华东理工大学《操作系统》第8章文件管理
操作系统文件管理教程
操作系统文件管理教程第一章:操作系统中的文件管理概述1.1 什么是文件管理文件管理是操作系统的重要功能之一,用于组织和管理计算机中存储的数据。
它包括文件的创建、修改、复制、删除等操作。
1.2 文件系统的作用文件系统是操作系统中负责文件管理的一部分,它提供了一套标准的接口供应用程序访问文件。
文件系统负责文件的存储与组织、权限控制、磁盘空间管理等功能。
1.3 文件的基本组成文件由文件名和文件内容组成。
文件名用于标识文件,文件内容包括实际数据和元数据,例如文件的权限、大小、创建时间等。
第二章:文件操作基础2.1 创建文件文件的创建是在操作系统中新建一个文件,并为其分配存储空间。
创建文件时需要提供唯一的文件名和初始内容。
2.2 打开文件打开文件是指操作系统为应用程序提供文件访问的接口。
打开文件时需要指定文件名、访问模式等。
2.3 读取文件读取文件是指从文件中获取数据。
操作系统提供了读取文件的接口,应用程序可以按照指定的大小或位置读取文件内容。
2.4 写入文件写入文件是指将数据写入文件中。
操作系统提供了写入文件的接口,应用程序可以按照指定的大小或位置写入文件内容。
2.5 关闭文件关闭文件是指释放操作系统为文件保留的资源,并清理文件访问状态。
关闭文件后,应用程序将无法再对文件进行读写操作。
第三章:文件操作进阶3.1 修改文件修改文件是指对已有文件进行更改操作,例如修改文件的内容、权限等。
修改文件时需要先打开文件,然后进行相应的修改操作。
3.2 复制文件复制文件是指创建一个与原文件完全相同的副本。
复制文件时需要指定目标文件名和复制方式,可以选择只复制内容或同时复制权限等。
3.3 移动文件移动文件是指将文件从一个位置移到另一个位置。
移动文件时需要指定目标位置,操作系统会将文件从原来的位置复制到目标位置,并删除原文件。
3.4 删除文件删除文件是指从文件系统中永久删除一个文件。
删除文件时需要指定文件名,删除后无法恢复该文件。
华东理工操作系统第讲课件.ppt
精心整理
一、前趋图的定义
初始结点
2
1 3
结点,可表示一语句、 程序段或进程
5
7
直接前趋
6
4
直接后继
前趋关系
前趋关系: P1 P2 , P2 P5 , P5 P7
P1 P3 , P3 P5
P1 P4 , P6 P7 精心整理
封闭性—在封闭环境下执行,独占全机资源, 执行结果不受外界影响。
可再现性—只要程序执行时的环境和初始条件 相同,当程序重复执行时,不论它是从头到尾 不停顿地执行,还是“走走停停”地执行,都 将获得相同的结果。
精心整理
三、程序并发执行(1)
在处理一批作业时,有的程序可实现并发执行
I1
I2
I3
终止结点
有向无循环图, 记作DAG
前趋图:
定义:有向无循环图,是一个二元组,由结点的集合 和有向边组成。其中:
结点:表示一条语句、一个程序段或一个进程
有向边:两个结点之间的前趋关系“
”
(
={(Pi,Pj)|Pi必须在Pj开始执行之前完成})。
直接前趋、直接后继
初始结点、终止结点
进程的基本概念与控制 进程的基本概念 进程控制 线程的基本概念 UNIX中进程的描述与控制
进程同步与通信 进程同步 经典进程的同步问题 管程机制 进程通信 UNIX中进程的同步与通信
调度与死锁(第3章) 精心整理
2.1 进程的基本概念
前趋图 程序顺序执行 程序并发执行 进程的描述
精心整理
Eg1: 以下三条语句的前趋图为:
操作系统原理ch8
(4)应是便于用户进行操作的。
2003年9月28日
19
1.流式文件的特点
查找文件中的信息较困难 管理简单 操作方便 适用于对基本信息单位操作不多的文件,
如源程序、目标代码文件等。
2003年9月28日
20
2. 记录式文件
记录式文件可以把文件中的记录按各种不 同的方式排列,构成不同的逻辑结构,以 便用户对文件中的记录进行修改、追加、 查找和管理等操作。
线性搜索法:从记录的第一个键或记录开始,依 次和所要搜索的键或记录相比较,直到找到所需 要的记录为止。
线性搜索法是一种最简单、最直观的搜索法。但 效率较低。
线性搜索法所需要的搜索时间与所搜索的表格大 小的1/2成正比。这是因为找到一个所需要的记 录平均要和表中登记的总项数的1/2比较后才能 找到。
操作系统原理
2003年9月28日
张德海
E-mail: 2009年4月7日
1
第八章 文件系统
8.1 文件系统的概念 8.2 文件的逻辑结构与存取方法 8.3 文件的物理结构与存储设备 8.4 文件存储空间管理 8.5 文件目录管理 8.6 文件存取控制 8.7 文件的使用 8.8 文件系统的层次模型
字符流式的无结构文件 记录式的有结构文件
2003年9月28日
18
8.2.1 逻辑结构
选取文件的逻辑结构应遵循如下原则:
(1)当用户对文件信息进行修改操作时,给 定的逻辑结构能尽量减少对已存储好的文件信 息的变动。
(2)当用户需要对文件信息进行操作时,给 定的逻辑结构应使文件系统在尽可能短的时间 内查找到需要查找的记录或基本信息单位。
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。
操作系统文件管理
