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多级目录（树形目录）

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文件系统的目录结构组成一个倒生长的树， 其中叶子节点是普通文件或目录文件，非叶 子节点是目录文件，根节点是特殊的目录文 件，称根目录。
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树形结构多级目录结构具有下列特点： (1) 层次清楚。 (2) 解决了文件重名问题。 (3) 查找搜索速度快。

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文件说明组成目录文件。 文件系统利用目录文件完成按名存取和对文 石 件信息的共享与保护。

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8.5.2 文件目录
单级目录 二级目录 多级目录

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单级目录
单级目录是一种最简单、最原始的目录 结构。 文件系统为存储设备的所有文件建立一 张目录表，每个文件在其中占有一项用 来存放文件说明信息。 利用单级目录，文件系统就可实现对文 件系统空间的自动管理和按名存取。
8.5.3 文件的共享
文件的共享是指多个进程共用系统中的同一 个文件。 石 从系统管理的观点看，有三种方法可以实现 家 文件共享。 庄 铁 (1Байду номын сангаас 绕道法 道 学 (2) 链接法 院 (3) 基本文件目录表 BFD

绕道法
绕道法要求每个用户处在当前目录下工作， 用户对所有文件的访问都是相对于当前目录 进行的。 石 家 绕道法需要用户指定所要共享文件的逻辑位 庄 铁 置或到达被共享文件的路径。

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链接法
为了提高共享其它目录中文件的速度，另一 种共享的办法是在相应目录表之间进行链接。 石 将一个目录中的链指针直接指向被共享文件 家 所在的目录。 庄 铁 链接法仍然需要用户指定被共享的文件和被 道 学 链接的目录。

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基本文件目录表 BFD
把所有文件目录的内容分成两部分：一部 分包括文件的结构信息、物理块号、存取 控制和管理信息等，并由系统赋予唯一的 内部标识符来标识；另一部分则由用户给 出的符号名和系统赋给文件说明信息的内 部标识符组成。 这两部分分别称为符号文件目录表(SFD) 和基本文件目录表(BFD)。SFD中存放文 件名和文件内部标识符，BFD中存放除了 文件名之外的文件说明信息和文件的内部 标识符。

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单级目录的优缺点
优点： 简单，易于实现。 石 缺点： 家 不能解决文件重名问题。 庄

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二级目录
将文件目录分成两级： 1、主文件目录（系统目录） 石 2、用户文件目录。

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二级目录优缺点
优点： 文件在不同的私用目录下，可以有相同的 石 名字。 家 缺点： 庄 铁 不能将文件加以分类，如果一个用户的文 道 学 件较多时，查找速度较慢。
作者：赵志宏
第8章 文件系统
8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 8.8

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文件系统的概念 文件的逻辑结构与存取方法 文件的物理结构与存储设备 文件存储空间管理 文件目录管理 文件存取控制 文件的使用 文件系统的层次模型
8.4 文件存储空间管理
(3) 位示图
空闲文件目录和空闲块链法在分配和回 收空闲块时，都需在文件存储设备上查 找空闲文件目录项或链接块号，这必须 启动外设才能完成。 系统从内存中画出若干个字节，为每个 文件存储设备建立一张位示图。这张位 示图反映每个文件存储设备的使用情况。

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在位示图中，每个文件存储设备的物理块都 对应一个比特位。如果该位为“0”，则表示 所对应的块是空闲块；反之，如果该位为 石 “1”，则表示所对应的块已被分配出去。 家 庄 利用位示图来进行空闲块分配时，只需查找 铁 图中的“ 0”位，并将其置为“1”位。反之， 道 学 利用位示图回收时只需把相应的比特位由 院 “ 1”改为“ 0”即 可。


8.5 文件目录管理
文件目录的管理要解决存储空间的有效利用， 还要解决快速搜索、文件命名冲突、以及文 件共享问题。 石 家 为了实现对文件的按名存取，首先，每个文 庄 铁 件必须有一个文件名与其对应。

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文件说明：把文件名和对该文件实施控制管 理的控制管理信息称为该文件的文件说明， 并把一个文件说明按一定的逻辑结构存放到 石 家 物理存储块的一个表目中。 庄 铁 利用文件说明信息，可以完成对文件的创建、 道 检索以及维护作用。因此，把一个文件的文 学 院 件说明信息称为该文件的目录。

8.5.1 文件的组成
从文件管理角度看，一个文件包括两部分： 文件说明和文件体。 文件体指文件本身的信息。 文件说明有时也叫文件控制块(FCB)，它 至少包括文件名、与(物理结构是连续结 构时)文件名相对应的文件内部标识以及 文件信息在文件存储设备上第一个物理块 的地址（物理结构是边连续结构时）。

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8.5.4 目录管理
在存取一个文件时，必须访问多级目录。 如果访问每级目录时都必须到文件存储设 备上去搜索，浪费CPU处理时间、降低了 处理速度，给输入输出设备增加了负担。 石 一种解决办法是在系统初启时，把所有的 家 庄 目录文件读入内存，由文件系统在内存完 铁 成对各级目录的搜索。这种方法需要大量 道 学 的内存支持。显然是不可取的。 院 另一种折中的方法是：把当前正在使用的 那些文件的目录表目复制到内存中。

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(2) 空闲块链

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空闲块链把文件存储设备上的所有空闲块链 接在一起，当申请者需要空闲块时，分配程 序从链头开始摘取所需要的空闲块，然后调 整链首指针。反之，当回收空闲块时，把释 放的空闲块逐个插入链尾上。
成组链法

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成组链法首先把文件存储设备中的所有空闲 块按50块画分为一组。组的画分为从后往前 顺次画分(如图8.14)。其中，每组的第一块用 来存放前一组中各块的块号和总块数。由于 第一组的前面已无其他组存在，因此，第一 组的块数为49块。不过，由于存储设备的空 间块不一定正好是50的整倍数，因而最后一 组将不足50块，且由于该组后面已无另外的 空闲块组，所以，该组的物理块号与总块数 只能放在管理文件存储设备用的文件资源表 中。
三种不同的空闲块管理方法： (1) 空闲文件目录 石 (2) 空闲块链 家 庄 (3) 位示图

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(1) 空闲文件目录
把文件存储设备中的空闲块的块号统一放在 一个称为空闲文件目录的物理块中。 石 空闲文件目录的每个表项对应一个由多个空 家 闲块构成的空闲区，它包括空闲块个数，空 庄 铁 闲块号和第一个空闲块号等。