第六章_文件管理
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。
《文件管理》PPT课件
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本章要点(1/9)
• 目标:掌握文件系统的基本概念和实现过程 • 顺序文件、索引文件和索引顺序文件
– 顺序文件:什么是顺序文件?如何对定长记录的顺序文件进行读/ 写操作?这种文件形式有何优缺点,它主要用于何种场合?
– 索引文件:什么是索引文件?为什么要引入索引文件?索引文件采 用何种文件组织形式?索引文件的优缺点是什么?
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本章要点(9/9)
• 文件系统的数据一致性
– 链接计数的一致性检查:为什么要引入链接计数的一致性检查?一 致性检查软件是通过什么和文件索引结点中的链接计数字段的比较 来进行一致性检查的?在检查过程中可能会出现哪些异常现象,分 别应如何解决?
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本章内容
6.1 文件和文件系统 6.2 文件的逻辑结构 6.3 外存分配方式 6.4 目录管理 6.5 文件存储空间的管理 6.6 文件共享与文件保护 6.7 数据一致性控制
库文件:指由系统提供给用户调用的各种标准过程,函数和应用程序。
用户文件:由用户的信息所组成的文件。
按存取控制属性分类
只读文件:仅允许对其进行读操作的文件。
读写文件:有控制地允许不同用户对其进行读或写操作的文件。
只执行文件:只允许被核准的用户调用执行。
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1、文件系统
按文件中的数据形式分类
源文件:是指从终端或输入设备输入的源程序和数据,以及作为处理结果的输出数 据的文件。
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本章要点(8/9)
• 文件系统的数据一致性
– 事务:事务的概念。事务是如何保证数据的一致性的?事务操作和 原语操作之间存在着什么区别?在事物操作中引入检查点主要是为 了解决什么问题?为什么多个事务的执行具有顺序性?如何实现事 务的顺序性?
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。
计算机操作系统第三版第六章详解
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和管理的软
件集合
基本 I/O 管理程序(文件组织模块)
青
基本文件系统(物理 I/O 层)
岛
理 工 大 学 文件、目录、磁盘
(带)存储空间
I/O 控制层(设备驱动程序) 对象及其属性说明
第六章 文件管理
计 算
6.1 文件和文件系统
机
操
6.1.3 文件操作
作
系
1.最基本的文件操作
统 |
★创建文件
工
读写文件
大
学
第六章 文件管理
6.1 文件和文件系统 计对文件存储空间的管理、对文件
算目录的管理、用于将文件的逻辑
机操地文址件转的换读6为和.物 写1.理的2 地管文址理件的以类机及型制对、文和对件文件系统模型
作的共享2.与文保件护系统模型
命令接口、程序接口
系
文件系统接口
统
|
对对象操纵
逻辑文件系统
|
★删除文件
|
★读文件
青
岛
★写文件
理
★截断文件
工
大
★设置文件的读/写位置
学
第六章 文件管理
计 算
6.1 文件和文件系统
机
操 6.1.3 文件操作
作
系 2.文件的“打开”和“关闭”操作
统 |
步骤:
|
① 检索文件目录找到指定文件的属性及其在
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外存上的位置;
青
② 对文件实施相应的操作。
岛
理 3.其它文件操作
岛 理 工 大
其目件用的,户是即选物择理一文逻结种件辑构良。好的、设备物结利理构用率高系的统物理 文件结构。系统按此结构和外部设备交换信息。
《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
操作系统第6章 文件管理(5)
owner= c count= 1
owner= c count= 2
owner= c count= 1
链接前
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链接后
拥有者删除文件后
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进程B链接前后的情况
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文件共享与文件保护
基于索引结点的共享方式 利用符号链实现文件共享 文件的保护机制 磁盘容错技术
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文件存储空间的管理
空闲表法和空闲链表法 位示图法 成组链接法
