操作系统概念：第十一章 文件系统接口.ppt

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1、操作系统概念第十一章：文件系统接口本章主要内容文件概念访问方法目录结构文件系统安装文件共享保护211.1文件概念操作系统对存储设备的各种属性加以抽象并且定义了逻辑存储单元（文件），再将文件映射到物理设备上。通常文件表示程序和数据数据文件数字的字符的二进制的程序文件源程序目标程序可执行程序3文件属性名称：有些OS区分大小写（如Linux，Unix），有些不区分（如DOS,Windows）类型：由OS和程序定义位置：指向设备和设备上文件位置的指针大小保护：决定谁能读、写、执行等的访问控制信息时间、日期和用户标识：文件创建、上次修改和上次访问都可能有

2、该信息。用于保护、安全和使用跟踪文件的信息被保存在目录结构中，而目录结构也保存在外存上4文件操作创建文件1.在文件系统中为文件找到空间2.在目录中为新文件创建一个条目写文件读文件在文件内重定位截短文件（truncate）只删除文件内容而保留其属性，而不是强制用户删除文件再创建文件。删除文件在目录中搜索给定名称的文件，找到相关目录条目后，释放所有的文件空间以便其他文件使用，并删除相应目录条目。Open(Fi)：在磁盘上的目录结构中查找Fi，并将其内容复制到内存Close(Fi)：将内存中的Fi的内容复制到位于磁盘上的目录结构中5文件类型如果OS识

3、别文件类型，那么它就能按合理方式对文件进行操作。实现文件类型的常用技术是在文件名称内包含类型名称和扩展名AppleMacintonsh的文件有一个创建者属性，用来包含创建它的程序名称。当用户双击表示该文件的图标来打开文件时，就会自动调用相应的程序。UNIX系统彩幻数（magicnumber）（保存在文件的开始部分的一个整数值）大致表示文件类型：可执行程序、批处理文件、postscript文件。但不是所有的文件都有幻数。6常见的文件类型7文件结构每个应用程序必须有自己的代码对输入文件进行合适的解释。但所有的OS必须至少支持一种结构，即可执行文件结

4、构，以便能装入和运行程序。无：字或字节的序列简单记录结构行固定长度可变长度复杂结构格式化文档可重定位装载文件可通过在第一种表示方法中插入适当的控制字符来模拟后两种表示方法文件的结构由以下两者来决定OS程序811.2访问方法顺序访问ReadnextWritenextResetNoreadafterlastwrite(rewrite)直接访问ReadnWritenPositiontonReadnextWritenextRewritenn=相应的块号9顺序访问文件10在直接访问文件上模拟顺序访问11索引文件和相关文件的例子1211.3目录结构目录是包

5、含所有文件信息的节点的集合13一个典型的文件系统组织14设备目录包含的信息名称类型地址当前长度最大长度最近访问日期最近更新日期用户标识号保护信息15目录操作搜索文件创建文件删除文件列出目录重命名文件跟踪文件系统16目录逻辑结构的组织方法有效：迅速定位文件命名：方便用户两个不同的用户的文件名称可以相同同一文件可以有不同的名称分组：按文件的属性逻辑分组（如所有java程序，所有游戏等）17单层目录所有文件都包含在同一目录中，便于支持和理解。但存在命名问题与分组问题。18两层目录为不同的用户建立不同的目录不同用户的文件允许同名不支持分组方便查找19树

6、型目录20树型目录（续）有效搜索分组当前目录（工作目录）cd/spell/mail/progtypelist绝对路径与相对路径名创建文件与目录通常在当前目录中进行mkdir删除文件rm21无环图目录具有共享子目录和文件22无环图可能的问题不同文件名可能表示同一文件。对于查找与统计来说可能会带来一定的问题另一问题是删除问题23通用图目录24通用图目录（续）如何确保无环？只允许链接发生在文件，而非子目录上垃圾收集自我引用的文件，其引用计数不等于0垃圾收集涉及遍历整个文件系统，并标记所有可访问的空间。然后，第

7、二次将所有没有标记的部分收集到空闲空间链表上。每当新链接建立的时候，就采用相应的算法进行检测，以避免环的出现。2511.4文件系统安装文件系统在访问之前必须已安装好。尚未安装的文件系统必须安装到安装点上。26(a)已有文件系统(b)未安装的分区27安装点2811.5文件共享期望多用户系统上文件的共享共享可以通过保护机制来实现在分布式系统上，文件可以跨网络共享。NFS是一种常见的分布式文件共享方法2911.6保护文件的拥有者/创建者应该能够控制能做什么？由谁来做？访问的类型读写执行追加删除列表30访问列表和组访问的模式：读，写，执行三类用户RWX

8、拥有者7111组访问者6110公共访问者1001要求管理员创建一个组G，并将某些用户加入到该组中对文件（game）或子目录，定义合适的访问控制Owne