操作系统(文件系统)知识点介绍PPT课件
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操作系统(文件系统)知识点介绍
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7.2.1一级目录结构
一级目录结构：为外存上的全部文件设立一张线性排 列的目录表，包含所有文件的FCB。每建立一个新文 件即在目录中增加一个FCB，每当删除一个文件即删 除对应的FCB，当要访问一个文件时，先按文件名在 目录中找到对应的文件FCB。
cat test data … record
文件目录
文件
文 件 1
文 件 2
文 件 3
文 件 n
17
一级目录通常按卷（可理解为一盘磁带，一个逻辑磁盘） 构造，即把一卷中的全部文件形成一级目录表，保存在 该卷的固定区域，使用时先将目录表读到内存。
优点：简单，实现容易，能实现“按名存取”。 缺点：
1）当系统中的文件数很多时，则查找时间长；
9
• 文件的物理组织方法
① 顺序结构 文件顺序连续存放于文件存储器上（如磁带文 件，光盘文件）。 L1
变 长 L2 记录2 记 录 记录2 记录3 主要优点：1）顺序访问容易；2）顺序访问速度快。 文 件 …… 主要缺点： …… 连 续 1）必须已知文件的最大长度； 存 2）扩展性差，不宜用来存放用户文件、数据库文件等经常被 L 记录m Lm 放 结 修改的文件。 记录m 构 等长记录文件连续存放结构
13
索引结构不仅适应于顺序存取，也适应于随机存取。
缺点是：
⑴ 增加了存储空间的开销。
⑵ 在存取文件时需要至少访问存储器二次以上。一 次是访问索引表，另一次根据索引表提供的物理块号 访问文件信息。 改进的方法：当对某个文件进行操作之前，系统预 先把索引表放入内存。因此，文件的存取就可直接在 内存通过索引表确定物理地址块号，而访问磁盘的动 作只需要一次。
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7.2.1一级目录结构
一级目录结构：为外存上的全部文件设立一张线性排 列的目录表，包含所有文件的FCB。每建立一个新文 件即在目录中增加一个FCB，每当删除一个文件即删 除对应的FCB，当要访问一个文件时，先按文件名在 目录中找到对应的文件FCB。
cat test data … record
文件目录
文件
文 件 1
文 件 2
文 件 3
文 件 n
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一级目录通常按卷（可理解为一盘磁带，一个逻辑磁盘） 构造，即把一卷中的全部文件形成一级目录表，保存在 该卷的固定区域，使用时先将目录表读到内存。
优点：简单，实现容易，能实现“按名存取”。 缺点：
1）当系统中的文件数很多时，则查找时间长；
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• 文件的物理组织方法
① 顺序结构 文件顺序连续存放于文件存储器上（如磁带文 件，光盘文件）。 L1
变 长 L2 记录2 记 录 记录2 记录3 主要优点：1）顺序访问容易；2）顺序访问速度快。 文 件 …… 主要缺点： …… 连 续 1）必须已知文件的最大长度； 存 2）扩展性差，不宜用来存放用户文件、数据库文件等经常被 L 记录m Lm 放 结 修改的文件。 记录m 构 等长记录文件连续存放结构
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索引结构不仅适应于顺序存取，也适应于随机存取。
缺点是：
⑴ 增加了存储空间的开销。
⑵ 在存取文件时需要至少访问存储器二次以上。一 次是访问索引表，另一次根据索引表提供的物理块号 访问文件信息。 改进的方法：当对某个文件进行操作之前，系统预 先把索引表放入内存。因此，文件的存取就可直接在 内存通过索引表确定物理地址块号，而访问磁盘的动 作只需要一次。
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计算机操作系统之文件管理PPT课件
两级目录结构
将文件分为用户文件和系统文件两大 类，分别存放在不同的目录下。
树形目录结构
采用多级目录结构，形如一棵倒立的 树，根目录在最上层，子目录逐层向 下展开。