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成组链接法
在大型文件系统中,空闲表或空闲链表太长,在 UNIX系统中,两种方法结合形成成组链接法 空闲盘块的组织
Operating System
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第六章 文件管理
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ性控制
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6.5 文件存储空间的管理
图 6-20 空闲盘块表
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空闲表法和空闲链表法
存储空间的分配与回收 空闲盘区的分配与内存的动态分配类似,同样是 采用首次适应算法、循环首次适应算法等 在系统为某新创建的文件分配空闲盘块时,先顺 序地检索空闲表的各表项,直至找到第一个其大 小能满足要求的空闲区,再将该盘区分配给用户 (进程),同时修改空闲表。系统在对用户所释放 的存储空间进行回收时,也采取类似于内存回收 的方法,即要考虑回收区是否与空闲表中插入点 的前区和后区相邻接,对相邻接者应予以合并
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
(完整版)操作系统课后答案——第六章
第六章文件管理1. 何谓数据项、记录和文件?a.数据项是最低级的数据组织形式,可分为基本数据项和组合数据项。
基本数据项是用于描述一个对象某种属性的字符集,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。
组合数据项则由若干个基本数据项构成。
b.记录是一组相关数据项的集合,用于描述一个对象某方面的属性。
c.文件是指有创建者所定义的、具有文件名的一组相关信息的集合提。
4. 何谓逻辑文件?何谓物理文件?(何谓文件逻辑结构?何谓文件的物理结构)文件的逻辑结构是指从用户的观点出发所观察到的文件组织形式,也就是用户可以直接处理的数据及其结构,它独立于物理特性,;而文件的物理结构则是指文件在外存上的存储组织形式,与存储介质的存储性能有关。
5.如何提高对变长记录顺序文件的检索速度?为了提高对变长记录顺序文件的检索速度,可为其建立一张索引表,以主文件中每条记录的长度及指向对应记录的指针(即该记录在逻辑地址空间的首址)作为相应每个表项的内容。
由于索引表本身是一个定长记录的顺序文件,若将其按记录键排序,则可以实现对主文件的方便快速的直接存取。
需要指出的是,如果文件较大,应通过建立分组多级索引以进一步提高检索效率。
8.试说明顺序文件的结构及其优点。
顺序文件中的记录可按照两种顺序进行排列,若各记录按存入时间的先后排列所形成的文件是串结构文件,若各记录按关键字排列所形成的文件是顺序结构文件。
定长记录通常采用此种结构的文件。
优点:当系统对记录进行批量存取时,顺序文件的存取效率是所有逻辑文件中最高的。
9.在链接式文件中常采用哪几种连接方式?为什么?在链接式文件中常采用显式链接方法,由于这种链接方式是把用于链接文件各个物理块的指针,显式地存放在内存的一张链表中,而对于查找记录的过程也是在内存中进行的,因此相对于隐式链接方式,在检索记录时能有效地调高检索速度,并能大大减少访问磁盘的次数,节省系统开销。
10.在MS-DOS中有两个文件A和B,A占用11,12,16和14四个盘块;B占用13,18和20三个盘块。
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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(8)关闭文件 文件从打开文件表目中被删除掉
文件和文件系统(续)
6、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,撤销、读写、修改和复制 文件,方便用户按名存取,实现文件的共享和保护。
4、文件系统模型
文件系统模型
文件和文件系统(续)
(1)对象及其属性 文件系统管理的对象有: ① 文件。它作为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 统高中对必文须件配存置取目速录度。的对关目键录。③的组织和管理是方便用户和提 ③ 磁盘存储空间。文件和目录必定占用存储空间,对这 部分空间的有效管理,不仅能提高外存的利用率,而且能 提高对文件的存取速度。
§6.2 文件的逻辑结构
文件的结构是指文件的组织形式,它影响对文件的检索速度。
文件系统的设计者一般从两种不同的观点去研究文件的结构: 一种是从用户使用角度去研究;另一种是从系统实现的角度 去研究。
文件的逻辑结构:这是从用户的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。
文件的物理结构:即文件的存储结构。指文件在外存上的存 储组织形式。文件的物理结构和存储介质的存储性能以及所 采用的外存分配方式有关。