操作系统文件管理操作系统文件管理⒈简介操作系统的文件管理是指操作系统对计算机中文件的组织、存储和访问控制的管理。
它涉及到文件的创建、删除、读写以及文件的目录结构等方面。
⒉文件的基本概念⑴文件文件是一种存储在辅助存储器上的数据集合,可以是文本文件、图像文件、音频文件等。
它提供了数据的持久保存,能够被多个程序共享。
⑵文件的属性文件除了具有名称外,还具有其他属性,如大小、创建日期、文件类型等。
这些属性可以用于文件的标识和管理。
⒊文件系统⑴文件系统的作用文件系统是操作系统中用于管理文件的一种机制,它提供了文件的组织、存储和访问的接口。
文件系统使得用户可以方便地使用文件,并且保证文件的安全性和可靠性。
⑵文件系统的组成文件系统由文件管理器、文件控制表、磁盘空间管理器和目录管理器等组成。
文件管理器负责文件的读写和操作。
文件控制表记录文件的属性和位置信息。
磁盘空间管理器负责分配和回收存储空间。
目录管理器负责管理文件的目录结构。
⒋文件的操作⑴创建文件创建文件是指在文件系统中新建一个文件并分配相应的存储空间。
创建文件时需要指定文件的名称和属性,并且需要检查文件名是否合法,防止重名等问题。
⑵删除文件删除文件是指将文件从文件系统中删除,并且释放其占用的存储空间。
删除文件时需要检查文件是否存在和是否有权限删除,以防止误操作。
⑶读写文件读文件是指从文件中获取数据并将其传送到内存中供程序使用。
写文件是指将数据从内存中写入文件中。
读写文件时需要检查文件指针的位置、权限和文件长度等信息。
⒌文件目录结构⑴单级目录结构单级目录结构是指文件系统中只有一个目录,所有文件都存放在这个目录下。
这种结构简单但不利于文件的组织和查找。
⑵层次目录结构层次目录结构是指文件系统中存在多层目录,每个目录下可以包含子目录和文件。
这种结构便于文件的组织和查找,但需要更多的存储空间。
⑶树状目录结构树状目录结构是指文件系统中的目录形成一棵树状结构,根目录位于树的顶端,子目录和文件位于树的分支和叶子节点。
操作系统文件管理指南
操作系统文件管理指南第一章:引言随着计算机技术的快速发展,操作系统文件管理成为了计算机领域中的重要部分。
操作系统文件管理指南旨在提供一个系统性的指导,帮助读者更好地了解和应用操作系统文件管理的基本概念、原理和技术。
本指南将按照不同的主题,从文件的基本概念、文件的组织结构、文件的存储管理、文件的访问权限以及文件的备份与恢复等方面进行详细讲解。
第二章:文件的基本概念文件是计算机系统中存储数据的基本单位。
本章将从文件的定义、命名、类型以及扩展名等方面介绍文件的基本概念。
此外,还将介绍文件的属性和常见的文件操作,如新建、复制、移动和删除等。
第三章:文件的组织结构文件在计算机系统中采用不同的组织结构进行存储和管理。
本章将重点介绍三种常见的文件组织结构:顺序文件、索引文件和哈希文件。
对于每种组织结构,将详细讲解其原理、特点和适用范围,以及如何进行文件的检索和更新操作。
第四章:文件的存储管理文件的存储管理包括磁盘空间的分配和磁盘空间的回收。
本章将介绍两种常见的磁盘空间分配算法:连续分配和离散分配。
对于连续分配,将详细介绍顺序分配和链式分配两种算法,并分析它们的优缺点;对于离散分配,将介绍位图分配和索引分配两种算法,并重点讨论位图分配的实现原理和应用。
第五章:文件的访问权限操作系统对文件的访问权限进行了严格的控制,以保证文件的安全性和保密性。
本章将介绍文件的访问权限管理,包括文件的所有者、组和其他用户的权限设置,以及如何通过权限位进行文件的操作控制。
此外,还将介绍文件的加密和解密技术,以提高文件的隐私保护能力。
第六章:文件的备份与恢复文件的备份与恢复是文件管理的重要内容,可以保障文件的安全性和可靠性。
本章将介绍常见的文件备份策略,如完全备份、增量备份和差异备份等,并分析它们的优缺点。
同时,还将介绍文件的恢复技术,包括数据备份还原和文件系统检查与修复等。
第七章:文件管理的案例研究本章将通过实际案例研究,展示文件管理在不同应用场景下的具体操作和实践。
操作系统课件文件管理
当前目录与路径
每个进程都有一个当前目录,路径分为绝对路径 和相对路径。
2024/1/25
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目录操作命令及使用
创建目录
使用`mkdir`命令创建新目录。
2024/1/25
删除目录
使用`rmdir`命令删除空目录, 使用`rm -r`命令删除非空目录 。
切换目录
使用`cd`命令切换当前目录。
列出目录内容
操作系统课件文件管理
2024/1/25
1
目 录
2024/1/25
• 文件与文件系统概述 • 文件操作与访问控制 • 文件目录管理 • 文件存储空间管理 • 文件系统性能优化与可靠性保障 • 现代操作系统中新型文件系统介绍
2
01
文件与文件系统概述
2024/1/25
3
文件概念及作用
文件是操作系统中进行数据存储和管理的基本单 位。
为了读取或写入文件内 容,用户需要先打开文 件。打开文件时,操作 系统会返回一个文件描 述符或文件句柄,用于 后续的文件操作。
通过文件描述符或文件 句柄,用户可以读取文 件的内容。读取操作可 以按照字节、字符、行 或块等方式进行。
