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第六章 文 件 管 理,本章主要内容,文件和文件系统 文件的逻辑结构 外存分配方式 目录管理 文件存储空间的管理 文件共享与文件保护 数据一致性控制,6.1 文件和文件系统,6.1.1 文件、记录和数据项,1.数据项,(1)基本数据项。这是用于描述一个对象的某种属性的字符集，是数据组织中可以命名的最小逻辑数据单位，即原子数据，又称为数据元素或字段。它的命名往往与其属性一致。例如，用于描述一个学生的基本数据项有：学号、姓名、年龄、所在班级等。,(2)组合数据项。由若干个基本数据项组成的，简称组项。例如，工资也是个组项，它可由基本工资、工龄工资和奖励工资等基本项所组成。基本数据项除了数据名外，还应有数据类型。因为基本项仅是描述某个对象的属性，根据属性的不同，需要用不同的数据类型来描述。例如，在描述学生的学号时，应使用整数；描述学生的姓名则应使用字符串(含汉字)；描述性别时，可用逻辑变量或汉字。可见，由数据项的名字和类型两者共同定义了一个数据项的“型”。而表征一个实体在数据项上的数据则称为“值”。例如，学号/30211、姓名/王有年、性别/男等。,2.记录 一组相关数据项的集合，用于描述一个对象在某方面的属性。一个记录应包含哪些数据项，取决于需要描述对象的哪个方面。而一个对象，由于他所处的环境不同可把他作为不同的对象。例如，一个学生，当把他作为班上的一名学生时，对他的描述应使用学号、姓名、年龄及所在系班，也可能还包括他所学过的课程的名称、成绩等数据项。但若把学生作为一个医疗对象时，对他描述的数据项则应使用诸如病历号、姓名、性别、出生年月、身高、体重、血压及病史等项。,3.文件与文件系统1文件 一组带标识的在逻辑上有完整意义的信息项的序列，这个标识为文件名 信息项：构成文件内容的基本单位 长度：单个字节，或多个字节 文件内容的意义：由文件的建立者和使用者解释,2 文件分类,可分为有结构文件和无结构文件两种。在有结构的文件中，文件由若干个相关记录组成；无结构文件则被看成是一个字符流。文件在文件系统中是一个最大的数据单位，它描述了一个对象集。例如，可以将一个班的学生记录作为一个文件。一个文件必须要有一个文件名，它通常是由一串ASCII码或(和)汉字构成。,各信息项之间具有顺序关系,信息项,信息项,.,信息项,.,信息项,编号：0 1 i n-1,读写指针,属性可以包括：文件类型。(2)文件长度。(3)文件的物理位置。(4)文件的建立时间。,图 6-1 文件、记录和数据项之间的层次关系,6.1.2 文件类型和文件系统模型 1.按文件性质和用途分类 1系统文件：有关OS及有关系统所组成文件 2用户文件：3库文件：标准子程序及常用应用程序组成文件，允许用户使用但不能修改,2.按信息保存期限分类 临时文件；永久文件；档案文件3.按文件的保护方式分类 只读文件；读写文件；可执行文件4.按文件的逻辑结构分类 流式文件；记录式文件,5.按文件的物理结构分类 顺序（连续）文件；链接文件；索引文件6.UNIX系统将文件分为三类 普通文件；目录文件；特殊文件（设备文件，把外部设备也看作文件）,普通文件(regular)包含的是用户的信息，一般为ASCII或二进制文件目录文件(directory)管理文件系统的系统文件,特殊文件(special file)字符设备文件：和输入输出有关，用于模仿串行I/O设备，例如终端，打印机，网络等 块设备文件：模仿磁盘分类的目的：对不同文件进行管理,提高系统效率；提高用户界面友好性,2.文件系统 是操作系统中统一管理信息资源的一种软件，管理文件的存储、检索、更新，提供安全可靠的共享和保护手段，并且方便用户使用。,3.文件系统的功能(1)统一管理文件的存储空间，实施存储空间的分配与回收(2)实现文件的按名存取 名字空间 映射 存储空间,(3)实现文件信息的共享，并提供文件的保护和保密措施(4)向用户提供一个方便使用的接口（提供对文件系统操作命令，以及提供对文件的操作命令：信息存取、加工等）,(5)系统维护及向用户提供有关信息(6)文件系统的执行效率 文件系统在操作系统接口中占的比例最大,用户使用操作系统的感觉在很大程度上取决于对文件系统的使用效果.