操作系统文件管理

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1、第六章文件管理本章主要内容文件和文件系统文件的逻辑结构外存分配方式目录管理文件存储空间的管理文件共享与文件保护数据一致性控制6.1文件和文件系统6.1.1文件、记录和数据项1.数据项(1)基本数据项。这是用于描述一个对象的某种属性的字符集，是数据组织中可以命名的最小逻辑数据单位，即原子数据，又称为数据元素或字段。它的命名往往与其属性一致。例如，用于描述一个学生的基本数据项有：学号、姓名、年龄、所在班级等。(2)组合数据项。由若干个基本数据项组成的，简称组项。例如，工资也是个组项，它可由基本工资、工龄工资和奖励工资等基本项所组成。基本数据项除了数据名外，还应有

2、数据类型。因为基本项仅是描述某个对象的属性，根据属性的不同，需要用不同的数据类型来描述。例如，在描述学生的学号时，应使用整数；描述学生的姓名则应使用字符串(含汉字)；描述性别时，可用逻辑变量或汉字。可见，由数据项的名字和类型两者共同定义了一个数据项的“型”。而表征一个实体在数据项上的数据则称为“值”。例如，学号/30211、姓名/王有年、性别/男等。2.记录一组相关数据项的集合，用于描述一个对象在某方面的属性。一个记录应包含哪些数据项，取决于需要描述对象的哪个方面。而一个对象，由于他所处的环境不同可把他作为不同的对象。例如，一个学生，当把他作为班上的一名学生时，

3、对他的描述应使用学号、姓名、年龄及所在系班，也可能还包括他所学过的课程的名称、成绩等数据项。但若把学生作为一个医疗对象时，对他描述的数据项则应使用诸如病历号、姓名、性别、出生年月、身高、体重、血压及病史等项。3.文件与文件系统1>文件一组带标识的在逻辑上有完整意义的信息项的序列，这个标识为文件名信息项：构成文件内容的基本单位长度：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2>文件分类可分为有结构文件和无结构文件两种。在有结构的文件中，文件由若干个相关记录组成；无结构文件则被看成是一个字符流。文件在文件系统中是一个最大的数据单位，它描述了一个

4、对象集。例如，可以将一个班的学生记录作为一个文件。一个文件必须要有一个文件名，它通常是由一串ASCII码或(和)汉字构成。各信息项之间具有顺序关系信息项信息项……...信息项……...信息项编号：01……i……n-1读写指针属性可以包括：文件类型。(2)文件长度。(3)文件的物理位置。(4)文件的建立时间。图6-1文件、记录和数据项之间的层次关系6.1.2文件类型和文件系统模型1.按文件性质和用途分类1>系统文件：有关OS及有关系统所组成文件2>用户文件：3>库文件：标准子程序及常用应用程序组成文件，允许用户使用但不能修改2.按信息保存期限分类临时文件；永久文

5、件；档案文件3.按文件的保护方式分类只读文件；读写文件；可执行文件4.按文件的逻辑结构分类流式文件；记录式文件5.按文件的物理结构分类顺序（连续）文件；链接文件；索引文件6.UNIX系统将文件分为三类普通文件；目录文件；特殊文件（设备文件，把外部设备也看作文件）普通文件(regular)包含的是用户的信息，一般为ASCII或二进制文件目录文件(directory)管理文件系统的系统文件特殊文件(specialfile)字符设备文件：和输入输出有关，用于模仿串行I/O设备，例如终端，打印机，网络等块设备文件：模仿磁盘分类的目的：对不同文件进行管理,提高系统效率；提

6、高用户界面友好性2.文件系统是操作系统中统一管理信息资源的一种软件，管理文件的存储、检索、更新，提供安全可靠的共享和保护手段，并且方便用户使用。3.文件系统的功能(1)统一管理文件的存储空间，实施存储空间的分配与回收(2)实现文件的按名存取名字空间映射存储空间(3)实现文件信息的共享，并提供文件的保护和保密措施(4)向用户提供一个方便使用的接口（提供对文件系统操作命令，以及提供对文件的操作命令：信息存取、加工等）(5)系统维护及向用户提供有关信息(6)文件系统的执行效率文件系统在操作系统接口中占的比例最大,用户使用操作系统的感觉在很大程度上取决于对文件系统的使用

7、效果.(7)提供与I/O的统一接口文件系统模型图6-2文件系统模型1)对象及其属性文件管理系统管理的对象有：①文件。文件管理的直接对象。②目录。为了方便用户对文件的存取和检索，在文件系统中必须配置目录。对目录的组织和管理是方便用户和提高对文件存取速度的关键。③磁盘(磁带)存储空间。文件和目录必定占用存储空间，2)对对象操纵和管理的软件集合这是文件管理系统的核心部分。文件系统的功能大多是在这一层实现的，其中包括：对文件存储空间的管理、对文件目录的管理、用于将文件的逻辑地址转换为物理地址的机制、对文件读和写的管理，以及对文件的共享与保护等功能。3)文件系统的接口

8、为方便用户使用文件系统