操作系统-文件管理.ppt

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1、第五章文件管理5.1概述文件：具有名字的一组有序信息文件（管理）系统：负责管理和存取文件信息的软件机构文件系统的主要功能：按名存取按名存取文件系统设计者要考虑的问题：文件的目录结构文件的逻辑结构和物理结构文件存储空间的管理内存打开文件结构文件的共享、保密、保护文件系统的用户界面及其实现5.2文件卷、文件控制块和文件目录结构5.2.1文件卷一个磁带、硬盘（分区）或软盘等，由一系列连续编号的物理块（通常为一个扇区）组成。物理块号:012k+1k+2n＊一个（计算机文件）系统中通常有多个文件卷(例如Windows系统中的C盘、D盘、E盘等，也就是多个硬盘分区)引导块管理区文件

2、存储区5.2.2文件控制块（FCB）由用于标识、定位、说明和控制一个文件的所有信息组成的数据结构。基本上包括下列信息：文件名、用户名、存放方式、物理位置、文件长度、创建时间、最后修改时间、共享说明、文件类型、存取权限、、、、、文件与文件控制块一一对应，文件控制块是文件存在的唯一标志5.2.3文件的目录文件目录项：由找出一个文件所需的信息组成文件目录表：由多个文件目录项组成文件名用户名物理位置、、、文件目录项的组成方案一：文件控制块充当文件目录项文件目录项的组成方案二：由文件和文件控制块地址组成（文件目录表尽可能小）文件名文件控制块地址查找一个文件先查找文件目录表，找出其

3、文件控制块的地址，再根据这个地址取出文件控制块内容。方案一把文件目录表从外存读入内存花得时间比方案二多；但按方案二要获得找到文件的控制块内容还需要再读一次外存。5.2.4文件的目录结构1、一级目录结构文件卷上只有一张目录表。问题：1）、安全问题2）、命名冲突问题3）、查找效率低2、二级目录结构每个用户一张目录表基本上解决了安全问题和命名冲突问题，部分地解决了查找效率低的问题3、多级目录结构（树型目录结构）结点局部名、结点相对路径名、结点绝对路径名当前目录（工作目录、值班目录）特点：1）层次清楚2）不同目录的文件可以重名3）可通过指定当前目录大大提高文件的查找效率4）便于

4、实现文件共享基本术语：局部节点名（dba,da………）绝对路径名（dbda）以开头的为绝对目录名当前目录（工作目录、值班目录）“dbdax”相对路径名：1）若当前目录为“”则相对路径名为：dbdax；2）若当前目录为“db”则相对路径名为：dax；3）若当前目录为“dbda”则相对路径名为：x；*相对路径名有多个，绝对路径名一般有一个＼dadbcabdbadaxabxaxy。。。多级目录结构a用户头脑中文件的结构(或者说是文件在用户头脑中的逻辑映象)字符流式：把文件看成是一个字符流。又称为（字符）流式文件。每次读写文件都是从读写指针当前指向位置

5、向后读写。例如：一个流式文件内容为“ABCDEFGH、、、”(a)打开后读写指针值off=0；(b)执行语句read(fd,abuf,3)读出的字符串为“ABC”，读写指针值off=3；(c)再执行语句read(fd,abuf,2)读出的字符串为“DE”，读写指针值off=5；off=0(a)5.3文件的逻辑结构和物理结构5.3.1文件的逻辑结构流式文件是基本的，必须由OS实现。（操作系统向用户提供read(、、、)和write(、、、)系统调用来读写流式文件）记录式:把文件看成是记录读序列。在流式的基础上由其它软件系统（例如数据库管理系统）来构造。ABCDEFGH、、

6、、off=3(b)ABCDEFGH、、、off=5(c)ABCDEFGH、、、一个文件卷有100万个物理块，每块512B每个文件控制块大小为128B在其上最多允许建立1万个目录或文件，采用多级目录结构设备管理模块的bread(dev,pn)(把dev号设备上的pn号物理块读入函数返回值指向的系统缓冲区)可以调用设备管理模块的bawrite(bufp)(将bufp所指向的系统缓冲区内容写到磁盘上)可以调用5.3.2文件的物理结构*注：DOS系统以扇区（512个字节）为单位进行读写。以512字节的整数倍为单位进行空间分配的。1、连续结构(见书205页图8.8)文件的内容存放

7、在一系列连续编号的外存物理块中。连续结构与磁带（顺序存取）相对应。优点：一旦知道了文件在文件存储设备上的起址和文件长度，就能很快地进行存取，因为文件的逻辑块号到物理块号的变换可以非常简单地完成。缺点：连续文件结构在建立文件时必须在文件说明信息中确定文件信息长度，且以后不能动态增长。而且在文件进行某些部分的删除后，又会留下无法使用的零头空间。因此，连续文件结构不宜用来存放用户文件、数据库文件等经常被修改的文件。1、连续结构(见书205页图8.8)连续文件结构2、连接结构（串联文件）文件的内容存放在一系列不连续的外存物理块中，这些物理块通过指