第六章 文件管理
第六章 文件管理2
概述 文件的结构和存取方式 文件目录 文件系统的实现 文件的使用 文件系统的可靠性和安全性
一、概述
所有的计算机应用程序都要: 存储信息,检索信息
两种观点 用户观点: 文件系统如何呈现在其面前:一个文件 有什么组成,如何命名,如何保护文件, 可以进行何种操作等等 按名存取 操作系统观点: 文件目录怎样实现,怎样管理存储空间, 文件存储位置,磁盘实际运作方式(与设 备管理的接口)等等 外存空间管理
空闲盘块号 栈
1 00 4 00 3 99
1 00
99 0 7 99 9 …
3 01 S.free 0 1 1 00 3 00 2 99
7 90 1
3 00
4 00
7 90 0
… 2 99 3 99 7 89 9 7 99 9
…
98 99 2 02 2 01 2 01
…
3 01
…
…
7 80 1
…
7 90 1
文件2
文件3
… …
文件n(FCB)
(2)二级目录结构 为改变一级目录文件目录命名冲突,并 提高对目录文件检索速度而改进 目录分为两级:一级称为主文件目录, 给出用户名,用户子目录所在的物理位 置;二级称为用户文件目录(又称用户 子目录),给出该用户所有文件的FCB
文件目录
二级目录结构
主文件目录
目录分解法
目录文件的 目录项是文件控制块FCB
文件 名
扩展 名
文 件 属 性
建立 日期
建立 时间
文件 修改 修改 第一个磁盘 长度 日期 时间 块号
将上述目录项分解,引入索引节点 目录文件 文件名 索引节点号 1 2 索引节点表
操作系统第六章复习资料
第六章文件管理一、选择题1.文件系统最基本的目标是(A),它主要是通过(B)功能实现的,文件系统所追求的最重要的目标是(C)。
A,C:(1)按名存取;(2)文件共享;(3)文件保护;(4)提高对文件的存取速度;(5)提高I/O 速度;(6)提高存储空间利用率。
B:(1)存储空间管理;(2)目录管理;(3)文件读写管理;(4)文件安全性管理2.在文件系统中可命名的最小数据单位是(A),用户以(B)为单位对文件进行存取、检索等,对文件存储空间的分配则以(C)为单位。
A,B,C:(1)字符串;(2)数据项;(3)记录;(4)文件;(5)文件系统。
3.按逻辑结构可把文件分为(A)和(B)两类,UNIX系统中的文件系统采用(B)。
A,B:(1)读、写文件;(2)只读文件;(3)索引文件;(4)链式文件;(5)记录式文件;(6)流式文件。
4.假定盘块的大小为1KB,对于1.2MB的软盘,FAT需占用(A)的存储空间;对于100MB的硬盘,FAT需占用(B)的存储空间。
A:(1)1KB;(2)1.5KB;(3)1.8KB;(4)2.4KB;(5)3KB。
B:(1)100KB;(2)150KB;(3)200KB;(4)250KB;(5)300KB。
5.从下面的描述中选出一条错误的描述。
(1)一个文件在同一系统中、不同的存储介质上的拷贝,应采用用一种物理结构。
(2)文件的物理结构不仅与外存的分配方式相关,还与存储介质的特性相关,通常在磁带上只适合使用顺序结构。
(3)采用顺序结构的文件既适合进行顺序访问,也适合进行随机访问。
(4)虽然磁盘是随机访问的设备,但其中的文件也可使用顺序结构。
6.从下面关于顺序文件和链接文件的叙述中,选出一条正确的叙述。
(1)顺序文件适合于建立在顺序存储设备上,而不适合于建立在磁盘上。
(2)显式链接文件将分配给文件的下一个物理盘块的地址登记在该文件的前一个物理盘块中。
(3)顺序文件必须采用连续分配方式,而链接文件和索引文件则可采用离散的分配方式。
操作系统第6章 文件管理(文件目录与目录文件)
具有相似的结构,它由用户所有文件的文件控制块组成。此外,
在系统中再建立一个主文件目录MFD(Master File Directory); 在主文件目录中,每个用户目录文件都占有一个目录项,其目录 项中包括用户名和指向该用户目录文件的指针。如图2所示:
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一 文件目录管理
图2
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●缺点:查找速度慢;文件不能重名。不便于实现文件共享。
文件名 文件名 1 文件名 2 … 物理地址 文件说明 状态位
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表1 单级目录
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一 文件目录管理
【七】二级目录
●为了克服单级目录所存在的缺点,可以为每一个用户建立一个单 独的用户文件目录UFD(User File Directory)。这些文件目录
二级目录结构示意图
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一 文件目录管理
●两级目录结构基本上克服了单级目录的缺点,并具有以下优点:
1) 提高了检索目录的速度。如果在主目录中有n个子目录,采用两 级目录可使检索效率提高n/2倍。
2) 在不同的用户目录中,可以使用相同的文件名。
3) 不同用户还可使用不同的文件名来访问系统中的同一个共享文件。 但当多个用户之间要相互合作去完成一个大任务,且一用户又需 去访问其他用户的文件时,这种隔离便成为一个缺点,因为这种 隔离会使诸用户之间不便于共享文件。
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一 文件目录管理
