导航:首页 > 版本升级 > 常用的文件存取控制方法有

常用的文件存取控制方法有

发布时间:2024-08-28 17:04:27

『壹』 文件被锁定了怎么办

我的电脑--工具--文件夹选项--查看--不选择“使用简单文件共享版”--权应用--确定。
右键点击被锁定的文件--共享和安全--安全--高级--添加--高级--立即查找(在其中选择你当前用户)--确定。
这时在安全选项中会增加一个用户,给其全部权限。应用。
高级--所有者--选中当前用户--勾选“替换子容器用对象所有者--应用--确定。
应该能够打开了。实在不行,对该文件所在磁盘进行上述操作。

『贰』 操作系统(四)文件管理

文件—就是一组有意义的信息/数据集合

文件属于抽象数据类型。为了恰当地定义文件,需要考虑有关文件的操作。操作系统提供系统调用,它对文件进行创建、写、读、重定位、搠除和截断等操作。

所谓的“逻辑结构”,就是指在用户看来,文件内部的数据应该是如何组织起来的。而“物理结构”指的是在操作系统看来,文件的数据是如何存放在外存中的。

无结构文件:文件内部的数据就是一系列二进制流或字符流组成。又称“流式文件”

文件内部的数据其实就是一系列字符流,没有明显的结构特性。因此也不用探讨无结构文件的“逻辑结构”问题。

有结构文件:由一组相似的记录组成,又称“记录式文件”。每条记录又若干个数据项组成。 [1] 一般来说,每条记录有一个数据项可作为关键字。根据各条记录的长度(占用的存储空间)是否相等,又可分为定长记录和可变长记录两种。有结构文件按记录的组织形式可以分为:

对于含有N条记录的顺序文件,查找某关键字值的记录时,平均需要查找N/2次。在索引顺序文件中,假设N条记录分为√N组,索引表中有√N个表项,每组有√N条记录,在查找某关键字值的记录时,先顺序查找索引表,需要查找√N /2次,然后在主文件中对应的组中顺序查找,也需要查找√N/2次,因此共需查找√N/2+√N/2=√N次。显然,索引顺序文件提高了查找效率,若记录数很多,则可采用两级或多级索引

FCB的有序集合称为“文件目录”,一个FCB就是一个文件目录项。FCB中包含了文件的基本信息(文件名、物理地址、逻辑结构、物理结构等),存取控制信息(是否可读/可写、禁止访问的用户名单等),使用信息(如文件的建立时间、修改时间等)。最重要,最基本的还是文件名、文件存放的物理地址。

对目录的操作如下:

操作的时候,可以有以下几种目录结构:

早期操作系统并不支持多级目录,整个系统中只建立一张目录表,每个文件占一个目录项。

单级目录实现了“按名存取”,但是不允许文件重名。在创建一个文件时,需要先检查目录表中有没有重名文件,确定不重名后才能允许建立文件,并将新文件对应的目录项插入目录表中。显然, 单级目录结构不适用于多用户操作系统。

早期的多用户操作系统,采用两级目录结构。分为主文件目录(MFD,Master File Directory)和用户文件目录(UFD,User Flie Directory)。

允许不同用户的文件重名。文件名虽然相同,但是对应的其实是不同的文件。两级目录结构允许不同用户的文件重名,也可以在目录上实现实现访问限制(检查此时登录的用户名是否匹配)。但是两级目录结构依然缺乏灵活性,用户不能对自己的文件进行分类

用户(或用户进程)要访问某个文件时要用文件路径名标识文件,文件路径名是个字符串。各级目录之间用“/”隔开。从根目录出发的路径称为绝对路径。

系统根据绝对路径一层一层地找到下一级目录。刚开始从外存读入根目录的目录表;找到目录的存放位置后,从外存读入对应的目录表;再找到目录的存放位置,再从外存读入对应目录表;最后才找到文件的存放位置。整个过程需要3次读磁盘I/O操作。

很多时候,用户会连续访问同一目录内的多个文件,显然,每次都从根目录开始查找,是很低效的。因此可以设置一个“当前目录”。此时已经打开了的目录文件,也就是说,这张目录表已调入内存,那么可以把它设置为“当前目录”。当用户想要访问某个文件时,可以使用从当前目录出发的“相对路径”

