操作系统课件.ppt
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1、第六章第六章 文文 件件 管管 理理 1. 文件系统的概念文件系统的概念 2. 文件结构文件结构3. 文件目录管理文件目录管理 4. 文件管理和文件保护文件管理和文件保护 第六章第六章 文文 件件 管管 理理 1.文件系统的概念文件系统的概念 2. 文件结构文件结构3. 文件目录管理文件目录管理 4. 文件管理和文件保护文件管理和文件保护 2022年年5月月12日星期四日星期四10时时21分分29秒秒操作系统原理操作系统原理 2文件系统:负责存取和管理辅助存储器文件系统:负责存取和管理辅助存储器 上文件信上文件信息的机构。息的机构。1文件:具有文件名的一组相关信息的集合文件:具有文件名的一组相
2、关信息的集合。从用户角度看:从用户角度看:文件系统实现文件系统实现“按名存取按名存取”。从系统角度看从系统角度看:文件系统是对文件存储器的存储空间进行组织、分配和管理,文件系统是对文件存储器的存储空间进行组织、分配和管理,负责文件的存储、保护和检索的一组软件的集合。负责文件的存储、保护和检索的一组软件的集合。文件系统的概念文件系统的概念 快点记下来!快点记下来!快点记下来!快点记下来!2022年年5月月12日星期四日星期四10时时21分分29秒秒操作系统原理操作系统原理文件系统的概念文件系统的概念3.文件的类型文件的类型按性质和用途:系统文件,用户文件,库文件。按性质和用途:系统文件,用户文件
3、,库文件。按组织形式分类:普通文件、目录文件、特殊文件按组织形式分类:普通文件、目录文件、特殊文件(I/O设备)。设备)。按存取控制属性分类:只读文件、读写文件、可执按存取控制属性分类:只读文件、读写文件、可执行文件。行文件。2022年年5月月12日星期四日星期四10时时21分分29秒秒操作系统原理操作系统原理文件系统的概念文件系统的概念4.文件名文件名文件名:文件外部名和文件内部标识符。文件名:文件外部名和文件内部标识符。文件外部名:用户使用,方便管理文件。文件外部名:用户使用,方便管理文件。文件内部标识符:系统使用,方便系统进行文件的文件内部标识符:系统使用,方便系统进行文件的管理,也是文
4、件在系统中的唯一标识。管理,也是文件在系统中的唯一标识。2022年年5月月12日星期四日星期四10时时21分分29秒秒操作系统原理操作系统原理文件系统的概念文件系统的概念5.文件系统的功能文件系统的功能(1)按名存取按名存取(2)文件组织文件组织(3)文件存储空间的管理文件存储空间的管理(4)文件的共享与保护文件的共享与保护(5)文件操作文件操作(6)文件转储和恢复文件转储和恢复第六章第六章 文文 件件 管管 理理 1. 文件系统的概念文件系统的概念 2.文件结构文件结构3. 文件目录管理文件目录管理 4. 文件管理和文件保护文件管理和文件保护 2022年年5月月12日星期四日星期四10时时2
5、1分分29秒秒操作系统原理操作系统原理1.文件的结构:文件的组织方式。文件的结构:文件的组织方式。2.文件的文件的“逻辑结构逻辑结构”: 文件的文件的“物理结构物理结构”: 3.文件系统的主要功能之一就是在文件的逻辑结构与相文件系统的主要功能之一就是在文件的逻辑结构与相应的物理结构之间建立起一种映射关系,并实现两者应的物理结构之间建立起一种映射关系,并实现两者之间的转换。之间的转换。文件结构文件结构2022年年5月月12日星期四日星期四10时时21分分29秒秒操作系统原理操作系统原理4.文件的逻辑结构 按照文件的逻辑结构分类,可以把文件分为流式文件按照文件的逻辑结构分类,可以把文件分为流式文件
6、和记录式文件两种。和记录式文件两种。流式文件是指由一个有序的字符流序列所组成的文件。流式文件是指由一个有序的字符流序列所组成的文件。流式文件的基本单位是字符。流式文件的基本单位是字符。例如源程序文件,目标代码文件等。例如源程序文件,目标代码文件等。记录式文件是指由一组相关记录所组成的文件。记录式文件是指由一组相关记录所组成的文件。记录式文件的基本单位是记录。记录式文件的基本单位是记录。例如数据库文件。例如数据库文件。文件结构文件结构快点记下来!快点记下来!2022年年5月月12日星期四日星期四10时时21分分29秒秒操作系统原理操作系统原理v 文件的顺序结构、链接结构和索引结构,形成的文文件的