用户可以通过文件描述 符或文件句柄向文件中 写入数据。写入操作可 以覆盖原有内容或在文 件末尾追加新内容。
提供手动恢复工具
为管理员提供手动恢复工具,如系统还原、数据恢复软件等,以便 在发生故障时能够迅速恢复系统和数据。
22
06
现代操作系统中新型文件系统介 绍
2024/1/25
23
分布式文件系统原理及应用场景分析
原理
分布式文件系统通过将数据分散存储 在多个节点上,利用网络进行节点间 的通信和数据传输,实现文件的并行 访问和共享。
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。
2022年东华理工大学网络工程专业《操作系统》科目期末试卷B(有答案)
2022年东华理工大学网络工程专业《操作系统》科目期末试卷B(有答案)一、填空题1、计算机系统的软件资源包括__________和__________。
2、进程调度的职责是按给定的从__________中选择一个进程,让它占用处理器。
3、辅助存储器只能与__________相互传递信息。
4、在设备管理中,对磁带机、输入机及打印机等独占设备总是采用__________策略进行分配。
5、MS-DOS操作系统中文件的逻辑结构是__________文件。
6、操作系统为用户提供两种类型的使用接口,它们是__________和__________程序员接口。
7、采用层次式结构的操作系统通常把对一设备的管理放在__________。
8、作为资源管理器的操作系统,具有处理机管理、主存管理、__________和__________五大功能。
二、选择题9、缓存技术的缓冲池在()中。
A.内存B.外存C.ROMD.寄存器10、CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度,为解决这矛盾可采用()。
A.并行技术B.通道技术C.缓冲技术D.虚拟技术11、某进程访问页面的序列如下所示。
若工作集的窗口大小为6,则在t时刻的工作集为()。
A.(6,0,3,2)B. (2,3,0,4)C.(0,4,3,2,9)D.(4,5,6,0,3,2)12、某硬盘有200个磁道(最外侧磁道号为0),磁道访问请求序列为:130,42,180,15,199.当前磁头位于第58号磁道并从外侧向内侧移动。
按照SCAN调度方法处理完上述请求后,磁头移过的磁道数是()。
A.208B.287C.325D.38213、下面关于文件系统的说法正确的是()。
A.文件系统负责文件存储空间的管理,但不能实现文件名到物理地址的转换B.在多级目录结构中,对文件的访问是通过路径名和用户目录名进行的C.文件可以被划分成大小相等的若干物理块,且物理块大小也可以任意指定D.逻辑记录是对文件进行存取操作的基本单位14、文件系统采用多级目求结构的目的是()。
操作系统文件管理
操作系统文件管理一、概述操作系统的文件管理是指操作系统对计算机文件进行创建、存储、操作、查找和删除等各种管理操作的过程。
文件作为计算机存储数据的基本单位,对于一个操作系统来说,良好的文件管理系统是保证计算机数据有效性和可靠性的重要组成部分。
本章将详细介绍操作系统文件管理的相关内容。
二、文件系统1.文件系统介绍1.1 文件系统定义1.2 文件系统的作用1.3 常见的文件系统类型2.文件和目录2.1 文件的定义与属性2.2 文件类型2.3 目录的定义与属性2.4 目录结构的设计3.文件的存储与管理3.1 存储方法3.2 文件的逻辑结构与物理结构 3.3 文件存储空间的分配与管理3.4 文件的索引和索引结构三、文件的操作1.文件的创建与打开1.1 文件的创建1.2 文件的打开1.3 文件打开模式2.文件的读取与写入2.1 文件的读取操作2.2 文件的写入操作2.3 文件的定位操作3.文件的复制与移动3.1 文件的复制3.2 文件的移动3.3 文件的重命名4.文件的删除与恢复4.1 文件的删除4.2 文件的恢复四、文件的查找与索引1.文件查找的方法1.1 线性查找1.2 二分查找1.3 哈希查找1.4 索引查找2.文件索引结构2.1 单级索引2.2 多级索引2.3 倒排索引五、文件的保护与安全1.文件的权限管理1.1 文件的访问权限1.2 权限控制方法2.文件的备份与恢复2.1 文件的备份2.2 文件的恢复六、附件本文档未涉及具体附件内容,请参考相关附件。
七、法律名词及注释1.版权法:指保护作者作品权益的法律措施。
八、全文结束。
操作系统课件第四版第八章
一、连续组织方式
又称连续分配方式,要求为每一个文件分配一组
相邻接的盘块。一组盘块的地址定义了磁盘上的一段
线性地址。例如,第一个盘块的地址为b,则第二个盘
1. FAT12
早期 MS-DOS 操作系统所使用的是 FAT12 文件系统。
FCB A
FAT 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
4 6 EOF 11
图 8 4 MS-DOS
FCB B
9
10 5 EOF
的 文 件 物 理 结 构