●当文件被打开时,要将磁盘索引结点拷贝到内存的索引结点中,便于
以后使用。在内存索引结点中又增加了以下内容: 1. 索引结点编号,用于标识内存索引结点。 2. 状态,指示i结点是否上锁或被修改。 3. 访问计数,每当有一进程要访问此i结点时,将该访问计数加1, 访问完再减1。 4. 文件所属文件系统的逻辑设备号。 5. 链接指针。设置有分别指向空闲链表和散列队列的指针。
操作系统第六章答案
操作系统第六章答案第六章⽂件管理1、何谓数据项、记录和⽂件P203 P204答:数据项:数据项是最低级的数据组织形式,是数据组中可以命名的最⼩逻辑数据单位,若⼲个基本数据项组成的。
记录:记录是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。
⽂件:⽂件是指由创建者所定义的、具有⽂件名的⼀组相关元素的集合,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;⽽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,它描述了⼀个对象集。
2、⽂件系统的模型可分为三层,试说明其每⼀层所包含的基本内容。
P206图答:1、对象及其属性:⽂件、⽬录、硬盘(磁带)存储空间;2、对对象操纵和管理的软件集合:⽂件管理系统的核⼼部分;3、⽂件系统的接⼝:命令接⼝、程序接⼝;3、试说明⽤户可以对⽂件施加的主要操作有哪些。
P207答:1、最基本的⽂件操作:创建⽂件、删除⽂件、读⽂件、写⽂件、截断⽂件、设置⽂件的读/写位置;2、⽂件的“打开”和“关闭”操作;3、其它⽂件操作;4、何谓逻辑⽂件何谓物理⽂件P208答:逻辑⽂件:这是从⽤户观点出发所观察到的⽂件组织形式,是⽤户可以直接处理的数据及其结构,它独⽴于⽂件的物理特性,⼜称为⽂件组织。
物理结构:⼜称为⽂件的存储结构,是指⽂件在外存上的存储组织形式。
这不仅与存储介质的存储性能有关,⽽且与所采⽤的外存分配⽅式有关。
5、如何提⾼对变长记录顺序⽂件的检索速度P210答:对于变长记录的顺序⽂件,在顺序读或写时的情况相似,但应分别为它们设置读或写指针,在每次读或写完⼀个记录后,须将读或写指针加上Li。
Li 是刚读或刚写完的记录的长度。
6、试说明对索引⽂件和索引顺序⽂件的检索⽅法。
P211 P212答:在对索引⽂件进⾏检索时,⾸先是根据⽤户(程序)提供的关键字,并利⽤折半查找法去检索索引表,从中找到相应的事项;再利⽤该表项中给出的指向记录的指针值,去访问所需的记录。
《计算机操作系统教程(第三版)》 第6章 文件管理
2 . 路径名 在多级目录结构中,从根目录到末端的数据文件之间只有一条 唯一的路径。我们就可以用路径名惟一的表示一个文件。路径名有 绝对路径名和相对路径名两种表达形式。 绝对路径名,又称为全路径名,是指从根目录到达所要查找文 件的路径名。 相对路径名。在多级目录结构中,如果每次都从根目录开始检 索,会耗费大量的查找时间。为解决此问题,系统引入了当前目录 (又称为工作目录)。用户在一定时间内,可指定某一级的一个目 录作为当前目录(或称工作目录、值班目录),而后用户想访问某 一文件时,便不用给出文件的整个路径名,也不用从根目录开始查 找,只需给出从当前目录到查找的文件间的路径名即可,从而减少 查找路径。
6.1.2 文件的分类、属性及文件系统 的功能
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6.1.1 文件与文件系统的概念
1.文件的定义 文件是具有标识符(文件名)的一组相关信息的 集合。标识符是用来标识文件的。不同的系统对 标识符的规定有所不同。文件的确切定义有两种 说法: (1)文件是具有标识符的相关字符流的集合。 (2)文件是具有标识符的相关记录的集合。
3 . 索引分配
在索引分配策略中,系统为每个文件分配一个索 引块,索引块中存放索引表,索引表中的每个表 项对应分配给文件的一个物理块。
4 . i节点
最后一个磁盘分配策略是给每个文件赋予一张称 为i-节点(索引节点)的小型表,其中列出了文件 属性和各块在磁盘上的地址,实例如图6.13所示。
返回本节
索引节点编号 索引节点状态 连接指针 访问计数
逻辑设备名
返回本节
6.4.2 单级目录结构
文件名 C 文件的物理 位置 日期 时间 其他信 息
bsc
Wps …… 图6.8 单级目录结构
返回本节
第六章文件管理课件
管 理
或汉字构成,用户利用文件名来访问文件,即“按名存取” 1
。
三、文件的分类
操 按文件的性质和用途分类:
作 系
1)系统文件。由操作系统核心和各种系统程序及数据组成
统 的文件。
这类文件通常只允许用户通过操作系统调用执行,不允许
对其进行读写和修改。如编译程序、解释程序以及操作系
统本身。
2)库文件。主要由各种标准子程序库组成。
第
六
这类文件只允许用户对其进行读取、执行,但不允许对
章 其进行修改。如C语言子程序库、PASCAL语言子程序库等。
文 3)用户文件。由用户建立的文件。
件 管
这类文件只由文件主或被授权的用户才能使用。如源程
理 序、目标程序、数据文件等。
2
UNIX操作系统中,文件按组织形式和处理方式分为三类。
操 作
1)普通文件。由字符流组成的文件。UNIX系统中的普通
文 件
随机存取:是根据记录的编号来直接存取文件中的任意一个
管 记录,而无需存取其前面的记录;或者是根据存取命令把读
理
写指针移到欲读写信息处。
9
按键存取:是根据给定的键值或记录名来直接存取纪录式文
操 件中的记录。
作
系
主键:只能唯一确定一条记录。
统
键
次键:能确定一批记录。
第 六 章
文
件
管
理
10