可见,引入“当前目录”和“相对路径”后,磁盘I/O的次数减少了。这就提升了访问文件的效率。

树形目录结构可以很方便地对文件进行分类,层次结构清晰,也能够更有效地进行文件的管理和保护。但是,树形结构不便于实现文件的共享。为此,提出了“无环图目录结构”。

可以用不同的文件名指向同一个文件,甚至可以指向同一个目录(共享同一目录下的所有内容)。需要为每个共享结点设置一个共享计数器,用于记录此时有多少个地方在共享该结点。用户提出删除结点的请求时,只是删除该用户的FCB、并使共享计数器减1,并不会直接删除共享结点。只有共享计数器减为0时,才删除结点。

其实在查找各级目录的过程中只需要用到“文件名”这个信息,只有文件名匹配时,才需要读出文件的其他信息。因此可以考虑让目录表“瘦身”来提升效率。

当找到文件名对应的目录项时,才需要将索引结点调入内存,索引结点中记录了文件的各种信息,包括文件在外存中的存放位置,根据“存放位置”即可找到文件。存放在外存中的索引结点称为“磁盘索引结点”,当索引结点放入内存后称为“内存索引结点”。相比之下内存索引结点中需要增加一些信息,比如:文件是否被修改、此时有几个进程正在访问该文件等。

为文件设置一个“口令”(如:abc112233),用户请求访问该文件时必须提供“口令”。

优点:保存口令的空间开销不多,验证口令的时间开销也很小。

缺点:正确的“口令”存放在系统内部,不够安全。

使用某个“密码”对文件进行加密,在访问文件时需要提供正确的“密码”才能对文件进行正确的解密。 [3]

优点:保密性强,不需要在系统中存储“密码”

缺点:编码/译码,或者说加密/解密要花费一定时间。

在每个文件的FCB(或索引结点)中增加一个访问控制列表(Access-Control List, ACL),该表中记录了各个用户可以对该文件执行哪些操作。

有的计算机可能会有很多个用户,因此访问控制列表可能会很大,可以用精简的访问列表解决这个问题

精简的访问列表:以“组”为单位,标记各“组”用户可以对文件执行哪些操作。当某用户想要访问文件时,系统会检查该用户所属的分组是否有相应的访问权限。

索引结点,是一种文件目录瘦身策略。由于检索文件时只需用到文件名,因此可以将除了文件名之外的其他信息放到索引结点中。这样目录项就只需要包含文件名、索引结点指针。

索引结点中设置一个链接计数变量count,用于表示链接到本索引结点上的用户目录项数。

当User3访问“ccc”时,操作系统判断文件“ccc”属于Link类型文件,于是会根据其中记录的路径层层查找目录,最终找到User1的目录表中的“aaa”表项,于是就找到了文件1的索引结点。

类似于内存分页,磁盘中的存储单元也会被分为一个个“块/磁盘块/物理块”。很多操作系统中,磁盘块的大小与内存块、页面的大小相同

内存与磁盘之间的数据交换(即读/写操作、磁盘I/O)都是以“块”为单位进行的。即每次读入一块,或每次写出一块

在内存管理中,进程的逻辑地址空间被分为一个一个页面同样的,在外存管理中,为了方便对文件数据的管理,文件的逻辑地址空间也被分为了一个一个的文件“块”。于是文件的逻辑地址也可以表示为(逻辑块号,块内地址)的形式。用户通过逻辑地址来操作自己的文件,操作系统要负责实现从逻辑地址到物理地址的映射

连续分配方式要求每个文件在磁盘上占有一组连续的块。用户给出要访问的逻辑块号,操作系统找到该文件对应的目录项(FCB)——可以直接算出逻辑块号对应的物理块号,物理块号=起始块号+逻辑块号。还需要检查用户提供的逻辑块号是否合法(逻辑块号≥ 长度就不合法)因此 连续分配支持顺序访问和直接访问 (即随机访问)

读取某个磁盘块时,需要移动磁头。访问的两个磁盘块相隔越远,移动磁头所需时间就越长。 连续分配的文件在顺序读/写时速度最快,物理上采用连续分配的文件不方便拓展,且存储空间利用率低,会产生难以利用的磁盘碎片可以用紧凑来处理碎片,但是需要耗费很大的时间代价。。

链接分配采取离散分配的方式,可以为文件分配离散的磁盘块。分为隐式链接和显式链接两种。

用户给出要访问的逻辑块号i,操作系统找到该文件对应的目录项(FCB)…从目录项中找到起始块号(即0号块),将0号逻辑块读入内存,由此知道1号逻辑块存放的物理块号,于是读入1号逻辑块,再找到2号逻辑块的存放位置……以此类推。因此,读入i号逻辑块,总共需要i+1次磁盘I/O。

