汤子瀛 操作系统整理[6]——第六章 文件管理

第六章 文件管理
文件的“打开”和“关闭”操作

所谓“打开”，是指系统将指名文件的属性(包括该文件在外存上的物理位置)从外存拷贝到内存打开文件表的一个表目中，并将该表目的编号(或称为索引)返回给用户。以后， 当用户再要求对该文件进行相应的操作时，便可利用系统所返回的索引号向系统提出操作请求。系统这时便可直接利用该索引号到打开文件表中去查找，从而避免了对该文件的再次检索。这样不仅节省了大量的检索开销，也显著地提高了对文件的操作速度。如果用户已不再需要对该文件实施相应的操作时，可利用“关闭”(close)系统调用来关闭此文件，OS将会把该文件从打开文件表中的表目上删除掉。

外存分配方式

连续分配

连续分配的主要优点如下：

(1) 顺序访问容易。

(2) 顺序访问速度快。

连续分配的主要缺点如下：

(1) 要求有连续的存储空间。

(2) 必须事先知道文件的长度。

链接分配

索引分配

1. 单级索引分配

2. 多级索引分配

磁盘容错技术

(1) 通过存取控制机制来防止由人为因素所造成的文件不安全性。

(2) 通过磁盘容错技术，来防止由磁盘部分的故障所造成的文件不安全性。

(3) 通过“后备系统”来防止由自然因素所造成的不安全性。

1. 第一级容错技术SFT-Ⅰ

1) 双份目录和双份文件分配表

在磁盘上存放的文件目录和文件分配表FAT， 是文件管理所用的重要数据结构。如果这些表格被破坏， 将导致磁盘上的部分或全部文件成为不可访问的，因而也就等效于文件的丢失。为了防止这类情况发生，可在不同的磁盘上或在磁盘的不同区域中，分别建立(双份)目录表和FAT。 其中，一份被称为主目录及主FAT； 把另一份称为备份目录及备份FAT。

2) 热修复重定向和写后读校验

（1）热修复重定向(Hot-Redirection)。

（2）写后读校验(Read after write Verification)方式。

2. 第二级容错技术SFT-Ⅱ

(1) 磁盘镜像(Disk Mirroring)。

(2) 磁盘双工(Disk Duplexing)。

数据一致性控制

事务

恢复算法

恢复算法可利用以下两个过程：

(1) undo〈Ti〉。该过程把所有被事务Ti修改过的数据，恢复为修改前的值。

(2) redo〈Ti〉。该过程能把所有被事务Ti修改过的数据，设置为新值。

如果系统发生故障， 系统应对以前所发生的事务进行清理。