6.3 文件的物理结构与存储设备
统 2)安全可靠。
文件系统能提供各种保护措施,防止对文件信息无意或
有意的破坏,并避免由于各种偶然性事故可能造成文件信息
的损坏,而且为用户提供了一定的保密措施如对文件加密,
以防止用户信息被人“偷窃”。
计算机操作系统文件管理
• 在现代计算机系统中,有大量的程序和数据, 需要长期保存,把它们以文件的形式存放在外存 中、需要时可随时将它们调入内存。 •如果由用户直接管理外存上的文件是不能胜任。 •操作系统实现文件管理功能,把对文件的存取、 共享和保护等手段提供给用户,有效地提高系统 资源的利用率。
6.1文件和文件系统
文件操作
• 用户通过文件系统提供的系统调用实施对文件的操作 用户通过文件系统提供的系统调用实施对文件的操作。 1.最基本的文件操作有 最基本的文件操作有:创建文件、删除文件。读文件、 写文件、截断文件和设置文件的读/写位置。 2.文件的“打开”和“关闭”操作 文件的“打开” 关闭”操作:所谓“打开”,是指 系统将指名文件的属性(包括该文件在外存上的物理 位置)从外存拷贝到内存打开文件表的一个表目中, 并将该表目的编号(或称为索引)返回给用户。 利用 “关闭”(close)系统调用来关闭此文件,OS将会把 该文件从打开文件表中的表目上删除掉。 3.其它文件操作 其它文件操作:对文件属性的操作,改变文件名、改 变文件的拥有者,查询文件的状态等;
★ 链接方式又可分为隐式链接和显式链接 两种形式。 1.隐式链接 (见图6-8,P194) • 隐式链接分配方式的主要问题在于:它 只适合于顺序访问,它对随机访问是极 其低效的。 • 为了提高检索速度和减小指针所占用的 存储空间,可以将几个盘块组成一个簇, 以簇为单位,将会减小查找指定块的时 间,而且也可减小指针所占用的存储空 间。
3.顺序文件的优缺点 :
优点: 优点 (1)对顺序文件的存取效率是所有逻辑文件中最高 的. (2)只有顺序文件才能存储在磁带上,并能有效地 工作。 缺点 : (1)在交互应用的场合,如果用户(程序)要求查 找或修改单个记录,为此系统便要去逐个地查 找诸记录。 (2)如果想增加或删除一个记录,都比较困难;
第6章 文件管理_习题
第6章文件管理6.4习题6.4.1 基本题一.判断题(正确的在括号中记√,错误的记×)1.如果用户极其频繁地访问其当前目录中的文件,那么应将该目录放在内存。
( )2,打开文件操作的目的是建立用户和文件的联系。
()3.连续文件的缺点之一是不便于扩充。
( )4.文件保护就是禁止对文件的进行存取。
()5.树结构目录的层次和隶属关系清晰,有利于文件和目录的共享。
( )6.多重索引结构适合于有大量大文件的系统。
( )7.隐式链接结构可以提高文件存储空间的利用率,但不适合文件的随机存取。
( )8.访问控制矩阵比访问控制表更节约空间。
( )9.对物理文件来说,顺序文件必须采用连续分配方式,而链接文件和索引文件可采用离散分配方式。
( )10.文件系统中,所有文件的目录信息集中存放在内存的一个特定区域中。
( )二.单项选择题1.文件系统是指___________。
A.文件的集合B.文件的目录C.实现文件管理的一组软件D.文件、管理文件的软件及数据结构的总体2.按逻辑结构可把文件分为记录式文件和________两类。
A.读、写文件B.只读文件C.索引文件D.流式文件3.文件系统中文件存储空间的分配是以_______为单位进行的。
A.字B.块C.字节D.文件4.从用户角度看,引入文件系统的主要目的是_______。
A.实现虚拟存储B.保存系统文档C.实现对文件的按名存取 D,保存用户和系统文档5.一个文件系统采用二级目录结构,它的两张目录分别是__________。
A.系统目录和子目录B.根目录和子目录C.主目录和用户目录D.用户目录和子目录6、Hash文件采用的寻址方法是________。
A.计算B.比较C.索引D.顺序7.文件系统中用__________管理文件。
A.作业控制块B.外页表C.目录D.软硬件结合的方法8.可以解决文件重名问题的最简单的文件目录结构是______。
A.单级目录B.树型结构目录C.二级目录D.便于共享的目录9.为了对文件系统中的文件进行安全管理,任何一个用户在进入系统时都必须进行注册,这一级安全管理是_________安全管理。
第6章 文件系统
–(6)截断文件:将目录项中文件的长度 属性改为零,其它属性保留。 –(7)设臵读写位臵:前面的读写操作每 次从文件的起始位臵读写。本操作用于设 臵读写指针,从需要位臵开始。即将顺序 存取改为随机存取。
• 2. 其它文件操作 • 以系统调用的形式提供给用户,有: – 1)关于文件属性的操作:改变文件名、 改变文件所有者、改变文件的访问权限等。 – 2)有关目录操作的:创建目录、删除目 录等。 – 3)实现文件共享的操作
• 2.文件的物理结构:又称文件的存储结构, 文件在外存上组织形式,与存储介质的存储 性能有关。
6.2.1 文件逻辑结构的类型
有结构文件—记录式文件 1. 定长记录:寻址简单 2. 变长记录: ① 数据项数目不同:如论文中的关键词等。 ② 数据项本身长度不定,如病历中的病史。 • 有结构文件的组织方式: 1. 顺序文件:文件中的记录按照某种顺序排列, 适合于定长记录文件 2. 索引文件:若记录长度可变,则建立一张索引 表,每个记录一个表项,加快检索。 3. 索引顺序文件:建立索引表,一组记录一个表 项 •
6.1.3 文件操作
–(2)删除文件:在目录中找到要删 除文件的目录项并删除,同时回收空 间。 –delete文件系统调用过程 • 检查参数,得到文件名(路径名) • 按名查找文件目录结构,找到文件 的FCB • 按FCB中的索引表释放文件所占外存 空间 • 从文件目录结构中删除FCB 。