(7)提供与I/O的统一接口,文件系统模型,图 6-2 文件系统模型,1)对象及其属性 文件管理系统管理的对象有：文件。文件管理的直接对象。目录。为了方便用户对文件的存取和检索，在文件系统中必须配置目录。对目录的组织和管理是方便用户和提高对文件存取速度的关键。磁盘(磁带)存储空间。文件和目录必定占用存储空间，,2)对对象操纵和管理的软件集合 这是文件管理系统的核心部分。文件系统的功能大多是在这一层实现的，其中包括：对文件存储空间的管理、对文件目录的管理、用于将文件的逻辑地址转换为物理地址的机制、对文件读和写的管理，以及对文件的共享与保护等功能。,3)文件系统的接口 为方便用户使用文件系统，文件系统通常向用户提供两种类型的接口：(1)命令接口。这是指作为用户与文件系统交互的接口。用户可通过键盘终端键入命令，取得文件系统的服务。(2)程序接口。这是指作为用户程序与文件系统的接口。用户程序可通过系统调用来取得文件系统的服务。,6.1.3 文件操作介绍 1建立文件 实质是建立文件的FCB，并建立必要的存储空间，分配空FCB，根据提供的参数及需要填写有关内容，返回一个文件描述 目的：建立系统与文件的联系,create（文件名，访问权限，（，最大长度）（1）检查参数的合法性 文件名是否符合命名规则 是（2），否则错误返回（2）检查同一目录下有无重名文件 无（3），有错误返回,（3）在目录中有无空闲位置 有（2），否则不成功返回 有的系统可能要为此文件申请数据块空间（申请一部分或一次性全部申请）（4）填写目录项内容：文件名，用户名等，存取权限，长度置零，（，首址）（5）返回,2打开文件 使用文件的第一步，任何一个文件使用前都要先打开，即把FCB送到内存fd=open（文件路径名，打开方式）（1）根据文件路径名查目录，找到FCB主部；,（2）根据打开方式、共享说明和用户身份检查访问合法性；（3）根据文件号查系统打开文件表，看文件是否已被打开；是共享计数加1 否则将外存中的FCB主部等信息填入系统打开文件表空表项，共享计数置为1；,（4）在用户打开文件表中取一空表项，填写打开方式等，并指向系统打开文件表对应表项。返回信息：fd：文件描述符，是一个非负整数，用于以后读写文件。,3关闭文件4删除文件：撤销FCB5.指针定位 seek（fd,新指针的位置）（1）由fd查用户打开文件表，找到对应的入口；（2）将用户打开文件表中文件读写指针位置设为新指针的位置，供后继读写命令存取该指针处文件内容。,6读文件 read（文件名，（文件内位置），要读的长度，内存目的地址）隐含参数：进程主（1）检查长度是否为正整数 是（2），否则（10）,（2）根据文件名查找目录，确定该文件在目录中的位置。（3）根据隐含参数中的进程主和目录中该文件的存储权限数据，检查是否有权读？是（4），否则（10）,（4）由文件内位置与要读的长度计算最末位置，将其与目录中的文件长度比较，超过否？是（10），否则（5）也可将参数中的长度修正为目录中的文件长度,（5）根据参数中的位置、长度和目录中的映射信息，确定块号、块数、块内位移与长度。（多次读盘）（6）根据下一块号读块至内存缓冲区（7）根据块内位移长度取出要读的内容，送至参数中的内存目的地址,（8）根据块内长度或起始块号+块数，确定还读下一块吗？同时确定下一块块号 是（5），否则（9）（9）正常返回（10）错误返回，返回相应错误号,7写文件8文件连接(LINK)9复制文件 10目录的操作,6.2 文件的逻辑结构,对于任何一个文件，都存在着以下两种形式的结构（1）文件的逻辑结构 从用户角度看文件，研究文件的组织形式(2)文件的物理结构，又称为文件的存储结构，是指文件在外存上的存储组织形式。,1.流式文件：构成文件的基本单位是字符，文件是有逻辑意义的、无结构的一串字符的集合。文件：一个无结构字节序列。大量的源程序、可执行文件、库函数等，所采用的就是无结构的文件形式，即流式文件。其长度以字节为单位。对流式文件的访问，则是采用读写指针来指出下一个要访问的字符。