操作系统第7章文件系统精要.ppt

目的与要求：了解文件结构，访问方式，存储结构。掌握文件管理用的文件控制块和文件目录结构。了解文件存储器分区和空间管理。文件存放与访问方式，文件目录结构。文件使用和控制、文件保护 重点与难点：掌握文件系统调用处理及使 用。了解文件备份与保护、系统的组成和各部分功能。 ;1.大量的程序和数据需要管理。为了方便使用管理系统的公共程序和数据以及用户自己的程序和数据而引入文件。;2.内存空间有限。不是所有的程序和数据都能常驻内存。 3.为了对程序和数据实现按名存取。为了对外存储器空间管理和对其上文件的按名访问而引入文件系统 。;文件系统的基础是什么? 大容量磁盘;7.1. 概述 一、什么是文件？ 文件（file）是被命名的相关信息的集合体。 它由创建者定义，通常存放在外存上，可以作为一个独立单位来实施相应的操作（如打开、关闭、读写等）。;二、文件的主要属性包括哪些？ 文件名，文件类型，文件长度，创建者，创建时间，修改时间，文件定位信息 ，文件所包含的信息。;三、文件的基本特征有哪些？ 文件体内容丰富，可以是源程序、可执行代码、数据、表格、语言或图像等。 无论何种内容的文件都用一个名字唯一标识，并都遵循按名存取原则。 文件具有可重用性和可保存性。;四、文件的分类 （1）按文件的用途分为3类：系统文件、库文件和用户文件 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。 如操作系统核心目标代码文件，驱动程序文件，注册库配置文件。;库文件。指系统提供的实用子程序库，用户只能使用不能修改的程序文件。如C语言、PASCAL语言提供的子程序库，windows中的 .dll，.exe。 用户文件。如用户源程序和数据文件，各种应用程序用的数据文件。;（2）按文件中的数据形式分类 源文件 目标文件 可执行文件;（3）按存取权限分类 只读文件 读写文件 可执行文件;（4）按保存时间分类 临时文件 永久文件;（5）按文件的内部构造和处理方式分类 普通文件----由表示程序、数据或文本的字符串构成，内部没有固定的结构。 目录文件----由下属文件的目录项构成的文件。 特殊文件----特指各种外部设备。;五、文件存取方法 （1）顺序存取法 按照文件的逻辑地址顺序来存取。 程序依次访问文件的数据，操作系统自动记录文件访问的当前位置。 生活中的例子： 文件归档时按文件编号顺序存放，查阅时按文件编号顺序查找。;（2）随机存取法 程序读/写时直接给出要访问数据的逻辑位置（即记录编号，如第几个字节或第几个记录）及长度，由OS将逻辑位置转换成物理位置并访问 生活中的例子： 文件存放时按自己的生活习惯把文件存放于自己易于记忆的地方，取阅时自己记住（大脑转换）存放的地方。;（3）其他方法（如按键存取法，索引存取法等） 按键存取法 文件的存取根据给定的键或记录名进行。 生活中的例子： 文件存放时按文件名（如标题）分类存放，取阅时按文件类型查找。;六、文件的存储介质 顺序存储设备 如：磁带 直接存储设备（随机存取设备） 如：磁盘、光盘、闪存等;7.2 文件系统的功能与结构 ;二、文件系统的功能 文件管理 目录管理 文件存储空间管理 文件的共享与保护 提供方便的接口;7.3 文件目录结构和目录查询 ;（一）文件的内涵 一个文件由文件说明和文件体组成 （二）文件控制块 说明部分的全部信息集中起来，以一个数据结构的形式表示，称此结构为文件控制块（FCB）。因此，文件包含文件控制块和文件体。;（三）FCB的主要内容： (1)文件名 (2)文件类型 (3)文件位置 (4)文件大小 (5)保护信息 (6)使用计数 (7)时间;（四）文件目录的组成 所有文件的文件控制块的有序集合，就构成了文件目录。 完全由文件控制块构成的文件称为目录文件。;例：MS-DOS的文件控制块 在MS-DOS系统中，一个文件控制块有16个字节长，其中包含文件名，扩展名、属性、时间、日期、首块号和文件大小。如下图示：;文件目录;例：MS-DOS的目录文件 将上例文件目录以一个名字存储起来得到的文件称目录文件。 每个磁盘设备都有一个且只有一个根目录文件,但可以有很多子目录文件 WINDOWS系统以文件夹图标标示。; 7.3.2 文件的目录结构 1.一级目录结构 为外存上的全部文件设立一张线性排列的目录表，包含所有文件的FCB。每建立一个新文件即在目录中增加一个FCB，每当删除一个文件即删除对应的FCB，当要访问一个文件时，先按文件名在目录中找到对应的文件FCB。然后由它的FCB映射其存放的物理地址。（见下图示）;;2.二级目录结构 设一个主目录MFD，然后为系统的每个用户设用户目录UFD。用户目录是用户所有文件FCB的集合，主目录中存放每个用户目录的用户目录