7、顺序结构、链接结构和索引结构,形成的文件叫做连续文件、串联文件和索引文件。件叫做连续文件、串联文件和索引文件。(1)连续存放连续存放连续文件连续文件 将信息连续存放到辅存连续的物理块中,该文件的将信息连续存放到辅存连续的物理块中,该文件的物理结构被称为顺序结构。物理结构被称为顺序结构。5.文件的物理结构文件的物理结构文件结构文件结构快点记下来!快点记下来!2022年年5月月12日星期四日星期四10时时21分分29秒秒操作系统原理操作系统原理文件结构文件结构 例如,文件例如,文件A有三个记录(逻辑记录与物理块大有三个记录(逻辑记录与物理块大小相等),采用连续文件结构,小相等),采用连续文件结构,
8、r0存放在块号为存放在块号为100的磁盘块上。的磁盘块上。2022年年5月月12日星期四日星期四10时时21分分29秒秒操作系统原理操作系统原理文件结构文件结构连续文件的特点连续文件的特点a.结构简单,进行顺序存储时速度较快。结构简单,进行顺序存储时速度较快。b.用户需事先给出文件的长度;文件长度不能随时用户需事先给出文件的长度;文件长度不能随时增加。增加。c.不允许对文件的中间部分插入和删除,只能在文不允许对文件的中间部分插入和删除,只能在文件末端进行插入和删除。件末端进行插入和删除。2022年年5月月12日星期四日星期四10时时21分分29秒秒操作系统原理操作系统原理 (2)链接块存放链接
9、块存放串联文件串联文件 把用户文件信息存放到辅存的不连续物理块中,把用户文件信息存放到辅存的不连续物理块中,并在每一块中包含一个指针,指向与它链接的下一块并在每一块中包含一个指针,指向与它链接的下一块所在的位置,最后一块的指针放上所在的位置,最后一块的指针放上“-1”,表示文件,表示文件的结束。这个文件的物理结构称为链接结构。的结束。这个文件的物理结构称为链接结构。文件结构文件结构2022年年5月月12日星期四日星期四10时时21分分29秒秒操作系统原理操作系统原理最大最大的好的好处是处是能够能够利用利用每一每一个存个存储块储块,不,不会因会因为磁为磁盘碎盘碎片而片而浪费浪费存储存储空间空间。
10、缺点:缺点:1.指针指针要占去一些字要占去一些字节,降低了存节,降低了存储空间的利用储空间的利用率。率。2.不利于不利于文件内容的随文件内容的随机存取,查找机存取,查找时每次都要从时每次都要从头开始。头开始。文件结构文件结构2022年年5月月12日星期四日星期四10时时21分分29秒秒操作系统原理操作系统原理文件结构文件结构2022年年5月月12日星期四日星期四10时时21分分30秒秒操作系统原理操作系统原理 (3)索引表存放索引表存放索引文件索引文件 把用户文件信息存放到辅存的不连续物理块中,把用户文件信息存放到辅存的不连续物理块中,系统为每个文件建立一张索引表,表中按照逻辑记录系统为每个文
11、件建立一张索引表,表中按照逻辑记录存放的物理块顺序记录了这些物理块号,这个文件的存放的物理块顺序记录了这些物理块号,这个文件的物理结构称为索引结构。物理结构称为索引结构。文件结构文件结构2022年年5月月12日星期四日星期四10时时21分分30秒秒操作系统原理操作系统原理文件结构文件结构2022年年5月月12日星期四日星期四10时时21分分30秒秒操作系统原理操作系统原理文件结构文件结构2022年年5月月12日星期四日星期四10时时21分分30秒秒操作系统原理操作系统原理6.文件的存取文件的存取常采用顺序存取和随机存取(也称直接存取)两种方常采用顺序存取和随机存取(也称直接存取)两种方式。式。