早期 FAT12文件系统以盘块作为基本分配单位时, 其所能管理的磁盘最大容量仅为8 MB。为了适应磁盘 容量不断增加的需要,后来在进行盘块分配时,不再 以盘块而是以簇为基本单位。 簇是一组连续的扇区,一个簇应包含扇区的数量 与磁盘容量的大小直接有关。
二、链接组织方式
一个文件的信息存放在若干不连续的物理块中 , 各 块之间通过指针链接,由此所形成的物理文件称为链接 文件。 提高了磁盘空间利用率 , 不存在外部碎片问题,有 利于文件插入和删除,有利于文件动态扩充。
1.隐式链接
在文件每个目录项中,都含有指向链接文件第一个 盘块和最后一个盘块的指针。 问题:只适合于顺序访问 , 随机访问效率低,可靠 性较差, 只要其中的任何一个指针出现问题,都会导致 整个链的断开。
(1) 运行速度比 FAT16来自式要慢;(2) 有最一、一、的限制;
(3) 单个文件的长度不能大于4GB;
(4) 不能保持向下兼容。
四、NTFS 的文件组织方式
NTFS是一个专门为Windows NT开发的、全新的文 件系统。 NTFS 也是以簇作为磁盘空间分配和回收的基本单 位。通过簇来间接管理磁盘,使 NTFS 具有了与磁盘物 理扇区大小无关的独立性。 在 NTFS 中,以卷为单位,将一个卷中的所有文件 信息、目录信息以及可用的未分配空间信息,都以文 件记录的方式记录在一张主控文件表 MFT中。卷中的每 个文件作为一条记录,在MFT表中占有一行。每行大小 固定为1KB,每行称为该行所对应的文件元数据。
华东理工815操作系统第8讲全解
Send(Receiver,message);发送一个消息 给接收进程;
Receive(Sender,message);接收Sender 发来的消息;
二、消息传递系统
--直接通信方式(消息缓冲通信)(2)
生产者-消费者问题的解决
repeat repeat . . . . . . Receive(producer,nextc); . Produce an item in nextp; . . . . . consume the item in Send(consumer,nextp); nextc; until false; until false;
数据结构或共享存储区读写来交换数据。
消息传递系统 指进程间的通信以消息为单位,
程序员可通过通信原语实现通信,按其实现方 式不同可分为:
直接通信方式 发送进程直接把消息发送
给接收进程。
间接通信方式 发送进程把消息发送到
某个中间实体(信箱),接收进程从中取 得消息。
2.5 进程通信—高级通信(3)
消息队列首指针
mutex
sm
发送区
发送进程名:A 信件长:5 正文: ABCDE
接收区
发送进程名:A 信件长:5 正文:ABCDE 后继信件 缓冲指针
0
2.6 线程(1)
20世纪80年代中期,出现了比进程更小的 能独立运行的基本单位----线程
线程的引入
引入进程的目的
使多个程序并发执行
改善资源利用率,提高系统吞吐量
三、消息传递系统实现中的若干问题(1)
通信链路
建立通信链路(显式建立链路、隐式建立链路)
操作系统——文件管理
操作系统——文件管理在我们日常使用电脑或其他电子设备时,文件管理是一项至关重要却常常被忽视的功能。
它就像是一个幕后的管家,默默地为我们整理、存储和检索各种文件,让我们在需要的时候能够轻松找到所需的信息。
想象一下,如果没有有效的文件管理,我们的电脑桌面可能会堆满各种文件,混乱不堪,寻找一个特定的文档可能会像大海捞针一样困难。
所以,了解文件管理的工作原理和重要性对于我们更好地利用电子设备是非常有帮助的。
那么,什么是文件管理呢?简单来说,文件管理就是操作系统中负责对文件进行存储、组织、检索、命名、共享和保护的一组功能和机制。
文件在操作系统中是如何被存储的呢?这就涉及到存储介质的概念。
常见的存储介质包括硬盘、固态硬盘、U盘、存储卡等。
当我们创建一个文件并保存时,操作系统会在这些存储介质上为其分配一定的存储空间。
这个存储空间的大小取决于文件的大小和类型。
为了方便识别和管理文件,操作系统为每个文件赋予了一个唯一的标识符,通常称为文件名。
文件名不仅要唯一,还应该具有一定的描述性,以便我们能够通过文件名大致了解文件的内容。
例如,“2023 年工作总结docx”这个文件名就能够让我们清楚地知道这是一份关于2023 年工作的总结文档。
文件管理系统还会对文件进行分类和组织。
常见的组织方式有文件夹结构。
我们可以根据文件的类型、用途、时间等因素创建不同的文件夹,并将相关的文件放入其中。
比如,我们可以创建“工作”“学习”“娱乐”等文件夹,然后在“工作”文件夹下再细分出“项目文档”“会议记录”等子文件夹。
这样的分类方式可以让我们更加清晰地了解文件的归属和用途。
文件的检索也是文件管理的重要功能之一。
当我们需要查找一个文件时,操作系统提供了多种检索方式,比如通过文件名搜索、文件内容搜索、按照修改时间搜索等。
这些搜索功能可以帮助我们快速找到所需的文件,节省大量的时间。
文件的共享也是我们经常会用到的功能。
在一个团队或家庭中,我们可能需要共享一些文件给其他人。
操作系统第7章 文件管理
以前的章节,是操作系统对硬件的控制;七、八章,是操作系统对软件的控制。
(对软件的控制,即文件!)文件管理的逻辑结构,对应第七章。
文件管理的物理结构 磁盘,对应第八章。