可以把流式文件看作是记录式文件的一个特例。在UNIX系统中，所有的文件都被看作是流式文件；即使是有结构文件，也被视为流式文件；系统不对文件进行格式处理。,2.记录文件：文件是由若干个记录组成，每个记录有一个键，可按键进行查找。记录式文件是有结构的文件。文件：一个固定长度记录的序列，每条记录有其内部结构（有结构文件）,有结构文件分类定长记录。文件中的纪录长度固定(2)变长记录。文件中的纪录根据数据量大小进行调整 顺序文件。由一系列纪录按某种顺序进行排列(2)索引文件。建立一张索引表，并为每个纪录建立一个表项(3)索引顺序文件。为文件建立一张索引表，为每组纪录中的第一个记录设置一个表项。,6.2.2 顺序文件,1.逻辑记录的排序,第一种是串结构，各记录之间的顺序与关键字无关。通常的办法是由时间来决定，即按存入时间的先后排列，最先存入的记录作为第一个记录，其次存入的为第二个记录，依此类推。第二种情况是顺序结构，指文件中的所有记录按关键字(词)排列。可以按关键词的长短从小到大排序，也可以从大到小排序；或按其英文字母顺序排序。,文件中的记录可以是任意顺序的,读一个文件的时候,设置一个读指针rptr，令其指向下一个记录的首地址，读完一个记录执行一次后移。Rptr=rptr+L;写文件操作同上，只是需要设置一个写指针wptr;对于变长的记录顺序文件，读写文件同上，只是在进行指针加的长度应该是刚刚读或写的数据记录的长度L1.,2.对顺序文件(Sequential File)的读/写操作,图 6-3 定长和变长记录文件,6.2.3 索引文件,对于定长记录文件，如果要查找第i个记录，可直接根据下式计算来获得第i个记录相对于第一个记录首址的地址：Ai=iL 对于可变长度记录的文件，要查找其第i个记录时，须首先计算出该记录的首地址。为此，须顺序地查找每个记录，从中获得相应记录的长度Li，然后才能按下式计算出第i个记录的首址。假定在每个记录前用一个字节指明该记录的长度，则,查找效率非常低,图 6-4 索引文件的组织,在读取数据记录时候，只需要首先访问索引表（快速查找）；写入数据时候，应该修改一下索引表即可。在数据量非常大的环境下，尽量使用索引表方式处理。,6.2.4 索引顺序文件,处理方式：将纪录的关键字分组，并为顺序文件建立一张索引表，在索引表中为各个组的第一个记录建立索引项，包含该纪录的键值和指向该纪录的指针。如下图所示：,图 6-5 索引顺序文件,最为常见的一种文件系统,6.2.5 直接文件和哈希文件,1.直接文件,对于直接文件，则可根据给定的记录键值，直接获得指定记录的物理地址。换言之，记录键值本身就决定了记录的物理地址。这种由记录键值到记录物理地址的转换被称为键值转换(Key to address transformation)。组织直接文件的关键，在于用什么方法进行从记录值到物理地址的转换。,2.哈希(Hash)文件,图 6-6 Hash文件的逻辑结构,6.3 外存空间的分配 是从系统的角度来看文件，从文件在物理介质上的存放方式来研究文件。即研究文件的物理结构,1.连续结构（顺序）一个文件的信息存放在若干连续的物理块中 优点:简单 支持顺序存取和随机存取 顺序存取速度快 所需的磁盘寻道次数和寻道时间最少,文件名 始址 块数,count 0 2tr 14 3mail 19 6list 28 4f 6 2,文件目录,count,f,tr,mail,list,缺点:A 文件不能动态增长 预留空间:浪费 重新分配和移动 B 不利于文件插入和删除 C 外部碎片问题 存储压缩技术,2.链接分配结构 一个文件的信息存放在若干不连续的物理块中，各块之间通过指针连接，前一个物理块指向下一个物理块 优点：提高了磁盘空间利用率,不存在外部碎片问题 有利于文件插入和删除 有利于文件动态扩充,文件名 始址 末址,jeep 9 25,文件目录,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,1,10,16,-1,25,缺点：存取速度慢，不适于随机存取 可靠性问题，如指针出错 更多的寻道次数和寻道时间 链接指针占用一定的空间链接结构的一个变形:文件分配表FAT.Windows os/2 dos都采用这种方式,2.