第六章 UNIX 文件系统

第六章 UNIX文件系统 UNIX文件的概念 UNIX文件的分类 UNIX文件系统 UNIX文件系统内部存储方式 UNIX文件系统的动态管理技术用于文件管理的系统调用文件随机存取技术文件记录管理技术文件系统的备份何恢复

6.2 UNIX文件的分类 • 文件类型 • ls –l命令输出信息的第一列表示文件信息

普通文件 • 文本文件 • ASCⅡ码的字符流，组成文件的每个字节都是ASCⅡ码字符 • 二进制文件 • 编译后的执行文件 • 各种数据文件

目录文件 • 目录/文件名 • 索引节点号

特殊文件(设备文件) • UNIX对文件和设备进行统一的管理，它把所有的外部设备都按文件的形式提供给用户使用 • 字符设备文件（无缓冲） • 键盘、终端、打印机 • 块设备文件（采用缓冲机制） • 磁盘、CD-ROM

管道文件 • 作为进程间数据传递的通道，发送进程将数据写入管道，接受进程按照相同的顺序从管道中读取数据 • 特点：先进先出（FIFO） • 无名管道 • 命令中的|或使用pipe()函数创建 • 有名管道 • 使用函数mknod()创建

链接文件 • 硬链接 • 相当于原文件的别名。具有相同的物理地址和inode号 • ln file1 file2 • 软链接 • 快捷方式 • ln –s file1 file2

相关的命令 • 获得文件信息 • ls • -i 显示inode • od • -c 显示ASCII码 • -h 十六进制

6.3 UNIX文件系统 • 系统目录结构 • UNIX的文件系统是以目录形式组织和管理文件的

文件的组织结构 • UNIX采用索引文件组织结构来管理文件 • 方便查询 • 对文件中的每一个可能成为检索条件的域都可以建立索引，对记录的访问通过索引完成 • 索引技术使得文件存储结构清晰，访问速度快

系统中的特殊文件和目录 • / 根目录 • /bin 存放必要的命令 • /boot 存放MBR的复制 • /dev 存放设备驱动文件 • /etc 存放配置文件 • /home 用户文件主目录 • /lib 存放必要的运行库 • /mnt 存放临时的映射文件系统 • /proc 存放存储进程和系统信息 • /root 超级用户的根目录 • /sbin 存放系统管理文件 • /tmp 存放临时文件 • /usr 存放应用程序包的主目录 • /var 存放系统产生的文件

文件系统的安装与卸载 • mount –t 类型设备名安装点 • 文件系统的类型可以缺省，OS读取超级块来确定类型 • #mount /dev/hdb1 /mnt/windiskfat • #mount /dev/hdb2 /mnt/windiskntfs • umount 安装点 • #umount /mnt/windiskfat • #umount /mnt/windiskntfs

文件系统的安装与卸载 • Linux下的分区概念是，硬盘上的每个分区也是一个设备。他们的标志是/dev/hdxy，其中hdx表示哪个硬盘，y表示第几个分区。以hda为例。hda1就是第一个分区，hda4就是第四个分区位置。逻辑分区从hda5开始。 • hda1是主分区，格式是windows。hda2是扩展分区，在它上划出了hda5,hda6…，格式是windows。

文件系统表 • 系统的/etc/fstab • 存放了文件系统的信息

6.4 UNIX文件系统内部存储方式 • UNIX文件系统按文件卷（volume)进行构造，文件卷与物理设备相对应

文件系统的存储结构 • 一个UNIX文件系统分为四个部分。 0＃ 1＃ 2＃～k# k+1＃～n#

索引节点和目录文件的作用 • 传统的Unix目录文件登记项： • Unix System V的目录结构索引节点号(2字节) 文件名(14字节)

索引节点和目录文件的作用 索引节点表 File2.c索引指针数据区 File2.c数据

直接寻址数据块 0 1 9 10 11 12 一次间接二次间接三次间接多重索引存储结构(自学)

6.5 UNIX文件系统的动态管理技术 • 支持多种文件系统的机制 • 数据结构的动态管理 • 文件的检索过程 • 文件的共享方式

支持多种文件系统机制 • Linux可以识别的文件系统： • Affs • Extfs • Hpfs • Iso9660 • Minix • Msdos • …

支持多种文件系统机制 • 虚拟文件系统和实际文件系统 • 图6-11

数据结构的动态管理(自学) • 内存超级快 • 活动索引节点表 • 用户代开文件表 • 系统打开的文件表 • 安装表 • 图6-12

文件的检索过程 • 见图6-13

文件共享的方式 • 不同用户不同级别的共享 • 父子进程对文件的共享 • 文件的链接共享 • 在同祖先的进程之间建立管道线的文件共享

文件的链接共享 • ln abc.c xyz.c • ln –s xyz def.c

6.6 用于文件管理的系统调用 • 和C语言的文件函数相似(略讲) • creat() • open() • close() • read/write()

6.7 文件随机存取技术 • 和C语言的文件函数相似(略讲) • lseek() • tell()

6.8 文件记录管理技术 • lockf()：文件记录锁定

6.9 文件系统的备份与恢复技术(自学) • 备份 • 恢复

总结 • UNIX文件的概念 • UNIX文件的分类 • UNIX文件系统 • UNIX文件系统内部存储方式

第六章 UNIX 文件系统