄：fcb的有序集合即檔案目錄（通常放在磁碟上）
索引結點：將檔名和檔案描述資訊分開，檔案描述資訊單獨形成乙個稱為索引結點的資料結構，簡稱i結點。
目錄=檔名+索引結點
索引結點：磁碟索引結點、記憶體索引結點
設目錄檔案所佔盤塊數為n，則順序查詢乙個目錄項平均需要調入盤塊（n+1）/2次。
檔案目錄是一種資料結構，有若干目錄項組成。
檔案目錄的內容：
檔案的訪問控制資訊
檔案的結構資訊
檔案的管理資訊
檔案目錄是目錄檔案的中記錄的一條資訊。
目錄是一種特殊的檔案。目錄可能是整條fcb，如dos；也有可能是fcb的一部分，如unix,linux
單級目錄
單級目錄是最簡單的乙個目錄形式，整個系統建立一張目錄表，為每個檔案分配乙個目錄項，如cp/m目錄結構。
兩級目錄
–整個系統建立乙個主檔案目錄mfd，其中每個使用者檔案目錄佔一項。
–為每個使用者建立乙個目錄ufd，使用者可根據自己的需要建立檔案，並且在ufd目錄中填一項。
樹形目錄
兩級目錄的推廣
–主目錄為根結點。–資料檔案為葉子結點。–其他各級目錄均為樹的結點。
目錄的查詢
線性檢索、雜湊檢索、b+樹
檔案的共享
基於索引結點的共享方式
基於符號鏈結的檔案共享
位示圖儲存總量=磁碟大小/(8×磁碟塊大小)b
8.4檔案系統的可靠性
壞塊管理：
（1）發現錯誤盤塊——寫後讀校驗
（2）處理方法——熱修復重定向
備份——提高可靠性
（1）備份裝置 磁帶 磁碟 光碟
（2）備份方法 ：完全轉儲 、增量轉儲
資料一致性控制
事務：是用於訪問和修改各種資料項的乙個程式單位。
恢復演算法的兩個過程：
–undo(ti)：把所有事務ti修改過的資料，恢復為修改前的值。
–redo(ti)：把所有事務ti修改過的資料，設定為新值。
檢查點：引入檢查點的目的是使對事務記錄表中事務記錄的請求的清理工作經常化。
8.5檔案保護機制
保護機制：保護域、保護矩陣
影響檔案安全性的主要因素：
人為因素、系統因素、自然因素
程序與保護域之間的聯絡：
靜態聯絡：指程序的可用資源集在程序的整個生命期中是固定的。
動態聯絡：指程序的可用資源集在程序的整個生命期中是可變的
訪問矩陣的實現：使用者許可權表（行）、訪問控制表（列）
使用者許可權表：
每個使用者一張，表明使用者對所有檔案可進行的操作。
訪問控制表：
為每個物件設定一張訪問控制表，列出可以訪問改物件的所有域以及在該域的訪問許可權
分級安全管理：
系統級、使用者級、目錄級、檔案級
作業系統第八章
檔案級安全管理 檔案級安全管理，是通過系統管理員或檔案主對檔案屬性的設定，來控制使用者對檔案的訪問。有以下屬性 1 只執行 eo 只允許使用者執行該檔案。2 隱含 h 指示檔案是隱含檔案。3 索引 i 指示檔案是索引檔案。4 修改 m 指示檔案自上次備份後是否已被修改。5 唯讀 ro 只允許使用者讀...
作業系統 第八章 作業
k是千 m是兆 g是吉咖 t是太拉 8 bit 位 1 byte 位元組 1024 byte 位元組 1 kb 1024 kb 1 mb 1024 mb 1 gb 1024 gb 1 tb 時鐘演算法 書p228 乙個32位位址的計算機使用兩級頁表。虛擬位址被分成9位的頂級頁表域，11位的二級頁表域...
第八單元總結
第八單元總結 一.系統服務的控制 1.systemd 系統初始化程式，系統開始的第乙個程序，pid為1 2.systemctl 命令 systemctl list units 列出當前系統服務的狀態 systemctl list unit files 列出服務的開機狀態 systemctl stat...