6.1.3 文件操作
• 文件系统 – 操作系统中管理文件的机构,提供文件存 储和访问功能。
应用程序 多种文件类型(划分记录,顺序或索引等) 基本I/O管理(I/O缓存和调度,性能优化) 物理I/O(基本文件系统) 外部存储器 文件系统
6.1.2 文件类型
第六章 操作系统文件系统(练习题答案)
第六章文件管理1.树形目录结构的第一级称为目录树的B。
A. 当前目录B. 根结点C. 叶结点D. 终结点2.完整路径法访问文件是从 C开始按目录访问某个文件。
A. 当前目录B. 用户主目录C. 根目录D. 父目录3.逻辑文件是B的文件组织形式。
A. 在外部设备上B. 从用户观点看C. 虚拟存储D. 目录4.根据外存设备不同,文件被划分为若干个大小相等的物理块,它是 A 的基本单位。
A. 存放文件信息或分配存储空间B. 组织和使用信息C. 表示单位信息D. 记录式文件5.在文件系统中,从文件的物理组织上看,索引文件结构中的索引表是用来 D。
A. 指示逻辑记录逻辑地址的B. 存放部分数据信息的C. 存放查找关键字项内容的D. 指示逻辑记录和物理块之间对应关系的6.在文件系统中,要求物理块必须连续的物理文件是 A 。
A. 连续文件B. 链接文件C. 索引文件D. Hash文件7.在文件系统中, A 的逻辑文件是记录顺序与物理文件中占用的物理块顺序一致。
A. 连续文件B. 链接文件C. 索引文件D. Hash文件8.目录文件中所存放的信息是 D 。
A. 某一文件存放的数据信息B. 某一文件的文件目录B. 该目录中所有数据文件的目录 D. 该目录中所有子目录文件和数据文件的目录9.在操作系统中,将文件名转换为文件存储地址,对文件实施控制管理都是通过A 来实现的。
A. 文件目录B. PCB表C. 路径名D. 文件名10.通过对用户分类和限定各类用户对目录和文件的访问权限来保护系统中的目录和文件的安全,这是指B。
A. 系统级安全管理B. 用户级安全管理C. 目录级安全管理D. 文件级安全管理11.通过设置文件的属性来控制用户对文件的访问,这是指 D 。
A. 系统级安全管理B. 用户级安全管理C. 目录级安全管理D. 文件级安全管理12. A 是指有关操作系统和其它系统程序组成的文件。
A. 系统文件B. 文档文件C. 用户文件D. 顺序文件13. B 是指将数据进行加工处理后形成的具有保留价值的文件。
操作系统课后习题答案第六章 文件管理习题
操作系统课后习题答案第六章文件管理习题文件管理操作系统对文件进行管理的部分叫做() A. 数据库系统 B. 文件系统 C. 检索系统 D 数据存储系统 2.文件系统的主要目的()A. 实现对文件的按名存取B. 实现虚拟系统C. 提高外存的读写速度D. 用于存储系统文件 3. 下列文件中属于逻辑结构的文件是()文件 A. 连续文件 B. 系统文件 C. 库文件 D. 流式文件 4. 文件系统用()组织文件A. 堆栈B. 指针C. 目录D. 路径 5. 为解决不同用户文件的“命名冲突”问题,通常在文件系统中采用()A. 约定的方法B. 多级目录C. 路径D. 索引 6.文件系统中打开文件系统调用的基本操作是(), A. 把文件信息从辅存读到内存B. 把文件的控制管理信息从辅存读到内存C. 把文件的FAT表信息从辅存读到内存7.文件路径名是指() A. 文件名和文件扩展名B. 一系列的目录文件和该文件的文件名C. 从根目录开始到该文件所经历的路径中各符号名的集合D. 目录文件名和文件名的集合 8.存放在磁盘上的文件() A. 既可随机访问又可顺序访问 B. 只能随机访问 C. 只能顺序访问 D. 不能随机访问9. 用磁带作文件存储介质时,文件只能组织成() A. 顺序文件 B. 链接文件C. 索引文件D. 目录文件 10. 位示图可用于()A. 文件目录的查找B. 磁盘空间的管理C. 内存空间的管理D. 实现文件的保护和保密 11. 常用的文件存取方法有两种:顺序存取和() A. 流式 B. 串联C. 有序D. 随机 12. 文件系统中若文件的物理结构采用连续结构,则文件控制块中关于文件的物理位置应该包括()和() 13. 使用位示图(20行,30列)表示空闲盘块状态。
当分配出去的盘块号为132时,其在位示图中的位置为?当释放的盘块号为318时,其所在位置为?(提示:行为0~19,列为0~29,首盘块号为1)14假定盘块的大小为1KB,硬盘的大小为500MB,采用显示链接分配方式时,其FAT需要占用多少存储空间?(为了地址转换方便,FAT表项长度通常取半个字节的整数倍)15.有一磁盘组共有10个盘面,每个盘面上有100个磁道,每个磁道上有16个扇区。
第六章 文件管理(作业补充)
项为直接地址,第10个地址项是一级间接地址索,第
(2)5000/512=9,余数为392,即字节偏移量5000对应的逻辑 (1)该文件系统允许文件的最大长度是多少? 块号为9,块内偏移量为392。由于9<10,故可直接从该文件的 FCB的第9个地址项处得到物理盘块号,块内偏移量为392. (2)将文件的字节偏移量5000、15000、150000 15000/512=29,余数为152,即字节偏移量15000对应的 转换为物理块号和块内偏移量。 逻辑块号为29,块内偏移量为152。由于10≤29<10+170,而 (3)假设某个文件的FCB已在内存,但其他信息均在 29-10=19,故可从FCB的第10个地址项,即一次间址项中得到 一次间址块的地址,并从一次间址块的第19项中获得对应的物理 外存,为了访问该文件中某个位置的内容,最少需要几 盘块号,块内偏移量为152.
