7.3 目录管理
对目录管理的要求：
（1）实现“按名存取”（目录管理中最基本的功能，文件系统向用户提供的最基本的服务）
（2）提高对目录的检索速度（文件系统追求的主要目标）
（3）文件共享
（4）允许文件重名
一、文件控制块和索引结点
- 文件控制块（FCB）
在文件控制块中，通常包含三类信息：基本信息、存取控制信息及使用信息。
1) 基本信息类
基本信息类包括：
(1) 文件名，指用于标识一个文件的符号名，在每个系统中，每一个文件都必须有唯 —的名字，用户利用该名字进行存取。
(2) 文件物理位置，指文件在外存上的存储位S,它包括存放文件的设备名、文件在 外存上的起始盘块号、指示文件所占用的盘块数，或字节数的文件长度。
(3) 文件逻辑结构，指示文件是流式文件还是记录式文件、记录数，文件是定长记录还是变长记录等。
(4) 文件的物理结构，指示文件是顺序文件，还是链接式文件或索引文件。
2) 存取控制信息类、存取控制信息类包括文件主的存取权限、核准用户的存取权限以及-般用户的存取权限。
3) 使用信息类 使用信息类包括文件的建立日期和时间、文件上一次修改的日期和时间，以及当前使用信息。这些信息包括当前己打开该文件的进程数，是否被其它进程锁住，文件在内存中 是否己被修改但尚未拷贝到盘上等。
- 索引节点（inode）
1） 磁盘索引结点
每个文件有唯一的一个磁盘索引结点，它主要包括以下内容：
(1) 文件主标识符，即拥有该文件的个人或小组的标识符：
(2) 文件类型，包括正规文件、目录文件或特别文件；
(3) 文件存取权限，指各类用户对该文件的存取权限：
(4) 文件物理地址，每一个索引结点中含有13个地址项，即iaddr(O)〜iaddr(12),它们 以直接或间接方式给出数据文件所在盘块的编号：
(5) 文件长度，指以字节为单位的文件长度；
(6) 文件连接计数，表明在本文件系统中所有指向该(文件的)文件名的指针计数；
(7) 文件存取时间，指出本文件最近被进程存取的时间、最近被修改的时间及索引结点最近被修改的时间。
2) 内存索引结点
当文件被打开时，要将磁盘索引结点拷贝到内存的索引结点中，便于以后使用。在内存索引结点中又增加了以下内容：
(1) 索引结点编号，用于标识内存索引结点；
(2) 状态，指示i结点是否上锁或被修改；
(3) 访问计数，每当有一进程要访问此i结点时，将该访问计数加1，访问完再减1:
(4) 文件所属文件系统的逻辑设备号；
(5) 链接指针，设置有分别指向空闲链表和散列队列的指针。
二、简单目录
- 单级文件目录
单级文件目录的优点是简单，但是只能实现最基本的功能按名存取。
2.两级文件目录
优点：提高了文件检索速度，在不同文件目录可以使用相同文件名，不同用户使用不同文件名访问同一个共享文件。
三、多级树形目录
在现代OS中，树形结构目录是最通用且最实用的文件目录。明显提高对目录的检索速度和文件系统的性能。
每个文件目录只能有一个根目录，每个文件和每个目录只有一个父目录，数据文件称为树叶，其他目录均作为树的结点或者称为子目录
7.4 文件共享
一、基于有向无循环图实现文件共享
利用索引节点
在索引结点中还应有一个链接计数count，用于表示链接到本索引结点(亦即文件)上的 用户目录项的数目。当count=3时，表示有三个用户目录项连接到本文件上，或者说是有 三个用户共享此文件。
当用户C创建一个新文件时，他便是该文件的所有者，此时将count置1。当有用户B 要共享此文件时，在用户B的目录中增加一目录项，并设置一指针指向该文件的索引结点， 此时，文件主仍然是C, count=2。如果用户C不再需要此文件，是否能将此文件删除呢？回答是否定的，因为，若删除了该文件，也必然删除了该文件的索引结点，这样便会使B的 指针悬空，而B则可能正在此文件上执行写操作，此时将因此半途而废。但如果C不删除 此文件而等待B继续使用，这样，由于文件主是C，如果系统要记账收费，则C必须为B 使用此共享文件而付账，直至B不再需要。
二、利用符号实现文件共享
7.5 文件保护
影响文件安全性的主要因素：人为因素，系统因素，自然因素。
措施：存取控制机制，系统容错技术，建立后备系统。
一、保护域
- 访问权
我们把一个进程能对某对象执行操作的权利称为访问权。每个访问权可以用一个有序对（对象名，权集）来表示。
- 保护域
保护域是进程对一组对象访问权的集合，进程只能在指定域内执行操作。