本章,是OS针对软件的管理(包括程序和数据。
)在现代计算机系统中,要用到大量的程序和数据,由于内存容量有限,且不能长期保存,故而平时总是把他们以文件的形式存放在外存中,需要时调入内存。
但用户不能够胜任管理文件的工作,于是在OS中又增加了文件管理功能,构成一个文件系统,负责管理在外存上的文件,把文件的存取、共享和保护等手段提供给用户,方便了用户,保证了文件的安全,提高了系统资源的利用率。
7.1 文件和文件系统现代OS中几乎毫无例外的通过文件系统来组织和管理计算机中存储的数据;或者说文件系统的管理功能,是通过把它所管理的程序和数据组织成一系列文件的方法来实现的。
文件则是指具有文件名的若干相关元素的集合。
基于文件系统的概念,可以把数据组成分为数据项、记录和文件三级。
7.1.1 数据项、记录和文件1、文件、记录和数据项之间的关系2、文件属性1)文件类型:可以从不同的角度来规定文件的类型。
如源文件、目标文件及可执行文件。
2)文件长度:指文件的当前长度,长度的单位可以是字节、字或块,也可能是最大允许的长度。
3)文件的物理位置:通常是用于指示文件在哪一个设备上及在该设备的哪一个位置的指针。
4)文件的建立时间:指最后一次的修改时间等。
7.1.2 文件名和类型1、文件和扩展名1)文件名:在不同的系统之间,对文件名的规定是不同的。
2)扩展名:又称后缀名,用于指示文件的类型。
2、文件类型:1)按用途分类:系统文件、用户文件和库文件。
2)按文件中数据的形式分类:源文件、目标文件和可执行文件3)按存取控制属性分类:只执行文件、只读文件和读写文件。
7.1.3文件系统的层次结构1、文件系统模型:最核心!!!的层次!!1)对象及其属性。
文件管理系统的对象有:文件、目录和磁盘存储空间。
计算机操作系统(第4版)课件:文件管理
文件管理
1. 按文件是否有结构分类 1) 有结构文件 (1) 定长记录。 (2) 变长记录。
22
文件管理
2) 无结构文件 如果说在大量的信息管理系统和数据库系统中,广泛采 用了有结构的文件形式的话(即文件是由定长或变长记录构 成的),那么在系统中运行的大量的源程序、可执行文件、 库函数等,所采用的就是无结构的文件形式,即流式文件。 其文件的长度是以字节为单位的。对流式文件的访问,则是 利用读、写指针来指出下一个要访问的字符。可以把流式文 件看做是记录式文件的一个特例:一个记录仅有一个字节。
29
文件管理
7.2.4 索引文件(Index File) 1. 按关键字建立索引 定长记录的文件可以通过简单的计算,很容易地实现随
机查找。但变长记录文件查找一个记录必须从第一个记录查 起,一直顺序查找到目标记录为止,耗时很长。
30
文件管理
图7-4 具有单个和多个索引表的索引文件
31
文件管理
2. 具有多个索引表的索引文件 使用按关键字建立索引表的索引文件与顺序文件一样, 都只能按该关键字进行检索。而实际应用情况往往是:不同 的用户,为了不同的目的,希望能按不同的属性(或不同的 关键字)来检索一条记录。为实现此要求,需要为顺序文件 建立多个索引表,即为每一种可能成为检索条件的域(属性 或关键字)都配置一张索引表。在每一个索引表中,都按相 应的一种属性或关键字进行排序。
43
文件管理
3) 使用信息类 使用信息类包括文件的建立日期和时间、文件上一次修 改的日期和时间,以及当前使用信息。这些信息包括当前已 打开该文件的进程数,是否被其它进程锁住,文件在内存中 是否已被修改但尚未拷贝到盘上等。应该说明,对于不同OS 的文件系统,由于功能不同,可能只含有上述信息中的某些 部分。
2022年华东理工大学计算机科学与技术专业《操作系统》科目期末试卷A(有答案)
2022年华东理工大学计算机科学与技术专业《操作系统》科目期末试卷A(有答案)一、选择题1、下面关于文件的叙述中,错误的是()。
I.打开文件的主要操作是把指定文件复制到内存指定的区域II.对一个文件的访问,常由用户访问权限和用户优先级共同限制III.文件系统采用树形片录结构后,对于不同用户的文件,其文件名应该不同IV.为防止系统故障造成系统内文件受损,常采用存取控制矩阵方法保护文件A.仅IB. 仅I、IIIC.仅I、III、IVD.I、II、III,IV2、文件系统中设立打开(open)系统调用的卡要目的是()。
A.把文件从辅存读到内存B.把文件的控制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D.把磁盘文件系统的控制管理信息从辅存读到内存3、设有n个进程共用一个相同的程序段,若每次最多允许m个进程(mSn)同时进入,临界区,则信号量的初值为()。
A.nB.mC.m-nD.-m4、与单道程序相比,多道程序系统的优点是()I.CPU 利用率高II.系统开销小III.系统吞吐量大IV. I/O设备利用率高A.仅I、IIIB.仅I、IVC. 仅II、IIID.仅I、III,IV5、若一个信号量的初值为3,经过多次P、V操作之后当前值为-1,则表示等待进入临界区的进程数为()A.1B.2C.3D.46、某基于动态分区存储管理的计算机,其主存容量为55MB(初始为空),采用最佳适配(Best Fit)算法,分配和释放的顺序为:分配15MB,分配30MB,释放15MB.分配8MB.分配6MB,此时主存中最大空闲分区的大小是()。