采用链式分配(隐式链接)方式的文件,只支持顺序访问,不支持随机访问,查找效率低。另外,指向下一个盘块的指针也需要耗费少量的存储空间。但是,采用隐式链接的链接分配方式,很方便文件拓展。另外,所有的空闲磁盘块都可以被利用,不会有碎片问题,外存利用率高。

把用于链接文件各物理块的指针显式地存放在一张表中。即文件分配表(FAT,File Allocation Table)

一个磁盘仅设置一张FAT 。开机时,将FAT读入内存,并常驻内存。FAT的各个表项在物理上连续存储,且每一个表项长度相同,因此“物理块号”字段可以是隐含的。

从目录项中找到起始块号,若i>0,则查询内存中的文件分配表FAT,往后找到i号逻辑块对应的物理块号。 逻辑块号转换成物理块号的过程不需要读磁盘操作。

采用链式分配(显式链接)方式的文件,支持顺序访问,也支持随机访问 (想访问i号逻辑块时,并不需要依次访问之前的0 ~ i-1号逻辑块), 由于块号转换的过程不需要访问磁盘,因此相比于隐式链接来说,访问速度快很多。显然,显式链接也不会产生外部碎片,也可以很方便地对文件进行拓展。

索引分配允许文件离散地分配在各个磁盘块中,系统会为每个文件建立一张索引表,索引表中记录了文件的各个逻辑块对应的物理块(索引表的功能类似于内存管理中的页表——建立逻辑页面到物理页之间的映射关系)。索引表存放的磁盘块称为索引块。文件数据存放的磁盘块称为数据块。

在显式链接的链式分配方式中,文件分配表FAT是一个磁盘对应一张。而索引分配方式中,索引表是一个文件对应一张。可以用固定的长度表示物理块号 [4] ,因此,索引表中的“逻辑块号”可以是隐含的。

用户给出要访问的逻辑块号i,操作系统找到该文件对应的目录项(FCB)…从目录项中可知索引表存放位置,将索引表从外存读入内存,并查找索引表即可只i号逻辑块在外存中的存放位置。

可见, 索引分配方式可以支持随机访问。文件拓展也很容易实现 (只需要给文件分配一个空闲块,并增加一个索引表项即可)但是 索引表需要占用一定的存储空间

索引块的大小是一个重要的问题,每个文件必须有一个索引块,因此索引块应尽可能小,但索引块太小就无法支持大文件,可以采用以下机制:

空闲表法适用于“连续分配方式”。分配磁盘块:与内存管理中的动态分区分配很类似,为一个文件分配连续的存储空间。同样可采用首次适应、最佳适应、最坏适应等算法来决定要为文件分配哪个区间。回收磁盘块:与内存管理中的动态分区分配很类似,当回收某个存储区时需要有四种情况——①回收区的前后都没有相邻空闲区;②回收区的前后都是空闲区;③回收区前面是空闲区;④回收区后面是空闲区。总之,回收时需要注意表项的合并问题。

操作系统保存着链头、链尾指针。如何分配:若某文件申请K个盘块,则从链头开始依次摘下K个盘块分配,并修改空闲链的链头指针。如何回收:回收的盘块依次挂到链尾,并修改空闲链的链尾指针。适用于离散分配的物理结构。为文件分配多个盘块时可能要重复多次操作

操作系统保存着链头、链尾指针。如何分配:若某文件申请K个盘块,则可以采用首次适应、最佳适应等算法,从链头开始检索,按照算法规则找到一个大小符合要求的空闲盘区,分配给文件。若没有合适的连续空闲块,也可以将不同盘区的盘块同时分配给一个文件,注意分配后可能要修改相应的链指针、盘区大小等数据。如何回收:若回收区和某个空闲盘区相邻,则需要将回收区合并到空闲盘区中。若回收区没有和任何空闲区相邻,将回收区作为单独的一个空闲盘区挂到链尾。 离散分配、连续分配都适用。为一个文件分配多个盘块时效率更高

位示图:每个二进制位对应一个盘块。在本例中,“0”代表盘块空闲,“1”代表盘块已分配。位示图一般用连续的“字”来表示,如本例中一个字的字长是16位,字中的每一位对应一个盘块。因此可以用(字号,位号)对应一个盘块号。当然有的题目中也描述为(行号,列号)