文件的逻辑结构(续)
文件逻辑结构的基本要求 (1)能提高检索速度 (2)便于修改 (3)降低文件的存储费用
文件的逻辑结构(续)
1、 文件逻辑结构的类型 无结构的字节流式文件
文件和文件系统(续)
3、 文件的分类 可按不同的分类标准对文件分类 (1)按文件的用途分 ➢ 系统文件 ➢ 库文件 ➢ 用户文件 (2)按文件中数据的形式分 ➢ 源文件 ➢ 目标文件 ➢ 可执行文件
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(3)按文件的存取控制性质分 ➢ 只执行文件 ➢ 只读文件 ➢ 读写文件
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第六章 文件管理
内容提要
文件管理的功能 文件和文件系统 文件的逻辑结构 文件的存储结构 目录管理 文件存储空间管理 文件的共享和保护
1、对文件系统的三个基本要求: 能够存储大量的信息 长期安全地保存信息 可以共享信息 2、文件管理的功能 (1)文件存储空间的管理 ➢ 对存储空间的分配和回收的功能 ➢ 设置相应的数据结构,来记录文件存储空间的使用情况 (2) 目录管理 ➢ 主要任务:为每个文件建立目录项,并对众多的目录项加
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2、 文件、记录和数据项之间的关系 数据项
数据项是数据的最小单位。用来描述实体的某个属性,如 学生的学号,姓名等。 有基本数据项和组合数据项之分 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。如一个学生记录,由学号,姓名,年龄等组成。 文件 文件指具有一定名称的一组相关数据的集合。
文件和文件系统(续)
文件
记录1
记录2
…
记录n
数据项1
数据项2
…
数据项n
文件、记录、数据项之间的层次关系
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一个文件必须要有一个文件名,用户通过文件名来访问文 件。 文件具有自己的属性,这些属性包括: ① 文件名称 ② 文件内部标识 ③ 文件物理位置 ④ 文件拥有者 ⑤ 文件权限 ⑥ 文件类型 ⑦ 文件长度 ⑧ 文件创建时间
以有效的组织,以实现方便的按名存取 ➢ 实现文件共享 ➢ 提供快速的目录查询手段,以提高对文件的检索速度
(3) 文件的读/写管理 根
§6.1 文件和文件系统
1、文件 具有一定名称的一组相关数据的集合。
通常存放在外存上 可作为一个独立的单位被操作 有自己的属性 目录是由文件说明索引组成的、用于文件检索的特殊文件。
的位置 (4)写文件 在系统调用中给出文件名及文件在内存中的源地址 系统查找目录,找到指定的目录项,利用目录中的写指针进
行操作 (5)截断文件
将一个内容已经陈旧而需要全部更新文件内容的旧文件删除, 再创建一个新文件
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(6)设置文件的读/写位置 指用于设置文件读/写指针的位置,这样,每次读/写文件 时,不是从文件的始端而是从所设置的位置开始操作
创建时间或按关键字排序)排列所形成的文件。其中的记 录可以是定长记录,也可以是变长记录。
文件的逻辑结构(续)
R0 R1 R2 R3
Rptr Ri
这类文件是由先后到达的相关字节组成,文件内的信息不 再划分结构。如各种程序、文本文件等。 有结构的记录式文件 这类文件由若干个记录组成。 记录又分成定长记录和变长记录两种。 定长记录指文件中所有记录的长度都是相同的。 变长记录指文件中各记录的长度不相同。
文件的逻辑结构(续)
2、记录式文件中记录的组织 (1) 顺序文件:由一系列记录按某种顺序(可以是按文件的
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(2)对对象操纵和管理的软件集合 这是文件系统的核心部分。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、以及对文件的共享和保护的功能。
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(3)文件系统的接口 为了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。 用户可以通过键盘终端键入命令,获取文件系统的服务。 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获得文件系统的服务。
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5、文件的操作 (1)创建文件 为文件分配必要的外存空间 为文件建立目录项,里面记录了新文件的文件名和在外存
的地址 (2)删除文件 系统从目录中找到要删除文件的目录项,并置空该目录项。 回收该文件所占有的存储空间
文件和文件系统(续)
(3)读文件 在系统调用中给出文件名和应读入的内存目标地址 系统查找目录,找到指定的目录项,从中得到文件在外存中