A.7MBB.9MBC.10MBD.15MB7、在请求分页系统中,页面分配策略与页面置换策略不能组合使用的是()。
A.可变分配,全局置换B.可变分配,局部置换C.固定分配,全局置换D.固定分配,局部置换8、列选项中,不可能在用户态发生的事件是()。
A.系统调用B.外部中断C.进程切换D.缺页9、下列关于批处理系统的叙述中,正确的是()I.批处理系统允许多个用户与计算机直接交互II.批处理系统分为单道批处理系统和多道批处理系统III.中断技术使得多道批处理系统的1/O设备可与CPU并行工作A.仅II、IIIB.仅IIC.仅I、IID. 仅I、III10、某进程的段表内容见表,当访问段号为2、段内地址为400的逻辑地址时,进行地址转换的结果是()。
第8章 文件管理
在目录树中,根节点和中间节点都必须是目录,而普通文件和特别 文件只能作为“叶子”出现。当然,目录也可以作为叶子。
7
8.2 文件和目录
ห้องสมุดไป่ตู้
8.2.3文件系统
文件系统指文件存在的物理空间。在Linux系统中,每个分区都是一个 文件系统,都有自己的目录层次结构。Linux的最重要特征之一就是支 持多种文件系统,这样它更加灵活,并可以和许多其它种操作系统共 存。由于系统已将Linux文件系统的所有细节进行了转换,所以Linux 核心的其它部分及系统中运行的程序将看到统一的文件系统。 大部分UNIX文件系统种类具有类似的通用结构,即使细节有些变化。 其中心概念是超级块superblock, i节点inode, 数据块data block,目录块 directory block, 和间接块indirection block。超级块包括文件系统的总体 信息,比如大小(其准确信息依赖文件系统)。i节点包括除了名字外的 一个文件的所有信息,名字与i节点数目一起存在目录中,目录条目包 括文件名和文件的i节点数目。i节点包括几个数据块的数目,用于存储 文件的数据。i节点中只有少量数据块数的空间,如果需要更多,会动 态分配指向数据块的指针空间。这些动态分配的块是间接块;为了找 到数据块,这名字指出它必须先找到间接块的号码。
8
8.3 虚拟文件系统
Linux系统允许众多不同种类的文件系统共存,如ext3、 vfat等。通过使用同一套文件I/O系统调用,即可对Linux中 的任意文件进行操作,而无需考虑其所在的文件系统的具 体格式。此外,Linux还支持跨文件系统的文件操作,即对 文件的操作可以跨文件系统进行。如图所示,现这种操作 的机制正是虚拟文件系统。
课件操作系统文件管理
文件同步工具用于在不同设备或 不同操作系统之间保持文件的一
致性,确保数据备份和恢复。
常用同步方式
单向同步(A到B)、双向同步(A 到B,B到A)和增量同步(仅同步 发生变化的文件)。
常用同步工具
Dropbox、OneDrive、Google Drive等云存储服务,以及 Syncthing等开源软件。
特点
课件操作系统通常具有简单易用的界 面、丰富的教育资源、强大的学习管 理功能、实时互动工具以及安全可靠 的数据保护等特点。
课件操作系统的历史与发展
01
早期阶段
早期的课件操作系统主要基于Web技术,提供基本的在线学习功能。
02 03
发展阶段
随着云计算和移动互联网的普及,课件操作系统开始集成更多先进的技 术,如人工智能、大数据分析等,以提供更加个性化和智能化的在线教 育服务。
文件管理策略
01
02
03
04
文件分类
根据课件的内容和用途,将文 件进行分类整理,方便查找和
使用。
命名规范
为文件命名时,应采用简洁、 易懂的名称,并遵循一定的规 范,以便快速识别文件内容。
文件存储
选择合适的文件存储位置,确 保文件的安全性和保密性。
文件版本控制
对于需要频繁修改的文件,应 采用版本控制工具(如Git) ,以避免文件冲突和版本混乱
。
文件备份与恢复
定期备份
定期对课件文件进行备份,以防意外情况导致文 件丢失或损坏。
备份存储
选择可靠的备份存储设备或云存储服务,确保备 份数据的安全性和可恢复性。
备份策略
根据课件的重要性和使用频率,制定合适的备份 策略(如全量备份、增量备份等)。
2022年华东理工大学软件工程专业《操作系统》科目期末试卷A(有答案)
2022年华东理工大学软件工程专业《操作系统》科目期末试卷A(有答案)一、选择题1、设计实时操作系统时,首先应该考虑系统的()。
A.可靠性和灵活性B.实时性和可靠性C.分配性和可靠性D.灵活性和实时性2、下列关于操作系统的论述中,正确的是()。
A.对于批处理作业,必须提供相应的作业控制信息B.对于分时系统,不一定全部提供人机交互功能C.从响应角度看,分时系统与实时系统的要求相似D.在采用分时操作系统的计算机系统中,用户可以独占计算机操作系统中的文件系统3、下列描述中,()并不是多线程系统的特长。
A.利用线程并行地执行矩阵乘法运算B.Web服务器利用线程响应HTTP请求C.键盘驱动程序为每个正在运行的应用配备一个线程,用以响应该应用的键盘输入,D.基于GUI的调试程序用不同的线程分别处理用户输入、计算和跟踪等操作4、若某单处理器多进程系统中有多个就绪进程,则下列关于处理器调度的叙述中,错误的是()。
