《操作系统》6文件管理课件

h
1
6.1 文件系统概述
6.1.1 文件系统概述
.1. 文件 域：有时也称“字段”，是指数据中不可再分的基本单元。一个域包含一个值， 常通过数据类型和长度两个属性来描述域。
. 记录：指一组相关域的集合，它是程序进行读/写的单位。记录中的每个域，都有
自己的域名，以便使用起来方便。
. 文件：指一组有相同结构的相关记录的集合，通常存储在磁盘上。文件有自己的
(a)
(b)
记录2、…、记录n组成。称这样的文件的结构是记录
.序列式的。如图(b)所示。 记录序列式文件结构的最大特点是把记
生物系 化学系 物理系
录视为读/写的单位。
动物 植物 有机 无机 稀土 几何
合法性 检查
文件操 作函数
I/O 分解
h
4
. 为减少对磁盘的I/O次数，为提高磁盘存储空间的利用率，通常是把若
干记录汇集成组后，存放在磁盘的扇区里；使用某记录时，是把包含那个 记录的整个扇区读到内存缓冲区，然后从中提取所需的记录。因此，文件 系统需要承担记录成组、分解以及磁盘存储空间管理的功能。
. 所谓“文件系统”是指操作系统中管理信息资源的一组系统软件、数据结构和文件，
6.3.3 文件的存取方式 6.3.4 “按名存取”的实现
6.4 文件的使用
6.4.1 文件的操作 6.4.2 文件共享 6.4.3 文件保护
6.5 Linux的文件管理
6.5.1 Linux文件系统概述 6.5.2 Linux的文件类型 6.5.3 Linux的二次扩展文件系统—Ext2 6.5.4 Linux的虚拟文件系统—VFS
2. 文件的命名
. 用户或应用程序是通过文件名实现对文件的访问的。这就是所谓的“按名存 . 给取文”件。命名的具体规则，各操作系统不尽相同，不过它们大多允许用1到8个英文
字母组成的字符串作为合法的文件名。
. 文件命名时，允许使用文件扩展名，文件名和扩展名之间，用圆点隔开 。
h
2
3. 文件的类型
.(1) 按文件的性质和用途分类 系统文件：操作系统及其他系统程序构成系统文件范畴。这些文件通 常是可执行的目标代码及所访问的数据，用户对它们只能执行，没有读和写的权利。
名字，用户或应用程序通过名字对它进行访问。对文件的访问在文件一级实施，也就是 说允许或拒绝用户或应用程序对整个文件的访问，而不能在记录级或域级实施。
. 数据库：由一种或多种类型的文件组成，它们涉及到与一个组织或项目相关的所
有数据，反映数据元素间存在的关系，以供不同应用程序共享使用。通常，数据库管理 系统是独立于操作系统的，有时也可能要用到一些文件管理系统中的程序功能。
第6章 文件管理
本章目录
6.1 文件系统概述
6.1.1 文件系统概述 6.1.2 文件系统的功能 6.1.3 文件的逻辑结构 6.1.4 记录的成组与分解
6.2 文件的目录结构
6.2.1 目录 6.2.2 目录的层次结构 6.2.3 路径名
6.3 文件在磁盘上的组织
6.3.1 磁盘存储空间的管理 6.3.2 文件的物理结构
(3) 文件存储空间的管理：对磁盘空间进行统一管理，随时记录整个空间的使用情 况，实施对磁盘空间的分配与回收。
(4) 文件的共享与保护：文件系统应该提供用户使用其他用户文件的方法，也应该 防止用户无意或恶意对文件的破坏。
h
返回目5录
6.1.3 文件的逻辑结构
.1. 字节序列结构 若文件由一组相关信息的有序字符流
不保护文件：这是一种不设防的文件，可以任意对它进行使用、查看和修改。
. (3) 按文件的内容分类 操作系统把文件的目录项聚集在一起，形成一个文件加以管理。由于这种文件中
. 包含的都是文件的目录项，因此称其为“目录文件”。 特殊文件：为了统一管理和方便使用，操作系统常以文件的观点来看待设备。被
. 视为文件的设备称为设备文件，也称为“特殊文件”。 普通文件：存储在磁盘上的一般文件。
. 用户文件：指用户在软件开发过程中产生的各种文件，如源程序、目标程序代码
和计算结果等。这些文件只能由文件主和被授权者使用。
. 库文件：常用的标准子程序、实用子程序等组成库文件。库文件中的文件，用户
在开发过程中可以直接调用，但只能读取或执行，不能修改。
(2) 按文件的保护性质分类
. 只读文件：这类文件只允许查看，使用者不能对它们进行修改，也不能运行。 . 读写文件：这是一种允许查看和修改的文件，但不能运行。 . 可执行文件：这是一种可以在计算机上运行的文件，以期完成特定的功能。使用 . 者不能对它进行查看和修改。
它实行文件的存取、检索、更新，提供安全可靠的共享和保护机制，提供操作文件的接 口，方便用户“按名存取”。
. 文件系统应该具有的功能：
(1) 提供文件操作命令：主要的文件操作命令有创建、撤销、读/写、查询、插入/删 除记录等。不同系统的文件操作命令，从功能上和数量上都不尽相同。
(2) 目录管理：为每个文件建立一个目录项，记载该文件的有关信息和属性。根据 用户要求，可以创建或删除目录文件，可以对文件进行检索和权限验证。
组成，那么这样的文件结构称作“字节序列”式的，有
.时称为“无结构文件”，或“流式文件”。如图(a)所
示。 “文本”是典型的字节序列结构。操作系统见到的 是字节，不去关心这些字节的内容和关系。
一个字节
一个记录
2. 记录序列结构
. 若把文件中相关信息的集合划分一个个记录，那
么它就是有结构的了。这样，整个文件就由记录1、
h
返回目3录
.6.1.2 文件系统的功能 用户或程序通过创建文件、删除文件以及各种执行文件操作的命令，
.开始与文件系统打交道。 在真正执行这些操作前，文件系统必须先用文件名去查目录，找到所
需的文件，文件的目录里，有着该文件的各种属性和存放的位置等信息。
. 找到文件后，必须对所要求执行的操作进行合法性检查，只有授权的用户才能以允
许的方式访问指定的文件，从而保证文件使用的安全。
. 文件上执行的基本操作，是在记录级进行的。文件记录在磁盘上的存放是有组织的，
结构的不同，采用的访问方法也不一样。因此，必须按所提出的访问方法，来转换文件
的操作命令。
文件
记录
内存缓冲区
磁Hale Waihona Puke 扇区目录 管理访问 方法
成组
空闲 区管理
用户或 程序命令
操作和 文件名