一个一次间址块的地址,再从该一次间址块的第112
项中获得对应的物理块号,块内偏移量为496.
(3)由于文件的FCB已在内存,为了访问文件中某
个位置的内容,最少需要1次访问磁盘(即可通过直接 地址直接读文件盘块),最多需要4次访问磁盘(第1
次读三次间址块,第2次读二次间址块,第3次读一次
间址块,第4次读文件盘块)。
二、一个文件系统中,其文件控制块占64B,一
个盘块大小为1KB,采用一级目录。假定文件目录
中有3200个目录项。问查找一个文件平均需要多少 次访问磁盘。
解答:3200个目录项占用的盘块数=3200×64B /1KB=200个。
因为一级目录平均访盘次数=1/2盘块数(顺序查找目录表中的所有 目录项,每个目录项为一个文件控制块),所以平均访问磁盘次数
计算机操作系统-汤小丹第4版复习讲义教程第6章文件管理
6.2.3 索引文件
对于定长记录文件,如果要查找第i个记录,可直接根据下式 计算来获得第i个记录相对于第一个记录首址的地址:
Ai = i × L 然而,对于可变长度记录的文件,要查找其第i个记录时,须 首先计算出该记录的首地址。为此,须顺序地查找每个记录 ,从中获得相应记录的长度Li,然后才能按下式计算出 第i个记录的首址。假定在每个记录前用一个字节指明该记录 的长度,则
3. 文件 文件是指由创建者所定义的、具有文件名的一组相关元 素的集合,可分为有结构文件和无结构文件两种。
6.1.2 文件名和类型 1. 文件名和扩展名 (1) 文件名。 (2) 扩展名。
2. 文件类型 1) 按用途分类 根据文件的性质和用途的不同,可将文件分为三类: (1) 系统文件,这是指由系统软件构成的文件。大多数 的系统文件只允许用户调用,但不允许用户去读,更不允许 修改;有的系统文件不直接对用户开放。 (2) 用户文件,指由用户的源代码、目标文件、可执行 文件或数据等所构成的文件。用户将这些文件委托给系统保 管。 (3) 库文件,这是由标准子例程及常用的例程等所构成 的文件。这类文件允许用户调用,但不允许修改。
1. 对象及其属性 文件管理系统管理的对象如下: (1) 文件。 (2) 目录。 (3) 磁盘(磁带)存储空间。
2. 对对象操纵和管理的软件集合 该层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,其中包括有:① 对文件存储空间的管理; ② 对文件目录的管理;③ 用于将文件的逻辑地址转换为物 理地址的机制;④ 对文件读和写的管理;⑤ 对文件的共享 与保护等功能。在实现这些功能时,OS通常都采取了层次组 织结构,即在每一层中都包含了一定的功能,处于某个层次 的软件,只能调用同层或更低层次中的功能模块。
第六章,文件管理
第六章文件管理1.文件管理应具有文件存取空间的管理,目录管理,文件的读/写管理,文件的共享和保护。
2.文件按逻辑结构可分成字符流式和记录式两种类型,现代操作系统(如UNIX)普遍采用的是其中的字符流式。
3.记录式文件把数据的组织分成数据项,记录和文件三级。
4.数据项是用来描述一个实体的某个属性;记录式用来描述一个实体的某方面(相对完整)的属性;文件用于描述一个实体集(即群体)的某方面的属性。
5.一个文件系统模型由最低层的对象及其属性,中间层的对对象进行操作和管理的软件集合和最高层用户接口三个层次组成。
6.对文件的访问有顺序访问和随机访问两种方式。
7.文件的物理结构主要有顺序结构,链接结构和索引结构三种类型,其中顺序访问效率最高的是顺序结构,随机访问效率最高的是索引结构。
8.可将顺序文件中的文件内容转入到连续的多个盘块中,此时,文件目录项的地址部分给出的是文件的首个物理块的块号。
问了访问到文件所有内容,目录项中还必须有文件长度。
9.可将链接式文件中的文件内容装入到离散的多个盘块中,并通过链接指针将它们构成一个队列,显示链接文件具有较高的检索速度。
10.对于字符流式文件,可将索引文件中的文件内容装入离散的多个盘块中,并为每个文件建立一张索引表,其中每个表项都含有逻辑块号和对应的物理块块号。
11.在利用空间链表来管理外存空间时,可有两种方式:一种以空间盘块为单位拉成一条链;另一种以空闲盘区为单位拉成一条链。
12.从文件管理的角度来看,文件时由文件控制块PCB和文件体两部分组成的;而在具体实现时,前者的信息通常以目录项和磁盘索引节点的方式存放在文件存储器上。
13.文件目录的最主要的功能是实现按名存取(文件名到物理地址的转换),故目录项的内容至少包含文件名和文件的物理地址。
14.在成组链接法中,将每一组的盘块数和该组的所有的盘块号记入前一组的最后一个盘块中;再将第一组的上述信息记入超级块的空闲盘块号栈中,从而将各组盘块链接起来。
计算机操作系统第6章练习_文件管理
