操作系统概论第5章 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

2、，也就是多个硬盘分区)引导块管理区文件存储区磁盘物理块的编号blk与物理地址(柱面号i、磁头号j、扇区号k)的对应关系可以规定为:blk=i×m×n+j×n+ki=0，1，2，、、、，l-1；l为柱面数（磁道数）j=0，1，2，、、、，m-1；m为盘面数k=0，1，2，、、、，n-1；n为扇区数物理块号:01、、、hh+1n管理区物理块号:012、、、k+1k+2n管理区引导(程序)块引导块(包括磁盘参数表和引导程序)专用块(记录卷的资源数据)FAT为文件分配表，既记录文件存储区的使用情况，有记录文件的连接指针m5.2.2文件控制块

3、（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

4、录表，找出其文件控制块的地址，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。*提问：1.文件目录表的位置？在管理区2.查找文件目录表是否在外存进行查找？不能，查找，匹配等动作只能在内存中进行，将表读入到内存之后再查找。3.读外存与查找的效率差别？差许多数量级，读外存相当慢。速度级别：内存ns，磁盘ms5.2.4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

5、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：d

6、ax；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任何查找“dbdbaxa”？效率怎样？如何提高？效率低。使用相对路径名，查找从“当前目录”开始。/dadbcabdbadaxabxaxy。。。。。。链接8.5.3便于共享的文件目录（自己看书P213）link的作用是将文件链接到目录上（静态共享）例如：#link/da/b/db/dba↙将文件/da/b链接到dba目录上这时文件“/da/b”的绝对路径名有2个,相对路

7、径名有5个。解除”/da/b”的两个链接相当于删除文件.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.

8、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。ABC