显式链接,图 6-9 显式链接结构,图 6-10 MS-DOS的文件物理结构,3.索引结构 一个文件的信息存放在若干不连续物理块中，系统为每个文件建立一个专用数据结构-索引表，并将这些块的块号存放在一个索引表中 一个索引表就是磁盘块地址数组,其中第i个条目指向文件的第i块,文件名 索引表地址,文件目录,Jeep 19,916 11025-1-1-1,19,优点：保持了链接结构的优点,又解决了其缺点：既能顺序存取,又能随机存取 满足了文件动态增长、插入删除的要求也能充分利用外存空间,缺点：较多的寻道次数和寻道时间索引表本身带来了系统开销 如：内外存空间，存取时间,索引表组织:链接模式:一个盘块一个索引表,多个索引表链接起来.多级索引:将一个大文件的所有索引表（二级索引)的地址放在另一个索引表（一级索引)中.,UNIX文件系统采用的是多级索引结构(综合模式)。每个文件的索引表为13个索引项，每项2个字节。最前面10项直接登记存放文件信息的物理块号（直接寻址）,综合模式(混合式索引),如果文件大于10块，则利用第11项指向一个物理块，该块中最多可放256个文件物理块的块号（一次间接寻址）。对于更大的文件还可利用第12和第13项作为二次和三次间接寻址 UNIX中采用了三级索引结构后，文件最大可达16兆个物理块,多级索引分配,图 6-12 两级索引分配,图 6-13 混合索引方式,(1)直接地址。为了提高对文件的检索速度，在索引结点中可设置10个直接地址项，即用iaddr(0)iaddr(9)来存放直接地址。换言之，在这里的每项中所存放的是该文件数据的盘块的盘块号。假如每个盘块的大小为 4 KB，当文件不大于40 KB时，便可直接从索引结点中读出该文件的全部盘块号。,Unix多种索引方式存取处理：,(2)一次间接地址。对于大、中型文件，只采用直接地址是不现实的。为此，可再利用索引结点中的地址项iaddr(10)来提供一次间接地址。这种方式的实质就是一级索引分配方式。图中的一次间址块也就是索引块，系统将分配给文件的多个盘块号记入其中。在一次间址块中可存放1K个盘块号，因而允许文件长达4 MB。,(3)多次间接地址。当文件长度大于4 MB+40 KB时(一次间址与10个直接地址项)，系统还须采用二次间址分配方式。这时，用地址项iaddr(11)提供二次间接地址。该方式的实质是两级索引分配方式。系统此时是在二次间址块中记入所有一次间址块的盘号。在采用二次间址方式时，文件最大长度可达4 GB。同理，地址项iaddr(12)作为三次间接地址，其所允许的文件最大长度可达4 TB。,6.4 文件目录6.4.1 基本概念1.文件控制块（FCB）：文件控制块是操作系统为管理文件而设置的数据结构，存放了为管理文件所需的所有有关信息（文件属性）文件控制块是文件存在的标志,文件控制块的内容：文件名，文件号，用户名，文件地址，文件长度，文件类型，文件属性，共享计数，文件的建立日期，保存期限，最后修改日期，最后访问日期，口令，文件逻辑结构，文件物理结构.,2.文件目录：把所有的FCB组织在一起，就构成了文件目录，即文件控制块的有序集合3.目录项：构成文件目录的项目（目录项就是FCB）4.目录文件：为了实现对文件目录的管理，通常将文件目录以文件的形式保存在外存，这个文件就叫目录文件,6.4.2 目录结构1.一级目录结构 为所有文件建立一个目录文件(组成一线性表)优点:简单，易实现缺点:限制了用户对文件的命名 文件平均检索时间长 限制了对文件的共享,2.二级目录结构 为改变一级目录文件目录命名冲突，并提高对目录文件检索速度而改进。目录分为两级：一级称为主文件目录，给出用户名，用户子目录所在的物理位置；二级称为用户文件目录（又称用户子目录），给出该用户所有文件的FCB。,优点：解决了文件的重名问题和文件共享问题 用户名|文件名 查找时间降低缺点：增加了系统开销,c,3.多级目录结构（树型目录）优点：层次结构清晰，便于管理和保护；有利于文件分类；解决重名问题；提高文件检索速度；能进行存取权限的控制 缺点：查找一个文件按路径名逐层检查，由于每个文件都放在外存，多次访盘影响速度,3.