• 10、( A )是指有关操作系统和其他系统程 序组成的文件。 • A、系统文件 B、档案文件 • C、用户文件 D、顺序文件 • 11、按文件用途来分,编辑程序是( A )。 • A、系统文件 B、档案文件 • C、用户文件 D、库文件 • 12、由字符序列组成,文件内的信息不再划 分结构,这是指( A)。 • A、流式文件 B、记录式文件 • C、顺序文件 D、有序文件
• 31、操作系统实现按名存取进行检索等关键 存储地址 在于解决文件名与文件的__ __ 的转换。 32、按用户对文件的存取权限将用户分为若 干组,同时规定每一组用户对文件的访问权 限。这样,所有用户组存取权限的集合称为 存取控制表 该文件的_ ___。 • 33、__ __ 文件保护 是指避免文件拥有者或其他用 户因有意或无意的错误操作使文件受到破 • 坏。 34、从文件管理角度看,文件由文件 控制块和_ 文件体 __ _两部分组成。 数据块 • 35、磁盘与主存之间传递数据是以__ __ 为单位进行的。
第6章 文件管理
一. 选择题
1、文件系统在创建一个文件时,为它建立一个 ( A )。 A、文件目录 B、目录文件 C、逻辑结构 D、逻辑空间 2、如果文件系统中有两个文件重名,不应采用( )。 A A、一级目录结构 B、树型目录结构 C、二级目录结构 D、A和C 3、文件系统采用二级文件目录可以( )。 D A、缩短访问存储器的时间 B、实现文件共享 C、节省内存空间 D、解决不同用户间的文 件命名冲突
• 31、文件的目录结构是( A ) 。 • A、树型结构 B、链式结构 • C、通用图结构 D、记录式结构 • 32、为了对文件进行操作,应该用下面哪些 系统调用(ABC)。 • A、建立文件 B、打开文件 • C、关闭文件 D、申请缓冲区 • 33、操作系统对系统中的数据进行管理的部 分通常叫做( B )。 • A、数据库系统 B、文件系统 • C、数据存储系统 D、数据结构
《文件管理》PPT课件_OK
为方便用户使用文件系统,文件系统通常向用 户提供两种类型的接口:
(1) 命令接口。 这是指作为用户与文件系统交互 的接口。 用户可通过键盘终端键入命令,取得文件 系统的服务。
(2) 程序接口。这是指作为用户程序与文件系统 的接口。用户程序可通过系统调用来取得文件系统 的服务。
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第六章 文 件 管 理
文件系统的定义: 文件系统是操作系统中以文件方式管理计算机软件
资源的软件和被管理的文件和数据结构(如目录和 索引表等)的集合。从系统角度来看,文件系统是 对文件存储器的存储空间进行组织、分配和回收, 负责文件的存储、检索、共享和保护。从用户角度 来看,文件系统主要是实现“按名取存”,文件系 统的用户只要知道所需文件的文件名,就可存取文 件中的信息,而无需知道这些文件究竟存放在什么 地方。
(1) 系统文件。这是指由系统软件构成的文件。 大多数的系统文件只允许用户调用,但不允许用户 去读,更不允许修改;有的系统文件不直接对用户 开放。
(2) 用户文件。指由用户的源代码、目标文件、 可执行文件或数据等所构成的文件。用户将这些文 件委托给系统保管。
(3) 库文件。这是由标准子例程及常用的例程等 所构成的文件。这类文件允许用户调用,但不允许 修改。
• 掌握文件的逻辑结构,熟悉五种记录文件。 • 掌握文件控制块和多级目录结构,掌握UNIX树型带
勾连的目录结构和可装卸文件系统,了解Windows98 VFAT目录结构。熟悉目录查询技术,掌握内存的目 录管理表,掌握文件操作与目录管理关系。 • 掌握基于索引节点的共享方式和利用符号连接的文 件共享。 • 掌握文件的存取控制,熟悉分级安全管理,了解文 件的转储和恢复,了解WindowsNT安全性。
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选择题1、下列关于索引表的叙述中,正确的是()。
A、建立索引表的目的之一是为了减少存储空间B、索引表中含有索引文件的数据及其物理地址C、对索引文件存取时,必须先查找索引表D、索引表中每个记录的索引项可以有多个2、一个文件的路径名是从()开始,逐步沿着每一级子目录向下追溯,最后到指定文件的整个通路上所有子目录名组成的一个字符串。
A、根目录B、当前目录C、二级目录D、多级目录3、从用户角度看,文件系统主要是实现()A、文件保护B、文件保密C、文件共享D、按名存取4、文件是具有文件名的一组相关信息的集合,可分为()A、顺序文件和结构文件B、有结构文件和无结构文件C、随机文件和结构文件D、索引文件和结构文件5、按用途进行划分,文件可分为()A、只执行文件、只读文件、读写文件B、有结构文件、无结构文件C、系统文件、用户文件、库文件D、源文件、目标文件、可执行文件6、()具有将文件名转换为该文件在外存的物理位置的功能,这也正是文件目录所提供的最基本的功能。