A.在进程结束时能进行处理器调度B.创建新进程后能进行处理器调度C.在进程处于临界区时不能进行处理器调度D.在系统调用完成并返回用户态时能进行处理器调度5、在支持多线程的系统中,进程P创建的若干个线程不能共享的是()A.进程P的代码段B.进程P中打开的文件C.进程P的全局变量D.进程P中某线程的找指针6、某进程访问页面的序列如下所示。
若工作集的窗口大小为6,则在t时刻的工作集为()。
A.(6,0,3,2)B. (2,3,0,4)C.(0,4,3,2,9)D.(4,5,6,0,3,2)7、在SPOOLing系统中,用户进程实际分配到的是()。
A.用户所要求的外设B.内存区,即虚拟设备C.设备的部分存储区D.设备的部分空间8、文件系统采用两级索引分配方式。
若每个磁盘块的大小为1KB.每个盘块号占4B,则该系统中单个文件的最大长度是()A.64MBB.128MBC.32MBD.都不对9、用户在删除某文件的过程中,操作系统不可能执行的操作是A.删除此文件所在的目录B.删除与此文件关联的目录项C.删除与此文件对应的文件控制块D.释放与此文件关联的内存缓冲区10、下列存储管理方式中,会产生内部碎片的是()。
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扇 区
物理块
(a)磁盘分块
9
一般由多个磁盘片组成。每片分两面,每一个磁盘面仅 配有一个磁头。在磁盘转动时经过读/写磁头所形成的 圆形轨迹为磁道。 每面可分成若干个磁道(典型值为500-2000条),每条磁 道又分成若干个扇区(10-100)。
扇区
磁臂
柱面
磁头
10
计算公式
已知块号,则磁盘地址:
柱面号=[块号/(磁头数×扇区数)] 磁头号=[(块号mod (磁头数×扇区数))/扇区数] 扇区号=(块号mod (磁头数×扇区数))mod 扇区数
4
文件的逻辑结构:从用户角度 按文件的逻辑结构分类,可分为: 组织的文件结构形式。 (1)有结构文件——由若干个记录所构成的文件,故 又称为记录式文件。每个记录有一个键,可按键进行查找。 每条记录具有特定意义的信息单位,有其内部结构。是一组 相关数据项的集合。
(2)无结构文件——是直接由字符序列所构成的文件, 故又称为流式文件。如源程序文件、目标代码文件。
缺点:增加一次访盘操作,从而降低了文件
访问的速度。 索引表本身带来了系统开销
17
4.UNIX的多重索引结构 当索引表的大小超过了一个物理块
大文件索引表组织: 链接模式:一个盘块一个索引表,多个索引表链接起来 多级索引:将一个大文件的所有索引表(二级索引)的地址放 在另一个索引表(一级索引)中。 综合模式:直接索引与多索引组合使用
一次间址 一次间址 二次间址 二次间址 三次间址 一次间址 文件信息 文件信息 文件信息 文件信息
11(二次间址用) 12(三次间址用)
21
8.4 文件存储空间管理
操作系统在各项管理中主要采用大量的表格数据结构 1.空闲表
每个表项对应一个由多个空闲块构成的空闲区信息,包括空 闲块号,空闲块个数,第一空闲盘块号等。 空闲区的分配与内存的动态分配类似,如最先适应算法,最 佳适应算法,最坏适应算法
序号 首块空闲块块号 空闲块个数 物理块号
1
2 …
7
35 …
3
5 …
7,8,9
35,36,37,38,39 …
空闲表
22
2. 空闲块链 把其中所有“空闲块”(即未分配使用的物理块,也 称“自由块”)链接起来,当创建一个文件需要存储块时, 就从链头上依次取下若干块来,而撤销文件时则将回收空间 又依次链接到链尾上。在主存上保存一个指针:空闲块链指 针,
28
优点:解决了文件的重名问题 (用户名|文件名) 查找时间降低 文件共享问题 缺点:增加了系统开销
29
3. 多级目录结构(树型目录)
在两级目录结构中,又进一步允许用户创建自 己的子目录并相应地组织自己的文件,则为三 级文件目录。依此类推,又可进一步形成四级、 五级文件目录。 主目录在树型目录结构中,作为树的根结点,数 据文件为树叶,其它所有目录均作为树的分支 结点。
始址 9
末址 25
jeep
优点:提高了磁盘空间利用率,不存在外部碎片问题 有利于文件插入和删除 有利于文件动态扩充 缺点:存取速度慢,不适于随机存取 链接指针占用一定的空间
15
3.索引(随机)结构 索引结构的文件是非连续式分配的另一种方法, 要求 系统为每一个文件建立一个索引表。每个表目指出逻辑块号 及相应物理块号, 当索引块一块不够写时,另一索引块地 址由前一索引块指针指出。
第一物理块号32
物理块 32 18 逻辑块0
物理块 18 21 1
物理块 21 36 2
物理块 36 NULL 3
文件长度4
文件说明
链接结构的文件
14
文件说明信息
文件名
0 1 10 2 3 4 5 6 7 8 9 16 10 25 11 12 13 14 15 16 1 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Null 26 27 28 29 30 31
3