多级目录结构,(1)目录结构,图 6-18 多级目录结构,(2)路径名。在树形目录结构中，从根目录到任何数据文件，都只有一条惟一的通路。在该路径上从树的根(即主目录)开始，把全部目录文件名与数据文件名，依次地用“/”连接起来，即构成该数据文件的路径名(path name)。系统中的每一个文件都有惟一的路径名。例如，在图 6-18 中用户B为访问文件J，应使用其路径名/B/F/J来访问。,3.当前目录（工作目录，值班目录）为了提高文件检索速度，文件系统向用户提供了一个当前正在使用的目录，称为当前目录。查找一个文件可从当前目录开始，使用部分路径名；当前目录可根据需要任意改变。当前目录一般存放在内存,4.增加和删除目录,(1)不删除非空目录。当目录(文件)不空时，不能将其删除，而为了删除一个非空目录，必须先删除目录中的所有文件，使之先成为空目录，后再予以删除。如果目录中还包含有子目录，还必须采取递归调用方式来将其删除，在MS-DOS中就是采用这种删除方式。(2)可删除非空目录。当要删除一目录时，如果在该目录中还包含有文件，则目录中的所有文件和子目录也同时被删除。,6.4.3 文件目录查询 访问文件包括：目录检索：用户给出文件名，按名寻找目录项 根据路径名检索：全路径名：从根开始 相对路径：从当前目录开始,文件寻址：根据FCB中文件物理地址等信息，求出文件的任意记录或字符在存取介质上的地址，称为文件寻址。例如：假定用户给定的文件路径名是：/usr/ast/mbox，则查找路径如下：,1.线性检索法,图 6-19 查找/usr/ast/mbox的步骤,建立一张hash索引文件目录，可以利用hash方法进行查询，系统利用用户提供的文件名并将他变换为文件目录的索引数值。利用该索引值到目录中去查找，将显著提高索引速度。注意:如果使用了通配符，则不能够进行hash方式查找。hash处理方法会出现多个不同文件名转换为相同的hash值的情况。一种处理此“冲突”的有效规则是：,(1)在利用Hash法索引查找目录时，如果目录表中相应的目录项是空的，则表示系统中并无指定文件。(2)如果目录项中的文件名与指定文件名相匹配，则表示该目录项正是所要寻找的文件所对应的目录项，故而可从中找到该文件所在的物理地址。(3)如果在目录表的相应目录项中的文件名与指定文件名并不匹配，则表示发生了“冲突”，此时须将其Hash值再加上一个常数(该常数应与目录的长度值互质)，形成新的索引值，再返回到第一步重新开始查找。,6.5 文件存储外存空间的管理1.空闲块表 将所有空闲块记录在一个表中，即空闲块表，有两项（第一空闲盘块号，空闲盘块数）2.空闲块链表 把所有空闲块（以盘块为单位）链成一个空闲链。扩展：成组链接法,普通：系统进行空闲区分配时，就从空闲链上依次摘掉空闲块，分配给进程；如果回收空闲区，则将回收的空闲区块插入空闲区链即可。空闲盘区链：将空闲块连在一起的合成一个空闲区，并形成一个空闲区链，分配时可以进行首次适应法等等方法进行处理。回收时注意要将回收的空闲块与相邻的空闲区合并。,1.空闲表法,图 6-20 空闲盘块表,6.5.2 位示图法 用一串二进制位反映磁盘空间中分配使用情况,每个物理块对应一位,分配物理块为1，否则为0 申请物理块时，可以在位示图中查找为0的位，返回对应物理块号；归还时；将对应位转置0 描述能力强，适合各种物理结构,计算公式,已知字号i，位号j 块号i字长j已知块号：字号 块号/字长 位号块号 mod 字长,计算公式（续）,已知块号，则磁盘地址：柱面号块号/（磁头数扇区数）磁头号（块号mod（磁头数扇区数）/扇区数扇区号（块号mod（磁头数扇区数）mod 扇区数已知磁盘地址：块号柱面号（磁头数扇区数）磁头号扇区数扇区号,1.位示图,图 6-21 位示图,2.盘块的分配,(1)顺序扫描位示图，从中找出一个或一组其值为“0”的二进制位(“0”表示空闲时)。(2)将所找到的一个或一组二进制位，转换成与之相应的盘块号。假定找到的其值为“0”的二进制位，位于位示的第i行、第j列，则其相应的盘块号应按下式计算：b=n(i-1)+j式中，n代表每行的位数。