无环图目录结构
在树形目录结构的基础上，引入指针 实现目录间的链接，形成网状结构， 但不允许出现环。
路径名与链接技术
路径名
指从根目录出发到达指定文件所经过的目录序列，分为绝对路径和相对路径两种 。
回收。
文件管理是系统资源管理的集中 体现之一，直接影响系统的效率
和性能。
文件是存储在外部介质上的数据 集合，操作系统通过文件管理实 现对数据的组织、存取和保护。
文件系统基本功能
01
实现文件的有效存储、 读取和更新，保证数据 的可靠性和完整性。
02
提供方便的文件操作和 访问手段，支持多用户 共享文件和保护文件安 全。
01
02
03
索引节点的概念
存储文件元数据的数据结 构，包括文件属性、权限 、时间戳等。
目录项的概念
存储文件名和索引节点指 针的数据结构，用于将文 件名映射到索引节点。
分离技术的优势
提高文件检索速度，减少 磁盘I/O操作次数，支持 高效的文件系统操作。
磁盘调度算法优化
1 2 3
磁盘调度算法的作用
确定磁盘读写操作的顺序，以优化磁盘访问时间 和系统性能。
03
文件系统组织结构
目录结构设计原则
层次性原则
目录结构应清晰、有层次，便 于管理和维护。
稳定性原则
目录结构应相对稳定，不应频 繁变动。
可扩展性原则
目录结构应具备一定的扩展性 ，以适应未来的需求变化。
安全性原则
目录结构应保证数据的安全性 和完整性。
操作系统LINUX文件系统ppt课件
3. 文件file：存放打开文件与进程之间进 行交互的有关信息
4. 目录项dentry：保存目录项与相应文件 进行链接的信息
.
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1.VFS的超级块super-block 每个文件系统分配一个超级块，用
双向循环链组成一个链表。 主要成员：略 P250 超级块操作：struct super-
operations描述，地址存放在s_op中。 每个具体的文件系统，都要提供超
备有关的 系统信息
bin boot dev etc home lib media mnt proc root sbin sys tmp usr
设备子目 录
存放
配置 文件
Zhang
存放系
liu
统管理 程序
bin doc etc include lib local
图10.1 LINUX
.
3
路径名确定一个文件在文件系统 中的位置。
对设备文件的读、写操作实际上为 对设备的操作，而对设备文件的保护 也将变成对设备的保护。
例如：#cp (设备文件 /dev/tty1是用户终端1) 读入，并把 它们复制到文件 terminalread上。
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4.有名管道（FIFO） 5.软链接 6.UNIX域套接字
为基于dentry的一个目录项对象。目 录项对象将每个目录与其对应的索引 节点相联系。
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10.4 进程与文件系统的联系
从系统内部的角度来说，需要有相 应的数据结构来记录和控制打开文件 的用户进程以及记录和控制那些共享 同一文件的用户进程。为此LINUX系统 设置了用户打开文件表和系统打开文 件表。
一个完整的路径名由代表根目录 的斜杠开始，到所指定的文件为止。
例如在图10.1中，“/usr/bin/man”确 定了文件 man在文件系统中的位置。 (绝对路径)
4. 目录项dentry：保存目录项与相应文件 进行链接的信息
.
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1.VFS的超级块super-block 每个文件系统分配一个超级块，用
双向循环链组成一个链表。 主要成员：略 P250 超级块操作：struct super-
operations描述，地址存放在s_op中。 每个具体的文件系统，都要提供超
备有关的 系统信息
bin boot dev etc home lib media mnt proc root sbin sys tmp usr
设备子目 录
存放
配置 文件
Zhang
存放系
liu
统管理 程序
bin doc etc include lib local
图10.1 LINUX
.