根据文件的保护方式,文件可分为三类: (1)只读文件——允许文件主及核准的用户读,但不 允许写。 (2)读写文件——允许文件主及核准的用户去读、写, 但禁止未核准的用户读、写。 (3)不保护文件——所有用户都可以存取。 根据文件建立的结构基础分为: (1)逻辑文件——用户看到的建立在逻辑结构基础上的 文件,称之为逻辑文件(也叫虚文件)。 (2)物理文件——存储在物理存储设备上的文件称之为 物理文件(或实文件)。
位示图
24
8.5 文件目录
1 文件控制块
文件名 文件类型
地址信息
起始地址 文件大小 分配大小 存取控制信息
FCB
基本信息
为文件设置用 于描述和控制文件的 数据结构(其中包含 了文件名及文件的各 种属性),称之为文 件控制块(FCB)。 文件与文件控制块 一一对应. 文件控制块的有序集 合称为文件目录。
第八章 文件管理
学习和掌握:
文件是什么? 文件系统是什么? 文件的逻辑结构和存取方式 存储设备与文件的物理结构 文件存储空间管理 文件目录
1
8.1 概述
文件管理系统是将信息组成一个个文件的形式来管理。 的。 用户无需去考虑这些存储介质的设备差异。
1
文件
文件:是具有文件名的一组相关信息的集合,可分为有结构 文件和无结构文件两种。所谓有结构文件,就是文件有若干 个相关记录组成,而无结构文件则被看成是字符流。
已知磁盘地址:
块号=柱面号×(磁头数×扇区数)+磁头号×扇区数+ 扇区号
11
8.3.2 文件的物理结构
文件在文件存储器上的组织方法不同,构成不同的物 理结构。 1.连续(顺序)结构 若一个逻辑文件的信息存放在文件存储器上相邻物理块 中,则称该文件为连续文件,这样的结构称为连续结构。
文 件 说 明
起始物理块号(28) 文件块数(4)
0
1
2
3
4
5
6
7
0
1
0
0
1
0
1
0
0
0
1
0
1
1
1
1
这种位示图尺寸是固定的,通常不太大,可以保存在内 存中。因而存储空间的分配和回收可高速进行。存储分配时, 只要把找到的空闲物理块的标记位置1即可。回收时,则把对 应的标记位置0。
… … … … … … … … … … … … … … … … 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0
26
1.一级目录结构 整个系统为所有文件建立一个目录文件 (组成一线性表),每个文件有一个目 录项 优点: 简单,易实现 缺点: 限制了用户对文件的命名 文件平均检索时间长 限制了对文件的共享
DOS2.0版本以下采用,一个磁盘一个目录,目 前已淘汰
27
4 目录结构
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MFD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UFD用户文件目录 (又称用户子目录),给出该用户所 有文件的FCB
7
8.3 存储介质与文件的物理结构
1.磁带
永久保存大容量数据 顺序存取设备: 前面的物理块被存取访问之后, 才能存取后续的物理块的内容 存取速度较慢,主要用于后备存储, 或存储不经常用的信息,或用于 传递数据的介质 磁带
第i块 间隙 第i+1块
8
2.磁盘
磁道
直接(随机)存取设备: 存取磁盘上任一物理块的时 间不依赖于该物理块所处的位 置,磁头直接移动到所要求的 位置上。
5
在UNIX、Linux以及Dos操作系统中,文件按组织和处 理方式分为三类:
(1)普通文件——内部无结构的一串字符。这种文件 既可以是系统文件,也可以是库文件或用户文件。 (2)目录文件——由文件目录构成的一类文件。对它 的处理(读、写、执行)在形式上与普通文件相同。 (3)特殊文件——设备文件,把外部设备也看作文件
30
根目录中含有三个用户的总目录项A、B和C。 A B C
。。 。 A B D F E D G A
A C
J N K
J M K
A H F
31
优点: 层次结构清晰,便于管理和保护; 有利于文件分类; 解决重名问题; 提高文件检索速度; 能进行存取权限的控制 缺点: 查找一个文件按路径名逐层检查,由 于每个文件都放在外存,多次访盘影 响速度
物理块号 逻辑块号
28 0
29 1
30 2
31 3
连续结构文件
12
优点: 简单
支持顺序存取和随机存取 顺序存取容易,速度快,
缺点: A 要求有连续的存储空间 B 文件不能动态增长,不利于文件插入和删除 预留空间:浪费 C 外部碎片问题 重新分配和移动
不适用于存放经常被修改的文件
13
2. 链接(串联)结构 串联结构(也叫链接结构)是逻辑上连续的文件存放于 各个物理块上,而各个物理块不一定连续。
35
46
空闲块 链指针
在主存中存放
空闲块 35
空闲块 17
空闲块 46
空闲块 NULL
空闲链块
23
3. 位示图 又叫位图。为反映整个存 n-1 储空间的分配情况,用内存中 n-2 若干字节构成位示图。每个字 节的每一位(bit)都对应了一 个物理块的状态。当该位取1 n+m-1 时,标记对应的物理块已分配; n+m 取0时则反映了该物理块未分 配。
32
作业:
8.3 8.7 8.9 8.12
33
文件标识数 文件组织
文件的访问者
存取控制内容 使用信息 创建日期 修改时间
访问权限
读时间 备份时间