盘块号、字号、位号从0开始,若n表示字长,则

如何分配:若文件需要K个块,①顺序扫描位示图,找到K个相邻或不相邻的“0”;②根据字号、位号算出对应的盘块号,将相应盘块分配给文件;③将相应位设置为“1”。如何回收:①根据回收的盘块号计算出对应的字号、位号;②将相应二进制位设为“0”

空闲表法、空闲链表法不适用于大型文件系统,因为空闲表或空闲链表可能过大。UNIX系统中采用了成组链接法对磁盘空闲块进行管理。文件卷的目录区中专门用一个磁盘块作为“超级块”,当系统启动时需要将超级块读入内存。并且要保证内存与外存中的“超级块”数据一致。

进行Create系统调用时,需要提供的几个主要参数:

操作系统在处理Create系统调用时,主要做了两件事:

进行Delete系统调用时,需要提供的几个主要参数:

操作系统在处理Delete系统调用时,主要做了几件
事:

在很多操作系统中,在对文件进行操作之前,要求用户先使用open系统调用“打开文件”,需要提供的几个主要参数:

操作系统在处理open系统调用时,主要做了几件事:

进程使用完文件后,要“关闭文件”

操作系统在处理Close系统调用时,主要做了几件事:

进程使用read系统调用完成写操作。需要指明是哪个文件(在支持“打开文件”操作的系统中,只需要提供文件在打开文件表中的索引号即可),还需要指明要读入多少数据(如:读入1KB)、指明读入的数据要放在内存中的什么位置。操作系统在处理read系统调用时,会从读指针指向的外存中,将用户指定大小的数据读入用户指定的内存区域中。

进程使用write系统调用完成写操作,需要指明是哪个文件(在支持“打开文件”操作的系统中,只需要提供文件在打开文件表中的索引号即可),还需要指明要写出多少数据(如:写出1KB)、写回外存的数据放在内存中的什么位置操作系统在处理write系统调用时,会从用户指定的内存区域中,将指定大小的数据写回写指针指向的外存。

寻找时间(寻道时间)T S :在读/写数据前,将磁头移动到指定磁道所花的时间。

延迟时间T R :通过旋转磁盘,使磁头定位到目标扇区所需要的时间。设磁盘转速为r(单位:转/秒,或转/分),则平均所需的延迟时间

传输时间T t :从磁盘读出或向磁盘写入数据所经历的时间,假设磁盘转速为r,此次读/写的字节数为b,每个磁道上的字节数为N。则

总的平均存取时间Ta

延迟时间和传输时间都与磁盘转速相关,且为线性相关。而转速是硬件的固有属性,因此操作系统也无法优化延迟时间和传输时间,但是操作系统的磁盘调度算法会直接影响寻道时间

根据进程请求访问磁盘的先后顺序进行调度。

优点:公平;如果请求访问的磁道比较集中的话,算法性能还算过的去
缺点:如果有大量进程竞争使用磁盘,请求访问的磁道很分散,则FCFS在性能上很差,寻道时间长。

SSTF算法会优先处理的磁道是与当前磁头最近的磁道。可以保证每次的寻道时间最短,但是并不能保证总的寻道时间最短。(其实就是贪心算法的思想,只是选择眼前最优,但是总体未必最优)

优点:性能较好,平均寻道时间短
缺点:可能产生“饥饿”现象

SSTF算法会产生饥饿的原因在于:磁头有可能在一个小区域内来回来去地移动。为了防止这个问题,可以规定,只有磁头移动到最外侧磁道的时候才能往内移动,移动到最内侧磁道的时候才能往外移动。这就是扫描算法(SCAN)的思想。由于磁头移动的方式很像电梯,因此也叫电梯算法。

优点:性能较好,平均寻道时间较短,不会产生饥饿现象
缺点:①只有到达最边上的磁道时才能改变磁头移动方向②SCAN算法对于各个位置磁道的响应频率不平均

扫描算法(SCAN)中,只有到达最边上的磁道时才能改变磁头移动方向,事实上,处理了184号磁道的访问请求之后就不需要再往右移动磁头了。LOOK调度算法就是为了解决这个问题,如果在磁头移动方向上已经没有别的请求,就可以立即改变磁头移动方向。(边移动边观察,因此叫LOOK)

优点:比起SCAN算法来,不需要每次都移动到最外侧或最内侧才改变磁头方向,使寻道时间进一步缩短

SCAN算法对于各个位置磁道的响应频率不平均,而C-SCAN算法就是为了解决这个问题。规定只有磁头朝某个特定方向移动时才处理磁道访问请求,而返回时直接快速移动至起始端而不处理任何请求。