3
路径名确定一个文件在文件系统 中的位置。
对设备文件的读、写操作实际上为 对设备的操作，而对设备文件的保护 也将变成对设备的保护。
例如：#cp (设备文件 /dev/tty1是用户终端1) 读入，并把 它们复制到文件 terminalread上。
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4.有名管道（FIFO） 5.软链接 6.UNIX域套接字
为基于dentry的一个目录项对象。目 录项对象将每个目录与其对应的索引 节点相联系。
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10.4 进程与文件系统的联系
从系统内部的角度来说，需要有相 应的数据结构来记录和控制打开文件 的用户进程以及记录和控制那些共享 同一文件的用户进程。为此LINUX系统 设置了用户打开文件表和系统打开文 件表。
一个完整的路径名由代表根目录 的斜杠开始，到所指定的文件为止。
例如在图10.1中，“/usr/bin/man”确 定了文件 man在文件系统中的位置。 (绝对路径)
计算机操作系统文件管理ppt课件
。
使用`rmdir`命令删除空目录 ，如`rmdir
empty_directory`；使用`rm -r`命令递归删除非空目录及
其内容，如`rm -r non_empty_directory`。
使用`cd`命令切换当前工作目 录，如`cd
/path/to/directory`。
使用`ls`命令列出目录内容， 如`ls -l`显示详细信息。
防止数据泄露措施
数据备份与恢复
定期备份重要文件，以防止数 据丢失或损坏，同时确保备份
数据的安全存储。
日志审计
记录用户对文件的操作日志， 以便在发生数据泄露时追踪和 定位问题。
敏感数据保护
对包含敏感信息的文件进行特 殊处理，如加密存储、限制访 问等，以降低数据泄露风险。
安全意识培训
加强员工安全意识培训，提高 员工对文件安全保护的认识和
THANKS
感谢观看
服务提供商比较
从存储容量、性能、价格、安全性等方面进行比较。
未来发展趋势预测
智能化管理
通过人工智能和机器学习技术，实现文件系 统的自动化管理和优化。
数据安全与隐私保护
加强数据安全和隐私保护，防止数据泄露和 滥用。
多模态数据存储
支持多种数据类型的存储，如图文、视频、 音频等。
跨平台兼容性
实现不同操作系统和平台之间的文件兼容性 和互操作性。
加密技术在文件保护中应用
01
02
03
文件加密
采用加密算法对文件进行 加密，确保即使文件被非 法获取，也无法轻易解密 和查看文件内容。
密钥管理
通过安全的密钥管理机制 ，确保加密密钥的安全存 储、传输和使用。
透明加密
在操作系统层面实现透明 加密，用户无需手动进行 加密操作，系统自动对文 件进行加密和解密。
使用`rmdir`命令删除空目录 ，如`rmdir
empty_directory`；使用`rm -r`命令递归删除非空目录及
其内容，如`rm -r non_empty_directory`。
使用`cd`命令切换当前工作目 录，如`cd
/path/to/directory`。
使用`ls`命令列出目录内容， 如`ls -l`显示详细信息。
防止数据泄露措施
数据备份与恢复
定期备份重要文件，以防止数 据丢失或损坏，同时确保备份
数据的安全存储。
日志审计
记录用户对文件的操作日志， 以便在发生数据泄露时追踪和 定位问题。
敏感数据保护
对包含敏感信息的文件进行特 殊处理，如加密存储、限制访 问等，以降低数据泄露风险。
安全意识培训
加强员工安全意识培训，提高 员工对文件安全保护的认识和
THANKS
感谢观看
服务提供商比较
从存储容量、性能、价格、安全性等方面进行比较。
未来发展趋势预测
智能化管理
通过人工智能和机器学习技术，实现文件系 统的自动化管理和优化。
数据安全与隐私保护
加强数据安全和隐私保护，防止数据泄露和 滥用。
多模态数据存储
支持多种数据类型的存储，如图文、视频、 音频等。
跨平台兼容性