12、(1)顺序存取:即按照文件记录的排列次序一个接)顺序存取:即按照文件记录的排列次序一个接一个地存取。为了存取第一个地存取。为了存取第i个记录,必须先通过记录个记录,必须先通过记录1到记录到记录i-1。 (2)随机存取:即可以以任何次序存取文件中的记录,)随机存取:即可以以任何次序存取文件中的记录,无须先涉及它前面的记录。无须先涉及它前面的记录。文件结构文件结构第六章第六章 文文 件件 管管 理理 1. 文件系统的概念文件系统的概念 2. 文件结构文件结构3.文件目录管理文件目录管理 4. 文件管理和文件保护文件管理和文件保护 2022年年5月月12日星期四日星期四10时时21分分30秒秒操作系
13、统原理操作系统原理一、一、文件控制块文件控制块 1 即为每一个文件开辟一个存储区,在它的里面记即为每一个文件开辟一个存储区,在它的里面记录着该文件的有关信息,我们把该存储区称为录着该文件的有关信息,我们把该存储区称为“文文件控制块(件控制块(FCB)”。 2 FCB的称谓较多,比如的称谓较多,比如“文件描述符文件描述符”、“文件说明文件说明”等等文件目录管理文件目录管理 2022年年5月月12日星期四日星期四10时时21分分30秒秒操作系统原理操作系统原理文件目录管理文件目录管理 2022年年5月月12日星期四日星期四10时时21分分30秒秒操作系统原理操作系统原理二、二、 目录的层次结构目录
14、的层次结构 1.把文件的文件控制块汇集在一起,就形成了系统的文件目把文件的文件控制块汇集在一起,就形成了系统的文件目录。录。 文件目录管理文件目录管理 2.如果把所有文件的如果把所有文件的FCB都登记在一个文件目录中,这样都登记在一个文件目录中,这样由文件名查文件目录项,直接就能够找到所需要的文件,由文件名查文件目录项,直接就能够找到所需要的文件,那么就说这种文件目录为那么就说这种文件目录为一级目录结构一级目录结构。快点记下来!快点记下来!2022年年5月月12日星期四日星期四10时时21分分30秒秒操作系统原理操作系统原理文件目录管理文件目录管理 2022年年5月月12日星期四日星期四10时
15、时21分分30秒秒操作系统原理操作系统原理文件目录管理文件目录管理一级文件目录的特点一级文件目录的特点a.实现了按名存取的功能,比较简单;实现了按名存取的功能,比较简单;b.要求文件名和文件之间有一一对应的关系,即:要求文件名和文件之间有一一对应的关系,即:不允许两个文件有相同的名字。不允许两个文件有相同的名字。产生的问题?产生的问题? 在多用户环境中,出现了重命名问题,或称为命在多用户环境中,出现了重命名问题,或称为命名冲突。名冲突。2022年年5月月12日星期四日星期四10时时21分分30秒秒操作系统原理操作系统原理二、目录的层次结构二、目录的层次结构 3.二级目录结构二级目录结构由由“主
16、目录主目录”与与“用户目录用户目录”两级构成。两级构成。在主目录(也就是根目录)中,每个目录项的内容只是给在主目录(也就是根目录)中,每个目录项的内容只是给出文件主的名以及它的目录所在的磁盘地址。在一个个用出文件主的名以及它的目录所在的磁盘地址。在一个个用户目录中,才是由文件的户目录中,才是由文件的FCB组成的目录。组成的目录。文件目录管理文件目录管理 2022年年5月月12日星期四日星期四10时时21分分30秒秒操作系统原理操作系统原理文件目录管理文件目录管理 2022年年5月月12日星期四日星期四10时时21分分30秒秒操作系统原理操作系统原理二、目录的层次结构二、目录的层次结构 4. 树
17、型目录结构即是目录的层次结构。在这种结构中,它树型目录结构即是目录的层次结构。在这种结构中,它允许每个用户可以拥有多个自己的目录,即在用户目录的允许每个用户可以拥有多个自己的目录,即在用户目录的下面,可以再分子目录,子目录的下面还可以有子目录。下面,可以再分子目录,子目录的下面还可以有子目录。文件目录管理文件目录管理 2022年年5月月12日星期四日星期四10时时21分分30秒秒操作系统原理操作系统原理二、目录的层次结构二、目录的层次结构文件目录管理文件目录管理 5. 文件的文件的“绝对路径名绝对路径名”。 在二级和多级目录结构中一个文件的唯一标识不再是文件在二级和多级目录结构中一个文件的唯一
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