A、文件目录B、一级目录C、二级目录D、树型目录7、为能对一个文件进行正确的存取,必须为文件设置用于描述和控制文件的数据结构,称之为()A、文件逻辑结构B、文件物理结构C、文件的属性D、文件控制块(FCB)8、文件信息的逻辑块号到物理块号的变换方法是由文件的()决定的A、逻辑结构B、顺序结构C、物理结构D、索引结构9、为了防止各种意外破坏文件,文件系统可以采用()的方法来保护文件A、口令和加密B、对每个文件规定使用权限C、建立副本和定时转储D、为文件设置口令10、文件保密主要有两种方式:A、口令方式和密码方式B、隐藏方式和备份方式C、规定权限和备份D、口令和规定权限11、下面关于存储介质的有关廉洁中正确的是()。
A、“卷”和“块”是存储介质的不同单位。
卷是保存文件的存储介质的物理单位,而块是存储介质上连续信息的区域,是存储设备和主存储器之间信息交换的单位。
B、存储分块越小越好,分块越小存储介质的利用率越高。
C、存储介质和存储设备是同一物理实体的两种说法,都是指用以记录信息的物理实体。
D、存储介质是指用来记录信息的磁带、硬磁盘组、软磁盘片和卡片等,目前,大量使用的存储介质是磁带和卡片。
12、UNIX操作系统采用()对空闲盘块加以组织。
A、位示图法B、成组链接C、单块链接D、以上说法均不对填空题1、文件系统的主要目标是提高存储空间的利用率和()。
2、根据外存储设备的不同,文件被划分为若干个大小相等的( ),它是存放文件信息或分配存储空间的物理单位,也是文件系统与主存之间传输或交换信息的基本单位。
3、对文件检索时,起始点是()。
4、操作系统的文件系统包含了两方面的含义:一方面,包括负责管理文件的一组系统软件,另一方面也包括()。
5、文件的存取除依赖于其物理结构外,还依赖于存放文件的()特性。
6、按文件的逻辑结构来划分,数据库文件是一种()文件。
7、目前操作系统的文件系统常用如下物理结构文件:(1)()(连续文件);(2)链接文件(串联文件);(3)()(随机文件)。
8、对一个文件的访问,常由()共同限制。
9、对文件实施按名存取的关键是解决()与文件具体存储地址的转换。
10、()是对文件进行存取操作的基本单位。
11、一级目录结构要求在文件目录中登记的文件名都不相同,如果有重名的话,则在实现()时就可能出错。
12、磁盘是一种()存储设备。
判断1、有序结构文件中记录的排列按其存入文件的先后次序排列。
2、文件系统中文件的内容只能是源代码。
3、在操作系统中,将文件名转换成文件存储地址、对文件实施控制管理都是通过文件记录来实现的。
4、文件系统的文件,可以存放图像信息或声音信息。
5、操作系统的文件系统不包括负责管理文件的系统软件。
选择题1、文件系统的主要目的是()。
A、实现文件的按名存取B、实现虚拟存储C、提高外存的读写速度D、用于存储系统文件2、文件系统若文件的物理结构采用连续结构,则文件控制块FCB中有关文件的物理位置的信息应包括()。
Ⅰ首块地址Ⅱ文件长度Ⅲ索引表地址A、全部B、Ⅰ和ⅡC、Ⅰ和ⅢD、Ⅱ和Ⅲ3、操作系统为保证未经文件拥有者授权,任何其它用户不能使用该文件所提供的解决方法是()。
A、文件保护B、文件保密C、文件转储D、文件共享4、按文件用途分类,编译程序是()A、用户文件B、系统文件C、执行文件D、只读文件5、如果文件系统中有两个文件重名,不应采用()结构A、一级目录B、二级目录C、多级目录D、一级目录和二级目录6、实现文件保密的方法有()A、建立副本B、定时转储C、加口令和文件加密D、规定权限7、绝对路径是从()开始跟随的一条指向指定文件的路径。
A、根目录B、用户文件目录C、子目录D、当前目录8、位示图可用于()A、文件目录查找B、文件保护C、主存空间共享D、磁盘空间和主存空间的管理9、()是文件系统实现按名存取的重要手段。
A、堆栈B、文件目录C、指针D、页表10、若用户总是要求用随机存取方式查找文件记录,则采用索引结构比采用链接结构()。
A、一样B、麻烦C、方便D、有时方便有时麻烦11、MS-DOS中文件的存储结构是()。
A、链接式文件B、流式文件C、记录式文件D、索引式文件12、文件系统可以为某个文件建立一张(),其中存放每个逻辑记录存放位置的指针。
A、打开文件表B、链接指针表C、位示图D、索引表13、允许多个用户同时使用同一个共享文件时,下列()做法是不对的A、不允许多个写者同时对共享文件执行写操作B、不允许读者和写者同时使用共享文件C、允许读者和写者同时使用共享文件D、允许多个用户同时打开共享文件执行读操作14、用户可以调用()文件操作来归还文件的使用权。
A、关闭B、打开C、建立D、删除15、UNIX操作系统的文件系统是()。
A、一级目录结构B、二级目录结构C、多级目录结构D、链表结构16、在UNIX操作系统中,把输入/输出设备看作是()。
A、普通文件B、目录文件C、索引文件D、特殊文件判断改错题1、多级目录结构中,对文件的访问是通过路径名和用户目录来进行的。
()2、文件被划分成大小相等的若干个物理块,一般物理块的大小是不固定的。
()3、记录文件是以记录为单位的,所以,磁盘中的记录文件在和主机进行数据传输的时候,一次总是传输一个记录。
