操作系統(tǒng)是計算機考研的重要內(nèi)容之一,操作系統(tǒng)的核心考點較多,復習較困難。為了幫助大家更好的了解和復習備考,小編為大家整理了2024計算機考研操作系統(tǒng)高頻考點:目錄結構的詳細內(nèi)容,一起來看看吧。
2024計算機考研操作系統(tǒng)高頻考點:目錄結構
  一、目錄含義
  為實現(xiàn)“按名存取”,必須建立文件名與外存空間中的物理地址的對應關系,體現(xiàn)這種對應關系的數(shù)據(jù)結構稱為目錄。
  二、文件目錄管理基本要求
  (1)實現(xiàn)“按名存取”:用戶只須向系統(tǒng)提供所需訪問文件的名字,便能快速準確地找到指定文件在外存上的存儲位置。這是目錄管理中最基本的功能,也是文件系統(tǒng)向用戶提供的較基本的服務。
  (2)改善對目錄的檢索速度:通過合理地組織目錄結構加快對目錄的檢索速度,從而改進對文件的存取速度。這是在設計一個大、中型文件系統(tǒng)時所追求的主要目標。
  (3)文件共享:在多用戶系統(tǒng)中,應允許多個用戶共享一個文件。這樣就只須在外存中保留一份該文件的副本供不同用戶使用,以節(jié)省大量的存儲空間,并方便用戶和改善文件利用率。
  (4)允許文件重名:系統(tǒng)應允許不同用戶對不同文件采用相同的名字,以便于用戶按照自己的習慣給文件命名和使用文件。
  三、文件組成
  文件包含兩部分內(nèi)容:文件說明(或稱文件頭)與文件體。文件體是文件本身的信息,可能是記錄式文件或是字符流式文件。文件說明就是文件控制塊。目錄是由一組文件的文件說明(即文件控制塊FCB)組成的文件,它本身也是一種文件。
  四、文件控制塊
  (1)基本信息類:文件名、文件外存地址、文件邏輯結構、文件物理結構。
  (2)存儲控制信息類:文件擁有者的權限、核準用戶的權限、一般用戶的權限。
  (3)使用信息類:文件建立的日期與時間,上一次修改的日期與時間、當前的使用信息。
  五、目錄結構
  (一)單級目錄結構
  此目錄結構是較簡單的目錄結構。在整個文件系統(tǒng)中只建立一張目錄表,每個文件占一個目錄項,此外還設置了一個狀態(tài)位,用來表示該目錄項是否空閑。
  單級目錄可以實現(xiàn)按名存取,但有如下缺點:查找速度慢、不允許重名、不便于實現(xiàn)文件共享,只適用于單用戶環(huán)境。
  (二)兩級目錄
  為克服單級文件目錄所存在的缺點,在系統(tǒng)中建立兩級目錄,第一級是主文件目錄,第二級是用戶文件目錄。為每個用戶建立一個單獨的用戶文件目錄UFD,系統(tǒng)建立一個主文件目錄MFD,在MFD中,每個用戶目錄文件占有一個目錄項,其目錄項中包含用戶名和指向該用戶目錄文件的指針。
  (三)多級目錄結構
  從根目錄到任何數(shù)據(jù)文件,都只有一條唯一的通路。在該通路上,從根目錄開始,把全部目錄文件名與數(shù)據(jù)文件名,依次用“/”連接起來,就構成該數(shù)據(jù)文件的路徑名,稱為絕對路徑名,系統(tǒng)中每個文件都有唯一的路徑名。圖中方框代表目錄文件(樹的結點),圓圈代表數(shù)據(jù)文件(樹葉)。為方便、改善檢索速度,為每個進程設置一個“當前目錄”,進程對文件的訪問都相對于當前目錄進行。把從當前目錄開始直到數(shù)據(jù)文件為止所構成的路徑名稱為相對路徑名。
  (四)有向無環(huán)圖目錄結構
  在嚴格的樹形結構目錄中,每個文件只允許有一個父目錄,父目錄可以有效地擁有該文件,其它用戶要想訪問它,必須經(jīng)過其屬主目錄來訪問該文件。所以,樹形結構目錄是不適合文件共享的。如果允許一個文件可以有多個父目錄,即有多個屬于不同用戶的目錄,同時指向同一個文件,這樣雖會破壞樹的特性,但這些用戶可用對稱的方式實現(xiàn)文件共享,而不必再通過其屬主目錄來訪問。
  在樹型結構的目錄中,當有兩個(或多個)用戶要共享一個子目錄或文件時,必須將共享文件或子目錄鏈接到兩個(或多個)用戶的目錄中,此時該文件系統(tǒng)的目錄結構已不再是樹型結構,而是個有向無環(huán)圖結構,引入無環(huán)圖目錄結構是為了實現(xiàn)文件共享。
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