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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十七讲 文件系统,目的与要求,：掌握文件系统调用处理及使用。了解文件备份与保护，系统的组成和各部分功能。,重点,：文件使用和控制、文件保护。,作业,：,10,11，1,3,15。,74文件访问系统调用,操作系统提供文件创建、删除、打开、关闭、读、写等系统调用作为用户编程界面。,另一文件访问接口,Memory,Mapped,文件访问。,文件的建立与删除,CREATE、DELETE,系统调用参数包括,文件名,（路径名）,设备名,（卷名）,其它信息,（,FCB,中要用户提供的信息）,741传统文件系统调用实现,文件的建立与删除,CREATE,系统调用大致处理过程,检查参数合法性,在文件目录结构中的适当位置建立一个文件控制块,FCB。,将参数填入,FCB。,分配文件所存放的外存空间（也可,lazy,分配即在写数据时分配,），,建立索引表，填入,FCB,中。,文件的打开与关闭,OPEN,系统调用处理过程,检查参数，获得文件名（路径名）；,按名查找文件目录结构，找到文件的,FCB；,将,FCB,拷贝入内存，存入内存活跃文件目录表中；,建立一张本次打开的文件读写状态信息表，将当前访问指针指向文件首；,将文件读写状态信息表的地址存于进程,PCB,中的资源描述区中“活动名字表”中，返回其索引号（存入,fd,）作为本次调用的返回值。,PCB,活动文件目录表,读写状态信息表,活动名字表,(使用文件表）,活动名字表、文件,读写状态信息表,、活跃文件目录表的关系,文件的打开与关闭,CLOSE,系统调用管理过程,检查参数，获得活动名字表索引（,fd,）；,按索引在,PCB,中的“活动名字表”中得到文件读写状态信息表的指针，释放文件读写状态信息表，如果活动文件目录表中,FCB,不再使用，则释放该,FCB,所占的空间。,文件的读写,Read/Write,系统调用大致处理过程,核实参数，按,fd,获得文件读写状态信息表，获得活跃文件目录表中的,FCB。,核实操作许可。,按,FCB,中定位信息将要读写的逻辑地址转化成物理地址。,（如写，则将数据从用户区拷入系统区，）将物理地址，内存地址，长度等参数填好，调用外存驱动程序进行,I/O,操作，（如读，则将系统区数据拷入用户区）。,742,MemoryMapped,文件访问,操作系统提供两条系统调用用以实现,MemoryMapped,文件访问：,map：,通过该系统调用将一个文件映射到一段进程地址空间,。,unmap,：,将文件与指定进程虚空间段脱钩,。,文件访问方法：,Open,文件；,Map,文件到一片虚空间；,读写这片虚空间；,Unmap,文件。,7.5.1 文件备份,批量备份,全量转储：把全部文件定期复制到磁带上。,增量转储：定期把上次转储以来改过的文件和新文件转储。,文件系统恢复（死机后恢复）,fsck,等实用程序将文件目录的数据结构理清,可能丢失文件数据和文件,7.5.2 文件访问保护,口令,创建文件时提供一个口令，存于,FCB,中，要对文件访问时，系统核对口令。,数据加密,将数据写入文件时，对写入数据加密，读出时进行解密，访问者必须提供密钥（特例：,unix,中,passwd,中的口令加密后写入，无需解密读出）。,访问控制,检查用户对文件的,访问权限,与本次访问是否一致。,访问控制矩阵,一维列出全部用户，二维列出所有文件，,Cij,值是,i,用户对,j,文件访问权限,简化访问表,在文件中针对文件主，同组用户和其它用户给出访问权限,文件系统的优点,方便灵活,用户不用管文件在物理存储器上的存放。,安全可靠,可进行访问限制，可进行文件数据备份与恢复。,方便共享使用，可按名访问,文,件,系,统,的,基,本,模,型,用户层,用户接口及初始化,文件目录系统,存取控制,逻辑文件系统,物理文件系统,外存空间分配,设备管理,用户调用接口及初始化模块,对用户进程发出的文件类系统调用进行处理，检查参数合法性,补充省缺参数,把系统调用转化为对相应子程序的调用,负责进程用户空间与,OS,内核的数据传输交换,文件目录系统,管理与组织文件目录结构,如建立、删除、查找文件目录等，管理“活跃文件目录表”，管理“文件读写状态信息表”和“活动名字表”，打开，关闭及读写时要涉及上述数据结构。,上下级的转换,存取控制验证（涉及文件保护的程序属于此模块。）,逻辑文件系统与文件信息缓冲区,根据文件的逻辑结构，将用户欲读写的逻辑记录转换成,文件逻辑块号,及,块内,offset,。（,在,UNIX,流式文件情形下，将文件开始字节数除以块长，取整得逻辑块号，取余得块内,offset。）,逻辑块,逻辑记录,物理文件系统,功能,：把逻辑记录所在的,逻辑块号,转换成,物理块号,，利用文件控制块内的索引表信息即可转换。并负责对下层模块函数的调用，如外存空间分配及,I/O,驱动程序。（有些操作系统在这里设立磁盘块缓冲。）,分配模块,负责分配和回收外存空间。,设备管理程序（驱动器）,具有分配设备，分配读写缓冲区，磁盘调度，启动外设，处理外设中断，释放读写缓冲区，释放设备等功能。,The end,
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