华中科技大学操作系统课件全集

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1、第11章文件系统信息是计算机系统中的重要资源。操作系统中的一个重要组成部分，文件系统，就负责信息的组织、存储和访问。文件系统的功能就是提供高效、快速和方便的信息存储和访问功能。本章的主要内容就是信息的组织。掌握：基本概念：文件系统、文件、目录文件系统实现文件逻辑结构文件物理结构存储空间管理了解文件系统举例文件管理的目的所有的计算机应用程序都要：存储信息，检索信息对信息管理有三个基本要求：能够存储大量的信息长期保存信息可以共享信息解决方法：把信息以一种单元，即文件的形式存储在磁盘或其他外部介质上。通过操作系统来管

2、理文件，包括：文件的结构，命名，存取，使用，保护和实现方法文件管理的目的方便的文件访问和控制：以符号名称作为文件标识，便于用户使用；并发文件访问和控制：在多道程系统中支持对文件的并发访问和控制；统一的用户接口：在不同设备上提供同样的接口，方便用户操作和编程；多种文件访问权限：在多用户系统中的不同用户对同一文件会有不同的访问权限；优化性能：存储效率、检索性能、读写性能；差错恢复：能够验证文件的正确性，并具有一定的差错恢复能力；文件定义：文件是具有符号名的数据项的集合。文件名是文件的标识符号。文件的组成，包括两部分

3、：文件体：文件本身的信息；文件说明：文件存储和管理信息；如：文件名、文件内部标识、文件存储地址、访问权限、访问时间等；文件的命名文件名根据文件的定义，每个文件必须有一个唯一的文件名，不论是系统管理，还是用户使用文件都使用文件名。文件名是一个有限长度的字符串；DOS、WINDOWS系统中文件名：文件名·[文件扩展名]不同的操作系统对文件名的字符长度限制可能不同。不同的操作系统对文件名的英文字母的大小写处理可能不同。文件的命名文件扩展名：不大于3个字符，一般用来表示文件的类型。例如：CC语言源程序文件COM可执行文

4、件（小模式）EXE可执行文件（大模式）BAT批处理文件OBJ目标文件readme.txtll.cll.objll.comll.exechapter11.ppt文件的类型按用途分为:系统文件、库文件、用户文件按文件中数据分为：源文件相对地址形式文件可执行的目标文件按操作保护分为：只读文件、读写文件、不保护文件管理方式：普通文件、目录文件和特别文件普通文件：一般的正文文件；目录文件：把文件目录看成文件；特殊文件：允许用户把每个输入输出设备看成一个特殊文件，由操作系统把对它的文件操作转化成对不同设备的I/O操作。定义

5、：文件系统是操作系统中负责存取和管理辅存储器上文件信息的机构，提供文件存储和访问功能。通用文件系统应具有以下功能：提供用户对文件操作的命令；提供用户共享文件的机制；管理文件的存储介质；提供文件的存取控制的机制，保障文件及文件系统的安全性；提供文件及文件系统的备份和恢复功能；提供对文件的加密和解密功能。文件系统文件系统的结构文件的逻辑结构文件逻辑结构的设计要求：访问性能：便于检索；便于修改。存储性能：向物理存储转换方便，节省空间。文件的不同组织层次：域、记录、文件文件的逻辑结构是指从用户观点出发讨论文件内部的逻辑

6、结构(logicalstructure)或用户访问模式；它可以独立于在外存上的物理存储，也称文件的结构。文件的逻辑结构类型1.顺序文件又称为无结构文件或流式文件，文件体为字节流，不划分记录，顺序访问，每次读写访问可以指定任意数据长度。当前操作系统中常用的文件组织。UNIX、DOS、WINDOWS系统中的普通文件都是流式文件。2.索引顺序文件(indexed-sequentialfile)在顺序文件（主文件mainfile）的基础上，另外建立索引(index)和溢出文件(overflowfile)。这样做的目的是

7、加快顺序文件的检索速度。在索引文件中，可将关键字域中的取值划分若干个区间（如A~Z可以划分为A到Z共26个区间），每个区间对应一个索引项，后者指向该区间的开头记录。新记录暂时保存在溢出文件中，定期归并入主文件。通过划分层次，在记录数量较大时，比顺序文件大大缩短检索时间。顺序文件是N/2(这时可使用折半查找)，而索引顺序文件（一级索引）是i/2+N/(2*i)，其中i为索引长度。索引还可以是多级的。如：有1000,000条记录的顺序文件的平均检索长度为500,000，而在添加一个有1000条索引项的索引文件后，平

8、均检索长度为1000。文件的逻辑结构类型（续）索引顺序文件3.索引文件(indexedfile)记录大小不必相同，不必排序，存放在主文件(primaryfile)中。索引文件与索引顺序文件的区别在于主文件不排序。另外建立索引，每个索引项指向一个记录，索引项按照记录中的某个关键字域排序。对同一主文件，可以针对不同的关键字域相应建立多个索引。索引文件的记录项通常较小，查找速度快，便于随机访