Linux操作系统原理与应用教学课件ppt作者张玲第1-6章第6章.ppt

第6章 文件管理 　　　　　　6.1 文件管理概述6.1.1 文件与文件系统　　1. 文件　　文件是具有名字的一组相关信息的有序集合，存放在外部存储器中。文件的名字称为文件名，它是文件的标识。文件的信息可以是各种各样的，一个程序、一批数据、一张图片、一段视频等都可以作为文件的内容。文件的存储空间是具有长久记忆特性的外部存储器(如磁盘、磁带等)，因而文件是可以长久保存的信息形式。所有需要在系统关机后仍能保留的信息都应以文件的形式存在。 　　2. 文件系统　　文件系统是操作系统的一个重要组成部分，它负责管理系统中的文件，为用户提供使用文件的操作接口。文件系统由实施文件管理的软件和被管理的文件组成。文件系统软件属于系统内核代码，文件则按特定的格式存放在磁盘分区中。文件系统通常以磁盘分区划分，每个分区对应一个独立的文件系统。　　归纳起来，文件系统的功能包括以下几项：　　● 实现文件的“按名存取”，包括按名建立、读/写、检索、修改、删除文件等操作。　　● 管理分区存储空间，实施存储空间的分配、回收与重组。　　● 实现对文件的共享、必威体育官网网址和保护措施。　　● 提供文件访问接口。 　　3. 文件的描述　　为了实施和控制对文件的各种访问操作，文件系统为每个文件都建立了一个文件控制块(File Control Block，FCB)。文件的FCB的作用类似于进程的PCB，它记录了文件的使用者和管理者所关心的所有信息，包括文件名、属主、文件大小、物理存储位置、修改和访问时间、存取权限等。当用户创建一个新文件时，文件系统就为这个文件建立起一个FCB。随着文件的操作，FCB的内容也相应地变化。当文件被删除时，它的FCB也就消失了。 　　4. 文件目录　　计算机系统中通常存有大量的文件，系统须采用某种有效的形式来组织和管理这些文件。由于文件与文件的FCB一一对应，因此，管理文件就是管理文件的FCB。　　文件系统采用目录来组织文件。目录是FCB的有序集合，通过目录将所有的FCB分层分类地组织在一起，方便了文件的检索操作。由于目录的信息是需要长久保存的，所以目录也需以文件的形式存在。为此，系统定义了一种特殊的文件——目录文件，其内容是一组FCB构成的文件列表，每个表项是一个文件的FCB，在目录里就称为目录项了。由于目录本身也是文件，因此目录的FCB也可以作为另一个目录中的目录项，从而构成目录的层次关系。 　　目录的主要功能是实现文件的“按名存取”，即用户只需提供文件名就可以对文件进行各种操作。目录实现了文件名到文件物理存放位置的映射。　　目录的另一个功能是合理地组织文件。现在，几乎所有的操作系统都采用树形目录结构，就是将文件分层分类地组织成一个树状结构，从根目录开始向下延伸。树形目录结构的特点是层次清楚，便于文件分类管理，可加快文件的检索速度。另外，树形目录还允许文件重名，即只要文件不在同一目录下便可以使用相同的名字。 　　5. 文件的结构　　文件结构是文件内容的组织方式。从不同层面上看到的文件结构有所不同。图6-1所示是文件在三个不同抽象层次上的结构。 图6-1 文件的结构 　　1) 文件的格式　　终端用户是通过应用程序来使用文件的，从他们的角度看到的是文件的应用结构，也就是文件的格式。文件的格式由处理文件的应用程序定义和使用，通常以后缀名相区分。如“.doc”文件是由Word程序使用的格式，“.bmp”是图片处理程序使用的格式。　　根据文件格式的结构类型，文件大致可分为结构化文件(如列表文件、数据库文件等)、半结构化文件(如Web文档、图片、图像等)和无结构文件(如纯文本文件等)。 　　2) 文件的逻辑结构　　文件的逻辑结构是文件系统的直接用户(也就是应用程序)所看到的文件结构。文件的逻辑结构取决于文件系统接口的设计，它决定了文件存取的方式。应用程序按逻辑结构访问文件系统中的文件，并在此基础上构造出各种应用结构呈现给应用程序的用户。也就是说，应用程序负责文件的格式与逻辑结构之间的映射。　　文件的逻辑结构有记录式文件和流式文件两种，具体介绍见6.1.2小节。 　　3) 文件的物理结构　　文件的物理结构又称为存储结构，是指文件在外存上的存储组织形式。文件系统负责文件的逻辑结构与物理结构之间的映射。　　文件的物理结构分为连续文件、链接文件和索引文件3种，具体介绍见6.1.3小节。　　操作系统所关心的是文件的逻辑结构与物理结构。逻辑结构是供文件系统的用户使用的，物理结构是文件系统内部使用的。将逻辑结构与物理结构相区分，是为了向用户屏蔽有关文件存储的细节，使用户可以只凭简单的逻辑结构来使用文件。 6.1.2 文件的逻辑结构与存取方式　　1. 文件的逻辑结构　　文件的逻辑结构是从文件的使用者角度所看到的文件信