实现不同操作系统和平台之间的文件兼容性 和互操作性。
加密技术在文件保护中应用
01
02
03
文件加密
采用加密算法对文件进行 加密，确保即使文件被非 法获取，也无法轻易解密 和查看文件内容。
密钥管理
通过安全的密钥管理机制 ，确保加密密钥的安全存 储、传输和使用。
透明加密
在操作系统层面实现透明 加密，用户无需手动进行 加密操作，系统自动对文 件进行加密和解密。
计算机操作系统之文件管理PPT课件
计算机操作系统之文件管理PPT课 件
目录
• 文件管理概述 • 文件存储与访问方法 • 文件目录管理 • 文件共享与保护机制 • 文件系统性能优化策略 • 典型文件系统案例分析 • 总结与展望
01
文件管理概述
文件概念及作用
文件定义
文件是计算机中存储数据的基本单 位，具有名称、内容和属性等特征。
文件作用
链接分配方式
01
02
03
原理
采用离散分配方式，通过 链接指针将文件的所有盘 块链接在一起。
优点
消除了外部碎片，提高了 磁盘空间利用率；易于文 件扩展。
缺点
只支持顺序访问，不支持 直接访问，数据块的链接 指针会占用一定的存储空 间。
索引分配方式
01 02
原理
系统为每个文件分配一个索引块（表），再把分配给该文件的所有盘块 号都记录在该索引块（表）中，用户要访问文件的第i个盘块时只要根 据索引表找到第i个盘块的盘块号即可。
Ext4在性能和稳定性方面进 行了优化，提供了更高的文 件读写速度和更好的数据一 致性保证。
Ext4能够处理超大文件和超 大容量磁盘，满足了现代存 储需求。
Ext4支持权限控制、加密、 压缩等高级功能，提供了全 面的数据管理解决方案。
Ext4可以在多种Linux发行 版和其他类Unix系统上使用， 具有良好的跨平台兼容性。
07
总结与展望
课程总结回顾
文件系统基本概念
介绍了文件、目录、路径等基本概念，以及文件系统的层次结构和 基本功能。
文件操作与管理
详细讲解了文件的创建、打开、读写、关闭等操作，以及文件的备 份、恢复、加密等管理方法。
文件系统实现技术
深入探讨了文件系统的数据结构、存储管理、并发控制等实现技术， 以及不同文件系统类型的特点和适用场景。
目录
• 文件管理概述 • 文件存储与访问方法 • 文件目录管理 • 文件共享与保护机制 • 文件系统性能优化策略 • 典型文件系统案例分析 • 总结与展望
01
文件管理概述
文件概念及作用
文件定义
文件是计算机中存储数据的基本单 位，具有名称、内容和属性等特征。
文件作用
链接分配方式
01
02
03
原理
采用离散分配方式，通过 链接指针将文件的所有盘 块链接在一起。
优点
消除了外部碎片，提高了 磁盘空间利用率；易于文 件扩展。
缺点
只支持顺序访问，不支持 直接访问，数据块的链接 指针会占用一定的存储空 间。
索引分配方式
01 02
原理
系统为每个文件分配一个索引块（表），再把分配给该文件的所有盘块 号都记录在该索引块（表）中，用户要访问文件的第i个盘块时只要根 据索引表找到第i个盘块的盘块号即可。
Ext4在性能和稳定性方面进 行了优化，提供了更高的文 件读写速度和更好的数据一 致性保证。
Ext4能够处理超大文件和超 大容量磁盘，满足了现代存 储需求。
Ext4支持权限控制、加密、 压缩等高级功能，提供了全 面的数据管理解决方案。
Ext4可以在多种Linux发行 版和其他类Unix系统上使用， 具有良好的跨平台兼容性。
07
总结与展望
课程总结回顾
文件系统基本概念
介绍了文件、目录、路径等基本概念，以及文件系统的层次结构和 基本功能。
文件操作与管理
详细讲解了文件的创建、打开、读写、关闭等操作，以及文件的备 份、恢复、加密等管理方法。
文件系统实现技术
深入探讨了文件系统的数据结构、存储管理、并发控制等实现技术， 以及不同文件系统类型的特点和适用场景。
操作系统和文件管理PPT课件
文件格式多样化
随着各种应用软件的不断发展，文件格式越来越 多样化，给文件的兼容性和互操作性带来了挑战 。解决方案包括制定统一的文件格式标准、开发 通用的文件格式转换工具等。