(3)修改位示图，令mapi,j=1。,3.盘块的回收,(1)将回收盘块的盘块号转换成位示图中的行号和列号。转换公式为：i=(b-1)DIV n+1 j=(b-1)MOD n+1(2)修改位示图。令map i,j=0。,如下图所示:存储空间被分为512字节一块。假定文件卷启用时共有可用文件438块，编号从12到349。每100块划分为一组，每组第一块登记下一组的空闲块的盘物理块号和空闲总数。其中50#-12#一组中，50#物理块登记了下一组100个空闲物理块号150#-51#。同样下一组的最后一块150#中登记了再下一组100个空闲物理块号250#-151#。注意：最后一组中，即250#块的第一项是0，作为结束标志，表明系统文件空闲块链已经结束。,6.5.3 成组链接法,空闲块成组链接法,图 6-22 空闲盘块的成组链接法,2.空闲盘块的分配与回收 当系统要为用户分配文件所需的盘块时，须调用盘块分配过程来完成。该过程首先检查空闲盘块号栈是否上锁，如未上锁，便从栈顶取出一空闲盘块号，将与之对应的盘块分配给用户，然后将栈顶指针下移一格。若该盘块号已是栈底，即S.free(0)，这是当前栈中最后一个可分配的盘块号。由于在该盘块号所对应的盘块中记有下一组可用的盘块号，因此，须调用磁盘读过程，将栈底盘块号所对应盘块的内容读入栈中，作为新的盘块号栈的内容，并把原栈底对应的盘块分配出去(其中的有用数据已读入栈中)。然后，再分配一相应的缓冲区(作为该盘块的缓冲区)。最后，把栈中的空闲盘块数减1并返回。,在系统回收空闲盘块时，须调用盘块回收过程进行回收。它是将回收盘块的盘块号记入空闲盘块号栈的顶部，并执行空闲盘块数加1操作。当栈中空闲盘块号数目已达100时，表示栈已满，便将现有栈中的100个盘块号，记入新回收的盘块中，再将其盘块号作为新栈底。,6.5.4 文件系统的实现6.5.4.1 内存中所需的表目1.系统打开文件表（整个系统一张）放在内存。用于保存已打开文件的FCB 此外，文件号，共享计数，修改标志2.用户打开文件表（每个进程一个）文件描述符，打开方式，读写指针，系统打开文件表入口进程的PCB中，记录了用户打开文件表的位置,3.用户打开文件表与系统打开文件表之间的关系 用户打开文件表指向系统打开文件表。如果多个进程共享同一个文件，则多个用户打开文件表目对应系统打开文件表的同一入口,6.6 文件共享与文件保护1.定义 一个文件被多个用户或程序使用共享形式：被多个用户使用，由存取权限控制 被多个程序使用，但各用自己的读写指针 被多个程序使用，但共享读写指针,6.6.1基于索引接点的共享方式:需要增加一个count计数器，表明共享使用该文件的用户数目。,由系统目录实现对文件的共享 用户通过全路径名共享地访问这些文件,图 6-24 基于索引结点的共享方式,图 6-25 进程B链接前后的情况,6.6.2 利用符号链实现文件共享 对要共享的文件进行连接 通过“连接（Link）”命令，在用户自己的目录项中对要共享的文件建立起相应的表目，即建立两个文件的等价关系,连接实现方案：目录项指向I节点 问题：删除文件时怎样考虑？符号连接 系统建立一个新文件，类型为LINK，放在要连接的目录下。该文件包含了连接它的文件的路径名 问题：系统开销大 优势：计算机网络环境下可用,UNIX实例Link(A/F,B/C)在B目录中建立一个新表目，并在文件F所对应的目录表目中的“连接数”项加1,文件名,内部标识号,C,A/F的内部标识号,6.6.3 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-,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,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-,(1)磁盘镜像(Disk Mirroring)。,图 6-26 磁盘镜像示意,(2)磁盘双工(Disk Duplexing)。,图 6-27 磁盘双工示意,谢谢大家,