()4、用户在调用“删除”操作之前,要先执行“打开”文件操作。
()5、存储介质的物理单位是块。
()简答题1、为什么要引入“打开”和“关闭”操作?参考答案:用户进程访问一个文件时,系统首先要检索目录结构,按名查找该文件控制块。
打开文件的基本思想是,按指定文件名检索目录结构,把找到的文件控制块读入并保存到内存中,此后每次访问该文件时,就无须再执行按名查找过程,可以直接在内存中找到它的文件控制块,从而加快了访问速度。
文件打开后,可以对该文件进行读/写访问。
当一个文件不再被访问时,需要关闭该文件,释放占用的活动文件控制块和系统打开文件表的资源,并将文件控制块的内容复制到存储设备上,一方面,提高了资源利用率,另一方面,保证了数据的安全。
2、如果用户要求读一个尚未打开的文件,文件系统如何处理?参考答案:如果用户要求读一个尚未打开的文件,文件系统会报告用户需要首先打开文件的信息。
有的系统为了方便用户,提供了一种隐式使用文件的方法,允许用户不调用“打开文件”、“建立文件”和“删除文件”操作,而直接调用“读文件”或“写文件”操作。
当用户要求使用一个未被打开或建立的文件时,文件系统先做“打开文件”或“建立文件”,然后再执行“读文件”或“写文件”操作。
综合应用题现有三名学生A1、A2、A3上机实习,程序和数据都存放在同一磁盘上,若三人编写的程序分别为B1、B2和B3,要求这三个学生用自编的程序调用同一个数据文件D进行运算,请问:(1)若文件D作为共享文件,系统应采用何种目录结构?画出示意图。
(2)若这三位学生不约而同地把自己的程序都起名为B,利用(1)答案中的目录结构能否满足要求?(3)针对(2)的要求,简要说明系统如何为每个学生索取他们的程序和数据。
选择题1、文件系统最基本的目标是(A),它主要是通过(B)功能实现的,文件系统所追求的最重要的目标是(C)。
A,C:1、按名存取2、文件共享3、文件保护4、提高对文件的存取速度5、提高I/O速度6、提高存储空间利用率B:1、存储空间管理2、目录管理3、文件读写管理4、文件安全性管理2、在文件系统中可命名的最小数据单位是(),用户以()为单位对文件进行存取、检索等,对文件存储空间的分配则以()为单位。
(1)字符串(2)数据项(3)记录(4)文件(5)文件系统3、按逻辑结构可把文件分为()和()两类(1)读、写文件(2)只读文件(3)索引文件(4)链式文件(5)记录式文件(6)流式文件4、假定盘块的大小为1KB,对于1.2MB的软盘,FAT需占用A的存储空间;对于100MB的硬盘,FAT需占用B的存储空间。
A、(1)1KB(2)1.5KB(3)1.8KB(4)2.4KB(5)3KBB、(1)100KB(2)150KB(3)200KB(4)250KB(5)300KB5、从下面的描述中选出一条错误的描述。
A、一个文件在同一系统中、不同的存储介质上的拷贝,应采用同一种物理结构B、文件的物理结构不仅与外存的分配方式相关,还与存储介质的特性相关,通常在磁带上只适合使用顺序结构。
C、采用顺序结构的文件既适合进行顺序访问,也适合进行随机访问D、虽然磁盘是随机访问的设备,但其中的文件也可使用顺序结构6、从下面关于索引文件的论述中,选出两条正确的论述。
A、在索引文件中,索引表的每个表项中含有相应记录的关键字和该记录的物理地址。
B、对顺序文件进行检索时,首先从FCB中读出文件的第一个盘块号;而对索引文件进行检索时,应先从FCB中读出文件索引表的起始地址。
C、对一个具有三级索引表的文件,存取一个记录通常需要三次访问磁盘D、在文件较大时,无论进行顺序存取还是随机存取,通常都以索引文件方式为最快7、在文件系统中可设置一张(),其中的每一个二进制位可用来表示磁盘中的一个块的使用情况;另外可设置一张(),其中的每个表项存放着文件中下一个盘块的物理地址。
(1)文件描述符表(2)文件分配表(3)文件表(4)空闲区表(5)位示图8、文件系统中,必须为每个文件建立一个(),其中包括有文件名和文件的物理地址等信息。
在有些系统中,还为每个文件建立一张(),其中每个表项包含了逻辑记录号和记录的物理地址。
(1)用户文件描述符表(2)索引结点(3)文件控制块(4)索引表(5)文件目录9、对文件空闲存储空间的管理,在MS-DOS中采用的是()(1)空闲表(2)文件分配表(3)位示图(4)成组链接法10、在文件系统中是利用(A)来管理文件的,为了允许不同用户的文件使用相同的文件名,通常文件系统中采用(B);在目录文件中的每个目录项通常就是(C);A:(1)文件控制块(2)索引结点(3)符号名表(4)目录B:(1)重名翻译(2)多级目录(3)文件名到文件物理地址的映射表(4)索引表C:(1)FCB(2)文件表指针(3)索引结点(4)文件名和文件物理地址(5)文件名和索引结点指针11、在树型目录结构中,用户对某文件的首次访问通常都采用();文件被打开后,对文件的访问通常采用()。