王万森全套配套课件计算机操作系统原理第2版 第8章 文件系统.ppt

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1、第八章文件系统8.1文件系统概述8.2文件的组织和存取方法8.3文件目录管理8.4文件存储空间的管理8.5文件的共享8.6文件的保护机制8.7文件系统的安全性8.8文件的主要操作8.1文件系统概述8.1.1文件和文件分类文件是被命名的相关联的数据集合体，它通常在外存（如磁盘、磁带）上，可以作为一个独立单位被存放并实施相应的操作（例如，打开、关闭、读、写等）。对于文件的基本构成单位目前有两种看法：(1)把文件看作是命名的相关联的字符流集合，即无结构文件或流式文件。(2)把文件看作是命名了的相关记录的集合，记录是相关的数据项的集合，数据项是相关的字符集合。(1)按性质及用途分类①系统文件

2、②库文件③用户文件(2)按文件的操作保护分类①只读文件②读写文件。③可运行文件④不保护文件(3)按文件的组织形式分类①普通文件②目录文件③特别文件2．文件的分类8.1.2文件命名不同系统对文件命名规则不同，一般操作系统都允许由1-8个字母构成字符串作为合法的文件名。数字和特殊字符也可以出现在文件名中。很多操作系统支持文件名由两部分构成，即文件名和扩展名，二者之间以圆点分开。8.1.3文件系统及其功能功能：使用户能用文件名对存储媒介上的信息进行访问，文件系统负责完成对文件的按名存取。使用户能创建一个新文件或删除一个文件，并能对指定的文件进行打开、关闭、读、写、执行等操作。对文件提供保护

3、和保密措施，从而防止对文件的无意或有意的破坏，并实现对文件的共享。对文件的存储空间进行管理，提高其利用率和存取效率。文件系统应提供转储和恢复的能力，尽量减少因系统发生故障时所造成的损失和破坏。1．对整体文件而言(1)打开文件操作；(2)关闭文件操作；(3)创建文件操作；(4)删除文件操作；(5)复制文件操作；(6)改变文件名操作；(7)打印或显示文件内容操作2．对文件中的数据项而言(1)读操作；(2)写操作；(3)修改操作；(4)插入操作；(5)删除操作；8.1.4文件操作8.2文件的组织和存取方法8.2.1文件的逻辑组织记录式文件在逻辑上被看成一组连续的相关记录的集合。记录式文件按

4、其各记录的长度是否相同又可分为等长记录文件和变长记录文件两种。等长记录文件的长度为记录个数与记录长度的积。变长记录文件长度为所有记录长度之和。无结构文件指文件内部不再划分记录，它的基本信息单位是字节或字，其长度是所含字节的数量。无结构文件无需额外说明，节省存储空间记录式文件示意图8.2.2文件的物理组织1．顺序（连续）结构若一个逻辑文件的信息按顺序存放在文件存储器上相邻的物理块中，则称该文件为顺序文件，这样的结构称为顺序结构。2．链接（串联）结构链接结构是一种非连续的存储方式，一个逻辑上连续的文件信息可分散地存放在外存的不连续的若干个物理块中。为了使系统能够找到下个物理块，在各个物理

5、块中设立一个链接指针，指向下一个物理块的位置，指针链接的前后两个物理块中的信息在逻辑组织上是连续的。3．索引结构该方法是由系统为每个文件建立一张索引表，其中每个表目指出文件逻辑记录所在的物理块号。索引表的位置在文件说明中指出。多重索引结构8.2.3文件的存取方法1．顺序存取2．随机（直接）存取方法3．按键存取方法4．文件的物理组织、存储介质和存取方法间的关系8.3文件目录管理8.3.1目录的概念通常目录项包括：1．文件名2．文件的逻辑结构3．文件在外存的物理位置4．存取控制信息5．文件管理信息6．文件类型7．使用计数8.3.2目录的结构1．单级目录结构单级目录在实现上比较容易，但其有

6、效范围受到限制。当系统中存在大容量外部存储器或众多用户在使用文件时会带来许多不便。2．二级目录结构二级目录较好地解决了文件命名冲突的问题，并获得了较高的搜索速度，不足之处是缺乏灵活性，不能反映每个用户的多任务，多领域层次关系。3．多级目录结构优点是不同用户的文件、不同性质的文件可以构成不同的于树，便于管理。系统或用户还可以规定不同层次、不同树文件有不同的存取权限，以更好地对文件加以保护。8.3.3文件路径名1．文件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名，而是从根节点开始，经过一个或多个中间节点，到达某个叶子节点的一条路径。该路径名是文件的唯一标识。2．工作目录可把

7、经常使用的文件所在的目录指定为工作目录（或称当前目录），一旦建立了工作目录以后，若无特殊说明，系统总是从工作目录开始查询，即用户对文件的所有访问都是相对于工作目录。8.4文件存储空间的管理系统应解决如下几个问题：记住文件存储空间的使用情况。需给一个文件分配存储空间。及时回收被删除文件所占的全部存储空间或文件所占的部分存储空间。8.4.1空白文件目录这种方法仅适于少量空白区时，若存储空间存在着大量的小的空白区，则目录变得很大，系统效率降低。另外，这种技术适用