跨平台整合难度
不同操作系统和设备之间的差异给跨平台整合带 来了难度。解决方案包括采用跨平台开发框架、 制定统一的接口标准、提供云服务支持等。
虚拟文件系统
实现虚拟文件系统层，屏蔽底层硬件设备的差异，提高文件系统的可 移植性和兼容性。
文件系统的性能优化
01
缓存技术
利用内存作为磁盘缓存，减少磁 盘I/O次数，提高文件访问速度。
03
并行处理技术
利用多核CPU和分布式存储技术 ，实现文件系统的并行处理，提 高数据处理能力和系统吞吐量。
02
索引技术
文件管理的挑战与解决方案
数据量爆炸式增长
随着大数据时代的到来，数据量呈现爆炸式增长 ，给文件管理带来了巨大的挑战。解决方案包括 采用分布式存储技术、数据压缩技术等，提高存 储效率和管理性能。
数据安全问题
网络安全问题日益严重，数据泄露、篡改等安全 问题对文件管理构成了严重威胁。解决方案包括 加强数据加密技术、完善访问控制机制、定期备 份数据等。
文件的操作与保护
文件操作
文件操作包括创建、打开、读写、关闭和删除等。这些操作是用户与文件系统交 互的基本方式。
文件保护
文件保护是防止未经授权的用户访问或修改文件的过程。常见的文件保护措施包 括访问控制列表（ACL）、加密和备份等。这些措施可以确保文件的安全性和完 整性。
03
操作系统中的文件管理
文件目录的管理
操作系统通过设备管理，管理存储设 备如硬盘、U盘等，确保文件数据的 可靠存储和访问。
操作系统课件——文件系统
操作系统课件——文件系统在计算机的世界里，操作系统就像是一位有条不紊的管家，负责管理和协调计算机的各种资源，让它们能够高效地协同工作。
而文件系统，则是操作系统中负责管理文件和目录的重要组成部分。
今天，就让我们一起来深入了解一下这个看似平凡却又极其重要的文件系统。
文件系统是什么呢？简单来说，它是一种在存储设备上组织和存储文件的方法。
想象一下，你的计算机硬盘就像是一个巨大的图书馆，而文件系统就是图书馆里的分类系统和书架摆放规则。
它规定了文件如何被命名、存储、检索和访问，确保你能够轻松地找到你需要的文件，就像在图书馆里找到你想要的书一样。
文件系统的主要功能之一是文件的存储管理。
当你创建一个新文件时，文件系统会为它分配一定的存储空间。
这个过程就像是在图书馆里为一本新书找到一个合适的位置。
文件系统会考虑存储空间的可用性、文件的大小以及其他因素，来确保文件能够被妥善存储。
而且，当你对文件进行修改或添加内容时，文件系统还会负责动态地调整存储空间，以适应文件的变化。
文件的命名也是文件系统的重要任务之一。
一个好的文件命名规则能够让你快速准确地识别文件的内容。
通常，文件名由主文件名和扩展名组成。
主文件名可以是你自己定义的有意义的名称，而扩展名则表示文件的类型，比如“txt”表示文本文件，“jpg”表示图片文件，“mp4”表示视频文件等等。
通过文件名，操作系统和用户能够快速了解文件的大致内容和用途。
文件的检索和访问是文件系统的核心功能之一。
当你想要打开一个文件时，操作系统会根据你提供的文件名或其他相关信息，通过文件系统来找到文件的存储位置，并将其加载到内存中供你使用。
这就像是图书馆里的索引系统，能够帮助你快速找到你想要的书。
而且，文件系统还支持不同的访问权限设置，比如只读、读写、执行等，以确保文件的安全性和保密性。
目录结构也是文件系统的重要组成部分。
目录就像是图书馆里的书架分类，它可以将相关的文件组织在一起，形成一个层次化的结构。
操作系统——文件系统PPT课件
优点：文件动态扩充和修改容易（图中蓝线）;外存空间利用率高 ；
缺点：顺序存取效率高，随机存取效率太低，如果访问文件最后 的内容，实际上是访问整个文件。（参考上图，理解这句话）
链接文件更适合于小型文件系统。
为了克服串联文件的存取效率太低的问题，引入文件映 照技术，即把串联文件中的链接字集中在一结构中。 DOS、WINDOWS系统采用（文件分配表）
文件A的目录项 文件A的 属性信息
起始块号: 5 长度: 7 ...
文件B的目录项 文件B的 属性信息
起始块号: 12 长度: 3
...
