计算机操作系统教程(机类本科)第5章

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1、第五章文件系统第五章文件系统5.1文件系统概述5.2文件的结构和存取法5.3文件目录5.4文件存储空间的管理5.5文件的共享5.6文件的存取控制5.7文件系统和用户间的接口第五章文件系统5.1文件系统概述5.1.1文件和文件系统1.文件文件(File)是一个具有符号名的一组相关联元素的有序序列。文件可以包含范围非常广泛的内容。系统和用户都可以将具有一定独立功能的程序模块、一组数据或一组文字命名为一个文件。例如用户的一个Pascal源程序、一个目标代码程序、系统中的库程序和各种系统程序、一批待加工处理的数据、一篇

2、文章等等，都可构成一个文件。第五章文件系统2.文件系统　操作系统中负责管理和存取文件信息的软件机构称为文件管理系统，简称文件系统。文件系统由三部分组成：与文件管理有关的软件、被管理的文件以及实施文件管理所需的数据结构。从系统角度来看，文件系统是对文件存储器的存储空间进行组织和分配，负责文件的存储并对存入的文件进行保护和检索的系统。具体地说，它负责为用户建立文件，存入、读出、修改、转储文件，控制文件的存取，当用户不再使用时撤消文件等。第五章文件系统在操作系统中增设了文件管理部分后，为用户带来了如下好处：(1)使用

3、的方便性：(2)数据的安全性：(3)接口的统一性：第五章文件系统5.1.2文件的类型　为便于文件的控制和管理，通常把文件分成若干类型。文件按其性质和用途可以分为：　(1)系统文件：有关操作系统及其它系统程序的信息所组成的文件。这类文件对用户不直接开放，只能通过系统调用为用户服务。　(2)库文件：由标准子程序及常用的应用程序组成的文件。这类文件允许用户调用，但不允许用户修改。　(3)用户文件：由用户委托操作系统保存的文件，如源程序文件，目标程序文件，以及由原始数据、计算结果等组成的文件。第五章文件系统这类文件根据

4、使用情况又可以分为三种类型：　①临时文件：用户在一次算题过程中建立的“中间文件”。当用户撤离系统时，其文件也随之被撤消。　②档案文件：只保存在作为档案的磁带上，以便考证和恢复用的文件，如日志文件。　③永久文件：用户要经常使用的文件。它不仅在磁盘上有文件副本，而且在“档案”上也有一个可靠的副本。第五章文件系统根据文件的保护方式，文件可分为三类：　(1)只读文件：允许文件主及核准的用户读，但不允许写的文件。　(2)读写文件：允许文件主及核准的用户读、写，但禁止未核准的用户读、写的文件。(3)不保护文件：所有用户都可

5、以存取的文件。第五章文件系统按文件信息的流向，它又可分为三类：　(1)输入文件：例如键盘输入文件，只能输入。　(2)输出文件：例如打印机文件，只能输出。　(3)输入输出文件：在磁盘、磁带上的文件，既可读，又可写。第五章文件系统在UNIX操作系统中，文件按组织和处理方式分为三类：(1)普通文件：由内部无结构的一串平滑的字符构成的文件。这种文件既可以是系统文件，也可以是库文件或用户文件。(2)目录文件：由文件目录构成的一类文件。对它的处理(读、写、执行)在形式上与普通文件相同。　(3)特别文件：由一切输入输出慢速字

6、符设备构成的文件。这类文件对于查找目录、存取权限验证等的处理与普通文件相似，而其它部分的处理要针对设备特性要求做相应的特殊处理。第五章文件系统5.1.3文件系统的基本功能操作系统中的文件管理部分应具有如下功能：　(1)文件的结构及有关存取方法；　(2)文件的目录机构和有关处理；　(3)文件存储空间的管理；　(4)文件的共享和存取控制；　(5)文件操作和使用。第五章文件系统5.2文件的结构和存取法5.2.1文件的逻辑结构LLLR…R…R0in(a)lL0llLilLnLRL…LR…LR001iinn(b)图5.1

7、记录式文件　(a)定长记录文件；(b)变长记录文件第五章文件系统5.2.2文件的物理结构1.连续结构文起始物理块号(24)件说文件块数(4)明物理24252627块号0123逻辑块号图5.2连续结构文件第五章文件系统2.串联结构文起始块号(22)件说明22182730物理块号182730NULL逻辑块号0123图5.3串联结构文件第五章文件系统3.索引文件逻辑物理块号块号23文索引表指针023件说11919明22632926索引块指针29图5.4索引结构文件第五章文件系统索引表块(8号块)索引号块号图46物理块

8、460132物理块32.578物理块7852按串联文件方式组织索引表块……254128物理块128链接指针5(5号块)25523物理块2384物理块8425661物理块61257……510465物理块465链接指针0第五章文件系统#281281索引号……049#31531517049#238……2828#25589……137137##89图5.6按多重索引方式组织索引表块第五章文件系统