操作系统原理及应用（Linux） 王红 第5章 文件新.ppt

第五章 文件管理 本章学习目标 文件的目录结构 文件的按名存取 文件和目录的主要操作 Linux文件 文件存储空间管理 第五章 文件管理 教学内容 5.1 文件管理概述 5.2 文件的结构 5.3 文件目录管理 5.4 Linux文件系统 5.5 文件存储空间的管理 5.6 文件共享与安全性 5.7 Linux系统的文件操作 本章小结 5.1 文件管理概述 5.1.1文件及其分类 1.文件的概念 文件是具有符号名而且在逻辑上具有完整意义的信息项的有序序列。 数据项: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。 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。 文件是相关记录的集合:它通常存放在外存上，可以作为一个独立的单位被存放和实施相应的操作。 5.1 文件管理概述 文件具有文件类型、文件长度、文件的物理位置、文件的存取权限、文件的建立及修改日期等属性。 2.文件类型 按文件的数据形式分类 源文件 目标文件 可执行文件 按用途分类 系统文件 库文件 用户文件 5.1 文件管理概述 按存取权限分类 只读文件 读写文件 可执行文件 按保存时间分类 临时文件 档案文件 永久文件 5.1 文件管理概述 在UNIX和DOS操作系统中，文件按内部结构和处理方式分类 普通文件 目录文件 特别文件 5.1 文件管理概述 5.1.2文件系统及其功能 所谓文件系统，是指操作系统系统中实现对文件的组织、管理和存取的一组系统程序，它实现对文件的共享和保护，方便用户“按名存取”。 1．文件系统的结构 对象及其属性 对对象操纵和管理的软件集合 文件系统的接口 5.1 文件管理概述 2．文件系统的功能 文件及目录的管理。如打开、关闭、读、写等。（提供有关文件自身的服务。如文件共享机制、文件的安全性等。 文件存储空间的管理。如分配和释放。主要针对可改写的外存如磁盘。 提供用户接口。为方便用户使用文件系统所提供的服务，称为接口。文件系统通常向用户提供两种类型的接口：命令接口和程序接口。不同的操作系统提供不同类型的接口，不同的应用程序往往使用不同的接口。 5.2 文件的结构 文件的结构是指文件的组织形式。对任何一个文件，都存在着两种形式的结构： 文件的逻辑结构 从用户观察和使用文件的角度出发所定义的文件组织形式。 文件的物理结构 从系统的角度考察文件在实际存储设备上的存放形式，又称为文件的存储结构。 5.2.1 文件的逻辑结构 1．有结构文件 又称为记录式文件，它把文件内的信息划分为多个记录，用户以记录为单位来组织信息，即在逻辑上可被看成是一组连续顺序的记录的集合。 5.2 文件的结构 定长记录文件:是指文件中所有记录的长度都相同。文件的长度可用记录的数目来表示。 不定长记录文件:是指文件中个记录的长度不相同。如姓名、家庭住址、性别等，有长有短。在处理之前每个记录的长度是已知的。 2．无结构文件 又称为字符流式文件，是由字符序列组成的文件，其文件内部不再划分记录，文件长度直接按字节来计算。如大量的源程序、 可执行文件、 库函数等都是无结构文件形式。在Linux系统中，所有的文件都被看作是流式文件，系统不对文件进行格式处理。 5.2 文件的结构 3．文件存取方式 文件存取方式是指用户对文件的逻辑存取方式，是由文件的性质和用户使用文件的情况决定的。 顺序存取方式:按照文件的逻辑地址依次存取。 随机存取方式:它允许用户随意存取文件中的任何一个物理记录，而不管上次存取了哪一个记录。 5.2.2 文件的物理结构 在外存上如何存放文件，主要与下述两个因素有关： 检索速度 不同的文件物理结构将导致产生不同的检索速度。 存储介质 选哪种存储介质与用户对文件存取方式的要求有关。 5.2 文件的结构 1．连续文件 5.2 文件的结构 连续文件的主要优点如下： （1）顺序访问容易。 （2）顺序访问速度快。 但连续文件也存在以下缺点： （1）要求建立文件时就确定它的长度，依此来分配存储空间，往往难以实现； （2）不利于文件长度的动态增加； （3）在反复删除记录后，易产生碎片，导致外存空间利用率低。 5.2 文件的结构 2．串联文件 把一个逻辑上连续的文件离散存放在不连续的物理块中，为了表示其对应的逻辑块次序，对各物理块设置一个指针（称为连接