磁盘存储空间
0
1
2
3
4
5
6
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8
9
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18
19
优点：结构简单、实现容易 缺点：不利于文件动态扩充；创建文件时要求给出文件大小，
用户不方便
串联文件结构：文 件信息存于若干不 一定连续的磁盘块 中。每个物理块的 最末一个字(或第一 个字)作为链接字， 指出后继块号。链 首指针存在文件FCB 中，文件的结尾块 的指针为“∧”。
2
5.1 文件管理基本理论
文件 是具有名字的一组相关信息的有序集合，存放在外部存 储器中。 组成：文件名 + 属性 + 文件体
文件名：有限长度的字符串（注意DOS、Windows 、Linux系统文件名） 文件属性：包括文件类型、大小、物理位置、存
取控制、建立或修改日期… 文件体：
3
பைடு நூலகம்件分类
文件系统通常以磁盘分区划分，每个分区对应一 个独立的文件系统。
文件系统管理的对象：文件+目录+磁盘存储空间
缺点：顺序存取效率高，随机存取效率太低，如果访问文件最后 的内容，实际上是访问整个文件。（参考上图，理解这句话）
链接文件更适合于小型文件系统。
为了克服串联文件的存取效率太低的问题，引入文件映 照技术，即把串联文件中的链接字集中在一结构中。 DOS、WINDOWS系统采用（文件分配表）
文件A的目录项 文件A的 属性信息
起始块号: 5 长度: 7 ...
文件B的目录项 文件B的 属性信息
起始块号: 12 长度: 3
...
磁盘存储空间
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优点：结构简单、实现容易 缺点：不利于文件动态扩充；创建文件时要求给出文件大小，
用户不方便
串联文件结构：文 件信息存于若干不 一定连续的磁盘块 中。每个物理块的 最末一个字(或第一 个字)作为链接字， 指出后继块号。链 首指针存在文件FCB 中，文件的结尾块 的指针为“∧”。
2
5.1 文件管理基本理论
文件 是具有名字的一组相关信息的有序集合，存放在外部存 储器中。 组成：文件名 + 属性 + 文件体
文件名：有限长度的字符串（注意DOS、Windows 、Linux系统文件名） 文件属性：包括文件类型、大小、物理位置、存
取控制、建立或修改日期… 文件体：
3
பைடு நூலகம்件分类
文件系统通常以磁盘分区划分，每个分区对应一 个独立的文件系统。
文件系统管理的对象：文件+目录+磁盘存储空间
操作系统第九章文件系统课件
2. 文件系统的功能
（1）从用户的角度看
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。
文件系统是用户在计算机上存储信息和使用信息 的接口，实现了“按名存取”的功能。
（2）从系统的角度看 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。 文件系统是一个负责文件存储空间管理的机构，主要功
好处：提供很大的灵活性
UNIX、DOS、WINDOWS系统中的普通文件都是流式文 件。
2. 记录式文件
一种结构式文件，逻辑上总被看成一组连续顺序的记录的 集合. 每个记录由彼此相关的域构成。每个记录有一个键， 可按键进行查找。
文件中所有记录的长度都相同的文件称为定长记录文件。
定长记录文件的长度 = 记录个数×记录长度 变长记录文件的长度为各记录长度之和。
n = read(fd,buffer,size); m = write(fd,buffer,size); 从当前位置开始读（或写），执行顺序存取操作。 leek(fd,offset,mode) 调整文件的读写起始位置的系统调用，若在read、write之 前执行leek操作，就调整了文件的读写指针（读写开始的 位置），实现了随机存取。
（2）研究文件物理结构的目的 选择工作性能良好、设备利用率高的物理文件形式。 系统按照文件的物理结构形式和外部设备打交道，控
制信息的传输。
4. 逻辑记录与物理记录（磁盘块）
（1）逻辑记录 逻辑记录是文件中按信息在逻辑上的独立含义来划分
的信息单位。 逻辑记录是对文件进行存取操作的基本单位。
