操作系统第12章文件管理.ppt

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1、第12章文件管理1文件的概念及实现2文件管理系统3实例：NTFS文件系统文件系统：操作系统中与管理文件有关的软件和数据称为文件系统。它负责为用户建立文件，撤消、读写、修改和复制文件，按名存取和进行存取控制。文件系统是计算机组织、存取和保存信息的重要手段。目录是由文件说明索引组成的用于文件检索的特殊文件。文件相关术语域（Field）：基本数据单元：如姓名、日期或传感器取值记录（Record）：一组相关域的集合文件（File）：相似记录的集合数据库（Database）：相关数据的集合文件：一组带标识（称文件名）的在逻辑上有完整意义的信息项的序列信息项：构成文件内容的基本单

2、位信息项长度：单个字节，或多个字节文件内容的意义：由文件的建立者和使用者解释文件属性、操作及分类文件属性：文件名称、文件内部标识、文件物理位置、文件拥有者、文件权限、文件类型、文件长度、文件时间等按文件的用途进行分类：系统文件、库文件、用户文件按文件的性质进行分类：普通文件、目录文件、特殊文件按文件的保护级别进行分类：只读文件、读写文件、可执行文件等按文件数据的形式进行分类：源文件、目标文件、可执行文件文件操作：创建、文件删除、文件截断、文件读、文件写、文件的读写定位、文件打开、文件关闭：文件管理考虑：以符号名称作为文件标识、并发文件访问、优化性能、差错恢复文件的命名

3、文件命名规则：长度合法字符（是否区分大小写）扩展名的支持（一个或多个）例子：bak.c.gif.hlp.html.mpg.tex.txt.zip文件系统的结构文件管理的要素文件的逻辑结构逻辑文件有两种形式一种是无结构的流式文件——有序相关信息项的集合，其基本单位是字节或字;另一种是有结构的记录式文件——数据记录的集合，其基本单位是逻辑记录，记录的长度有等长或变长之分。字节序列（无结构的流式文件）构成文件的基本单位是字符，文件是一个无结构的字节序列，其逻辑意义由用户程序解释管理简单，提供很大的灵活性不便于检索UNIX、MS-DOS中采用例如：一个C程序，没有物理域、记录

4、等记录式文件文件组织：指文件中记录的逻辑结构，由访问记录的方式决定：堆顺序文件索引顺序文件索引文件散列文件（附录278-280）堆数据按到达顺序收集目的是积累并存储大量数据记录有不同的域通过特定来分隔符划分记录记录的访问：穷举搜索适用：数据大小和结构不同时日志log、电子邮件的邮箱文件顺序文件记录格式固定相同长度、相同数目的域关键域：惟一标识这条记录记录按关键字顺序存储适用：批处理的记账或工资单应用文件在磁带和磁盘的物理组织直接对应于文件的逻辑结构（插入和更新采用合并日志）另一种组织成链表（指针）索引顺序文件记录按关键域顺序组织增加了索引以提高查找速度每个记录两个域组

5、成：关键域和指向主文件指针索引文件可以有多个索引，为每个可能搜索的域设置一个索引只通过索引来访问记录，索引可以是完全索引或部分索引记录组块文件的逻辑单位是记录，外存的I/O操作单位是块，为了进行I/O操作，需要把文件的记录组织成块块大小是固定还是可变？块应该多大？块越大，一次I/O操作的存取的记录数就越多，有利于文件的顺序处理或搜索，但若随机访问文件记录，则可能造成多余的记录操作块越大，要求内存缓冲越大，缓冲管理越难固定组块固定长度记录，记录保存在块中，可能有内碎片可变长度跨越式组块记录长度可变，某些记录允许存放在不同块中，通过一个指向后继块的指针连接可变长度非跨越式

6、组块记录长度可变，并不采用跨越的方式，块中有未使用的空间（记录比块中剩余未使用空间大）文件的物理结构(1)顺序结构:是把一个在逻辑上连续的记录构成的文件分配到连续的物理块中。(2)链接结构:把文件信息存放在非连续的物理块中，在每个物理块中均设有一个指针指向其后续连续的另一个物理块，从而使得存放同一文件的物理块链接成一个串联队列。(3)索引结构:也称随机结构，指为每个文件建立一个索引表，其中每一个表项指出文件记录所在的物理块号，表目按逻辑记录编写顺序排列或按记录内某一关键字顺序排列。01234567891011121314151617181920212223242526

7、2728293031countftrmaillist文件名始址块数count02tr143mail196list284f62文件的连续结构文件的链接结构文件名始址末址jeep92501234567891011121314151617181920212223242526272829303111016-125文件的索引结构012345678910111213141516171819202122232425262728293031文件名索引表地址Jeep1991611025-1-1-119文件目录1目录内容：文件名、别名的数目、文件类型、地址信息、访问控制