优点:比起SCAN来,对于各个位置磁道的响应频率很平均。
缺点:只有到达最边上的磁道时才能改变磁头移动方向,另外,比起SCAN算法来,平均寻道时间更长。

C-SCAN算法的主要缺点是只有到达最边上的磁道时才能改变磁头移动方向,并且磁头返回时不一定需要返回到最边缘的磁道上。C-LOOK算法就是为了解决这个问题。如果磁头移动的方向上已经没有磁道访问请求了,就可以立即让磁头返回,并且磁头只需要返回到有磁道访问请求的位置即可。

优点:比起C-SCAN算法来,不需要每次都移动到最外侧或最内侧才改变磁头方向,使寻道时间进一步缩短

磁盘地址结构的设计:

Q:磁盘的物理地址是(柱面号,盘面号,扇区号)而不是(盘面号,柱面号,扇区号)

A:读取地址连续的磁盘块时,采用(柱面号,盘面号,扇区号)的地址结构可以减少磁头移动消耗的时间

减少延迟时间的方法:

Step 1:进行低级格式化(物理格式化),将磁盘的各个磁道划分为扇区。一个扇区通常可分为头、数据区域(如512B大小)、尾三个部分组成。管理扇区所需要的各种数据结构一般存放在头、尾两个部分,包括扇区校验码(如奇偶校验、CRC循环冗余校验码等,校验码用于校验扇区中的数据是否发生错误)

Step 2:将磁盘分区,每个分区由若干柱面组成(即分为我们熟悉的C盘、D盘、E盘)

Step 3:进行逻辑格式化,创建文件系统。包括创建文件系统的根目录、初始化存储空间管理所用的数据结构(如位示图、空闲分区表)

计算机开机时需要进行一系列初始化的工作,这些初始化工作是通过执行初始化程序(自举程序)完成的

初始化程序可以放在ROM(只读存储器)中。ROM中的数据在出厂时就写入了,并且以后不能再修改。ROM中只存放很小的“自举装入程序”,完整的自举程序放在磁盘的启动块(即引导块/启动分区)上,启动块位于磁盘的固定位置,开机时计算机先运行“自举装入程序”,通过执行该程序就可找到引导块,并将完整的“自举程序”读入内存,完成初始化。拥有启动分区的磁盘称为启动磁盘或系统磁盘(C:盘)

对于简单的磁盘,可以在逻辑格式化时(建立文件系统时)对整个磁盘进行坏块检查,标明哪些扇区是坏扇区,比如:在FAT表上标明。(在这种方式中,坏块对操作系统不透明)。

对于复杂的磁盘,磁盘控制器(磁盘设备内部的一个硬件部件)会维护一个坏块链表。在磁盘出厂前进行低级格式化(物理格式化)时就将坏块链进行初始化。会保留一些“备用扇区”,用于替换坏块。这种方案称为扇区备用。且这种处理方式中,坏块对操作系统透明

『叁』 文件存取控制方式有哪几种

文件的存取控制方式有:存取控制矩阵,存取控制表,口令方式,密码方式共四种。

『肆』 文件系统如何实现文件的按名存取

系统必须首先利用用户提供的文件名
对文件目录进行查询
找出该文件的文件控制块FCB
对UNIX系统即要找出该文件的索引节点,
然后根据找到的FCB中所记录的文件物理地址,并根据文件物理组织方式,找出文件的盘块号
进而换算出文件在磁盘上的物理位置
最后启动磁盘驱动程序,将文件读入内存

阅读全文

与常用的文件存取控制方法有相关的资料

热点内容
app官方下载在哪里 浏览:511
iphone5s改名字 浏览:772
win10文件夹打开一直闪跳 浏览:208
win10摄像头不能拍照 浏览:56
云阳数控编程培训哪里学 浏览:519
文件的存放路径怎么改 浏览:583
cad字体文件如何导出 浏览:236
cs16需要cdkey哪个文件里 浏览:817
如何让另一个表格的数据关联 浏览:368
来自app的快捷指令是怎么有的 浏览:844
保留文件的原始文字图片 浏览:385
国外网站的店怎么看呢 浏览:56
ps入门必备文件 浏览:348
以前的相亲网站怎么没有了 浏览:15
苹果6耳机听歌有滋滋声 浏览:768
怎么彻底删除linux文件 浏览:379
编程中字体的颜色是什么意思 浏览:534
网站关键词多少个字符 浏览:917
汇川am系列用什么编程 浏览:41
笔记本win10我的电脑在哪里打开摄像头 浏览:827

友情链接