（2）物理记录 在存储介质上，由连续信息所组成的一个区域称为块，
课件操作系统文件管理
课件操作系统文件管理1、文件概述1.1 文件定义1.2 文件属性1.2.1 文件名称1.2.2 文件类型1.2.3 文件大小1.2.4 文件创建时间1.2.5 文件修改时间1.2.6 文件访问权限1.2.7 文件所有者1.2.8文件所属组1.3 文件操作1.3.1 文件创建1.3.2 文件打开1.3.3 文件读取1.3.5 文件关闭 1.3.6 文件删除1.3.7 文件重命名2、文件系统2.1 文件系统定义2.2 分区与格式化2.2.1 分区概述 2.2.2 分区表2.2.3 硬盘格式化 2.3 文件分配方式2.3.1 连续分配 2.3.2 分配2.3.3 索引分配 2.3.4 段式分配 2.4 目录管理2.4.1 目录结构2.4.2.1 创建目录2.4.2.2 删除目录2.4.2.3 更改目录2.5 文件保护与共享2.5.1 文件保护级别2.5.2 文件权限设置2.5.3 文件共享方式3、文件存储和访问控制3.1 文件存储结构3.1.1 顺序文件3.1.2 索引文件3.1.3 索引顺序文件3.2 访问控制3.2.1 访问控制列表（ACL） 3.2.2 访问控制矩阵（ACM） 3.2.3 文件访问权限管理4、文件恢复与备份4.1 文件备份4.1.1 增量备份4.1.2 差异备份4.1.3 完全备份4.2 文件恢复4.2.1 回滚恢复4.2.2 重做恢复4.2.3 非持久性恢复附件：本文档没有附件，请参考其他资料获得实例文件和操作。
法律名词及注释：1、文件名称：所指的是文件的唯一标识符。
2、文件类型：表示文件的内容、格式或用途。
3、文件大小：指文件占用的存储空间大小。
4、文件创建时间：记录文件的创建日期和时间。
5、文件修改时间：记录文件最后一次修改日期和时间。
6、文件访问权限：定义了文件的读、写和执行权限。
7、文件所有者：指拥有该文件的用户或组。
8、文件所属组：指文件所属的用户组。
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
② 链接结构（串联文件） 文件不连续地存放于文件存储器上，但使用指针
按文件数据顺序将其链接起来。
文件 Myfile
起始块 14
Count 20
30
结束块 25
16 27
物理块号
14
20
连接指针 20
8
8
25
25
-1
优点：能够利用每一个存储块，不逻辑会块因号为磁0 盘碎片1而浪费存2 储空3 间。 缺点： ① 指针要占用字节，降低了系统文的件的运链行接效结率构和减少了存储空间。 ② 搜索效率低； ③ 只适应逻辑上连续文件，且顺序存取。
文件系统将一个文件分块存放于外存，文件 控制块包含文件的定位信息。
3
3.按用途分类文件
系统文件 如操作系统核心目标代码文件，驱动程序文件， 注册库配置文件。 库文件，实用程序文件 如UNIX中的ls，more等程序；
windows中的.dll，.exe。 其他文件 如用户源程序文件，数据文件，各种应用程序 用的数据文件。
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由2了）于一当这个文些物件物理很理块大块，时是则，不必文连须件续把索的索引，引表逻表比辑以较文文大件件。信形若息式索的存引连放表续。的性这大是不小通利超过于过索
索引引表表的中动记态录增的加物；理索块引的表块也号可反按映串出联来方，式因存此放把。这这个却文增件加的了存
物放理索结引构表称的为时索间引开结销构。，或索引文件。
• UNIX的字节流文件；
• 流式文件为了便于存放，可被等分成
…
块。
记录式文件（OS解释记录控制字）
n-1
• 等长逻辑记录文件；
• 变长逻辑记录文件。
记录号 学号
姓名
班级
各科成绩 计算机网络 数据结构 操作系统 …
0
031001 张宏 网通0301
85
80
70
…
1
031002 黎明 网通0301
78
件，光盘文件）。
L1
L 记录1
记录1 变
记录2
L2
长
记
记录3
记录2
主要优点：1）顺序访问容易；2）顺序访问速度快。
主要缺点……：
……
录 文 件 连
1）必须已知文件的最大长度；
续
2）L 扩展记性录差m ，不宜用来存放用户文件、数Lm据库文件等经存放常被
