《操作系统》课件-5

2. 文件系统
所谓“文件系统”，是指与文件管理有关的那部分软件、被管理的文件以及管理 所需要的数据结构（如目录、索引表等）的总体。
. 按文件的性质和用途，可把文件分成： 系统文件、用户文件、库文件。 . 按文件的保护性质，可把文件分成：只读文件、读写文件、可执行文件、不保护 文件。 . 按照文件的保护期限，可以把文件分成：临时文件、档案文件、永久文件。 . 按照文件的存取方式，可以把文件分成：顺序存取文件、随机存取文件。 . 按照设备的类型，可以把文件分成：磁盘文件、磁带文件、打印文件。 . 按照文件的逻辑结构，可以把文件分成：流式文件、记录式文件。 . 按照文件的物理结构，可以把文件分成 ：连续文件、链接文件、索引文件。 . 按照文件的内容，可以把文件分成 ：普通文件、目录文件、特殊文件。
存储设备 存储结构 存取方式 连续文件 顺序、随机 磁 盘 索引文件 顺序、随机 磁 带 连续文件 顺序
1 2
2 3
3
.
文件：MYFILE
0 1 1 2 3 4 5 磁 道 号 2 0
4
5
6
0 1
7Hale Waihona Puke Baidu
2 11 3
8 4 12 5
9 6 13
10
14
15
3
6
链接块存放：串联文件 若把逻辑上连续的用户文件信息存放到辅存的不连续物理块中，并在每一块 里包含一个指针，指向与它链接的下一块所在的位置，最后一块的指针放上“-1”，表 示文件的结束。那么这时所涉及的物理块，就是这个用户文件的物理结构。由于这些 物理块是不连续的，逻辑文件信息的连续性通过这些块里的指针表现出来，因此把该 文件的物理结构称为“链接结构”，或“串联文件”。
扇区号： 文件：MYFILE 0 1 1 2 3 4 5 3 6 12 磁 道 号 2 4 13 5 2 14 6 -1 3 15 0 4 0 1 索引表 2 3
.
0
2
3
0 1 25 3
9
6 10 9 14
14
6 0 10
10 1 9
7
8
11
5.1.4 文件的存取
用户访问文件时，可采用顺序存取和随机存取两种方式。
3. 文件的分类
5.1.2文件的逻辑结构
1. 文件的两种组织形式
所谓“文件的结构”，是指以什么样的形式去组织一个文件。用户总是从使 用的角度组织文件，系统总是从存储的角度组织文件。因此，从用户使用角度组织的 文件，称为文件的“逻辑结构”；从系统存储角度组织的文件，称为文件的“物理结 构”。 2. 文件系统的主要功能
.
5.1.3 文件的物理结构
1. 文件的物理结构
文件按不同的组织方式存放在辅存上，就得到文件不同的“物理结构”。文 件的物理结构有时也称为文件的“存储结构”。通常是以记录成组的方式把文件存放 到辅存的。即一个辅存块里，可能存放多个逻辑记录，块是辅存与内存之间进行信息 传输的单位。在文件的物理结构里，把块称为一个“物理记录”。
第5章 文件管理
本章讲述内容： 1. 用户组织文件的方式（逻辑结构），与存储文件 时的组织方式（物理结构） ； 2. 对文件存储空间——磁盘的管理 ；
3. 对文件目录结构的讨论； 4. 文件的共享与保密 。
5.1 文件的结构
1. 文件 5.1.1文件与文件系统
所谓“文件”，是指具有完整逻辑意义的一组相关信息的集合。文件与文件之间用 符号名加以标识，这个符号名被称为“文件名”。文件被存放在大容量的辅助存储器中。 当用户需要使用时，就通过文件名把相应的文件读到内存。
2. 文件的三种物理结构 连续存放：连续文件 用户总是把自己的文件 信息看作是连续的。若把这 种逻辑上连续的文件信息依 次存放到辅存连续的物理块 中，那么所涉及的这些物理 块就构成了该文件的物理结 构。因为这些物理块是连续 的，故这种文件的物理结构 称为“顺序结构”，或“连 续文件”。
扇区号：
0 0 1
的方式对文件进行访问。对于磁盘，文件可以采用顺序结构、链接结构、索引表结构在 其上存放。顺序存取方式对它们都是适用的。
. 所谓“顺序存取”，即是按照文件记录的排列次序一个接一个地存取。为了存取 第i个记录，必须先通过记录1到记录i-1。 . 由磁带机的物理特性，文件在其上只能采用顺序结构存放，也只能采用顺序存取
在文件的逻辑结构与相应的物理结构间建立起映射关系，并实现两者间的转换。 即如果用户要使用他文件中的某个信息，那么文件系统就必须根据用户给出的文件名 以及所指的信息，找到这个文件，找到这个文件里的那个信息。
3. 文件的两种逻辑结构
. 流式文件：把文件视为有序的字符集合，其内部不再对信息进行组织划分，
称这种文件的逻辑结构为“流式文件”。流式文件以字符为操作对象，适用于进行字 符流的正文处理。 记录式文件：把文件信息划分成一个个记录，存取以记录为单位进行，称这种 文件的逻辑结构为“记录式文件”。在这种文件中，每个记录顺序编号，称为“记录 号”。在记录式文件中，总有一个数据项能够唯一地标识记录，这种数据项称为记录的 “主关键字”。查找文件中的某个记录时，按主关键字去搜索，肯定能够找到。记录中 的其他项被称为“次关键字”。利用次关键字可以对文件中的记录进行分类。
扇区号： 文件：MYFILE 0 1 1 2 3 4 5 3 6 12 磁 道 号 2 4 13 5 2 14 6 -1 3 15 0 4 5 6 0 8 9 14 10 9 10 1 11 7 0 1 2 3
.
0
1
2
3
首块指针 6
索引表存放：索引文件 若把逻辑上连续的用户文件信息存放到辅存的不连续物理块中，系统为每 个文件建立一张索引表，表中按照逻辑记录存放的物理块顺序记录了这些物理块号。 那么这时所涉及的物理块，就是这个用户文件的物理结构。由于这些物理块是不连续 的，逻辑文件信息的连续性通过索引表里记录的物理块的块号反映出来，因此把这个 文件的物理结构称为“索引结构”，或“索引文件”。
2. 随机存取
1. 顺序存取
果该文件使用的是链接结构，那么也不适宜采用随机存取的方式进行访问。
. 所谓“随机存取”，即是可以以任何次序存取文件中的记录，无须先涉及它前面 的记录，只要给出记录号即可。 . 对磁带机上的文件，不适宜采用随机存取的方式进行访问；对磁盘上的文件，如
3. 存储设备、存储结构、存取方式间的关系