《操作系统教程—Linux实例分析___孟庆昌_第5章_文件系统》.ppt

第5章 文件系统 5.1 文件系统概述 5.2 文件的逻辑组织和物理组织 5.3 目录结构 5.4 文件存储空间的管理 5.5 对文件的主要操作 5.6 文件系统的可靠性 5.7 文件保护 5.8 Linux文件系统 习题 5.1 文件系统概述 5.1.1 文件及其分类 1. 文件 文件是被命名的数据的集合体。 它通常存放在外存上(如磁盘、 磁带)上， 可以作为一个独立单位被存放和实施相应的操作(如打开、 关闭、 读、 写等)。 2. 文件类型 为便于管理和控制文件， 往往把文件分成若干类型。 但由于不同系统对文件的管理方式不同， 因而对文件的分类方法也有很大差异。 下面是常用的几种文件分类方法。 1) 按用途分类 （1） 系统文件： 由操作系统及其他系统程序的信息所组成的文件。 （2） 库文件： 由标准子程序及常用的应用程序组成的文件。 这类文件允许用户使用， 但用户不能修改它们。 （3） 用户文件： 由用户委托保存、 管理的文件， 如源程序、 目标程序、 原始数据、 计算结果等。 2) 按文件中的数据形式分类 （1） 源文件： 是指从终端或输入设备输入的源程序和数据所构成的文件， 它通常是由ASCII码或汉字组成。 （2） 目标文件： 是指源程序经过相应语言的编译程序进行编译后， 但尚未经过连接处理的目标代码所形成的文件。 （3） 可执行文件： 经过编译、 连接之后所形成的可执行目标文件。 3) 按存取权限分类 （1） 只读文件： 仅允许对其进行读操作的文件， 不允许进行写。 （2） 读写文件： 允许文件主和被授权用户对其进行读或写操作的文件。 （3） 可执行文件： 允许被授权用户执行它， 但通常不允许读或写。 4) 按保存时间分类 （1） 临时文件： 用户在一次解题过程中建立的“中间文件”， 它只保存在磁盘上， 当用户退出系统时， 它往往也随之撤消。 （2） 永久文件： 长期保存的有价值的文件， 以备用户经常使用。 它不仅在磁盘(硬盘或软盘)上有副本， 同时在磁带上也有一个可靠的副本。 5) 在UNIX/Linux和MS-DOS系统中， 按文件的内部构造和处理方式分类 (1) 普通文件： 由表示程序、 数据或正文的字符串或0、 1码构成， 内部没有固定的结构。 （2） 目录文件： 由下属文件的目录项构成的文件。 （3） 特别文件： 特指各种外部设备。 3. 文件命名 文件是抽象的机制， 它提供了在磁盘上存放信息和以后从中读出的方法。 普通用户不必了解信息如何存放、 存放在何处、 磁盘如何实际工作等细节。 抽象机制最重要的特性一般就是按名管理对象， 用户对文件也是按名存取的。 5.1.2 文件系统的功能 现代操作系统中都配置有较完备的文件管理系统， 简称文件系统。 所谓文件系统， 就是操作系统中负责操纵和管理文件的一整套设施， 它实现文件的共享和保护， 方便用户“按名存取”。 一般来说， 文件系统应具备以下功能： (1) 文件管理——能够按照用户要求创建一个新文件、 删除一个旧文件， 对指定的文件进行打开、 关闭、 读、 写、 执行等操作。 (2) 目录管理——为每个文件建立一个文件目录项， 若干文件的目录项构成一个目录文件。 (3) 文件存储空间的管理——由文件系统对文件存储空间进行统一管理， 包括对文件存储空间的分配与回收， 并为文件的逻辑结构与它在外存(主要是磁盘)上的物理地址之间建立映射关系。 (4) 文件的共享和保护——在系统控制下一个用户可以共享其他用户的文件。 (5) 提供方便的接口——为用户提供统一的文件方式， 即用户只要用文件名就可对存储介质上的信息进行相应操作， 从而实现“按名存取”。 5.1.3 文件系统的结构 文件系统本身一般由若干不同层次构成， 图5-2示出了文件系统的层次结构， 其中每一层都利