修改的文件。
结
等长记录文件连续存放结构
记录m
构
10
11
③ 索引结构
文件不连续存放于文件存储器上，使用一张索引 表来定位文件中的数据。
索引表
文件 Myfile
索引块 3
逻辑块号 物理块号
14
0
14
1
20
20
主C要ou问nt 题：5
2
8
8
1）Mai可l 能要花30 费较多的外存空间。3 对于小文25件采用索引文件时，
其索引块的利用率图将9是-13极索低引的结。构
• 文件系统的基础：大容量磁盘。问而引入文件系统。
2
1.文件系统的功能
支持文件所占存储介质空间的分配/释放； 支持文件相对起始数据的逻辑块定位到外存 上的物理块； 支持对文件访问的安全检查； 支持对文件的访问。
2.将文件系统类比页式存储管理
页式存储管理将一个进程分页存放于主存， 页表是逻辑页到物理页的定位信息；
85
90
…
2
032003 王浩 电商0302
80
91
85
…
┆
┆
┆
┆
┆
┆
┆
…6
文件的访问方式
➢ 顺序访问
程序依次访问文件中的信息，操作系 统自动记录文件访问的当前位置。磁 带、磁盘可采用这种方式。
➢ 直接（随机）访问
程序读/写时直接给出要访问数据的逻 辑位置（如第几个字节或第几个记录） 及长度，由OS将逻辑地址转换成物理 地址并访问之。磁盘访问模式。
┇
文件长度大于n*n块，则 可用三级索引、四级索引 图9-14 多级索引结构
等方式。
0 1
┇
100 ┇
105 ┇ 1103
┇ 1105
┇
13
索引结构不仅适应于顺序存取，也适应于随机存取。 缺点是：
⑴ 增加了存储空间的开销。 ⑵ 在存取文件时需要至少访问存储器二次以上。一 次是访问索引表，另一次根据索引表提供的物理块号 访问文件信息。 改进的方法：当对某个文件进行操作之前，系统预 先把索引表放入内存。因此，文件的存取就可直接在 内存通过索引表确定物理地址块号，而访问磁盘的动 作只需要一次。
4
7.1 文件结构 7.1.1 文件概念
文件是由创建者所定义的一组相关的信息 集合，这些信息包括程序和数据。
文件的主要属性包括： 文件名，文件类型，文件长度，创建者， 创建时间，修改时间，文件定位信息， 文件所包含的信息。
5
7.1.2 文件的逻辑结构 0
流式文件（文件的格式由使用者解释）
1
第7章 文件系统
主要内容：文件的概念，文件结构和存取方法， 文件目录结构，文件访问系统调用，文件存储 空间布局与管理，文件保护，文件系统的基本 模型。
重点：文件的概念，文件的逻辑结构、物理结 构。
难点：存取方法，文件目录及其组织结构。
1
为什么引入文件和文件系统
• 为了方便使用、管理系统公共程序和数据以及 用户自己的程序和数据。
12
多级索引：索引表所指的物理块中存放的不是文 件信息，而是装有这些信息的物理块地址。
主索引
第二级索引 300
磁盘空间
300
100
文件 索引块
400
105
myfile 3
500
┇
┇┇
┇
┇
1100
注： 若一个物理块可装 1100
1103
下n个物理块地址，则经 ┇
1105
过二级索引，可寻址的文
件长度将变为n*n块。若
14
7.1.4 文件控制块
OS观点：文件包含文件控制块和文件体。 文件控制块（FCB）：是一张用于存放文件的
标识、定位、说明和控制等信息的表格。 文件控制块（FCB）的主要内容：
7
7.1.3 文件的物理存储
文件存储器的物理特性 ➢ 磁带
顺序访问设备→要求文件顺序存放于磁带 上。
磁带设备的存取速度（或信息传输率）与信息密度（字符数/英寸）、 磁带带速（英寸/秒）和块间间隙有关。
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➢ 磁盘
直接（随机）访问设备→文件可顺序、链接式或随机 （通过类似页表的索引结构访问）存放于设备上。
➢ 光盘 定位速度快，可直接访问，但往往是一次性写入， 不可删除和重写文件。一般是连续地存放。
物理记录与逻辑记录的关系 ① 对直接访问设备等分成物理块，称为物理记录，利 于空间的分配/释放和读/写。 ② 需实现逻辑记录到物理记录的映射。
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• 文件的物理组织方法
① 顺序结构
文件顺序连续存放于文件存储器上（如磁带文