计算机操作系统_08文件系统.ppt

第八章 文件系统 教学目的与要求： 1.掌握文件、目录等基本概念 2.理解并掌握文件结构、管理、保护与共享 重点与难点： 1.文件系统的主要功能 2.树形目录、文件的共享与保护 主要内容： 8.1 文件和文件系统 8.2 文件逻辑结构 8.3 目录管理 8.4 文件共享 8.5 文件保护 8.6 作业 8.1 文件和文件系统 8.1.1 文件、记录和数据项 1.数据项 基本数据项：用于描述一个对象的某种属性的字符集，是数据组织中可以命名的最小逻辑数据单位，即原子数据，也叫数据元素或者字段。基本数据项的名字和类型共同定义了一个数据项的“型” 组合数据项：由若干个基本数据项构成，简称组项 2.记录 是一组相关数据项的集合，用于描述一个对象某方面的属性。 3.文件 是具有文件名的一组相关信息的集合，可分为有结构文件和无结构文件两种。 在有结构文件中，文件是由记录构成的，无结构文件则被看成是一个字符流；文件是文件系统中最大的一个数据单位，它描述了一个对象集。 4.文件属性 主要包括：类型、长度、物理位置、存取控制、建立时间等等 (注意,不包括文件名) 8.1.2 文件类型 在文件系统中，为了有效、方便地管理文件，常常把文件按其性质和用途等进行分类。 1.按用途分类 可以分为：系统文件、用户文件、库文件 2.按文件中的数据形式分类 可以分为：源文件、目标文件、可执行文件 3.按存取控制属性分类 可以分为：只执行文件、只读文件、读写文件 4.按文件的逻辑结构分类 可以分为：有结构文件、无结构文件 5.按文件的物理结构分类 可以分为：顺序文件、链接文件、索引文件 6.按组织形式分类 可以分为：普通文件、目录文件和特殊文件 ? 8.1.3 文件系统的模型（层次模型） 1．文件系统的概念： 文件系统是指含有大量的文件及其属性的说明，对文件进行操纵和管理的软件，以及向用户提供的使用文件的接口等的集合。 2．文件系统的模型，分为三个层次 8.1.4 文件操作 文件操作可以分为两类：整体与局部 1.对记录的操作 主要有，检索所有记录、检索单个记录、插入一个记录、修改一个记录、删除一个记录等等 2.对文件的操作 主要有，创建文件、删除文件、读文件、写文件、截断文件、设置文件的读/写位置的等等 8.2 文件的逻辑结构 文件的逻辑结构：是用户可见结构，即用户可以直接处理的数据及其结构，又称文件组织 文件的物理结构：是指文件在外存上的存储组织形式，又称文件的存储结构。与存储介质的存储性能无关。 对文件的逻辑结构的要求： 提高检索效率、便于修改、降低文件存储费用 8.2.1 文件逻辑结构的类型 1.有结构文件（记录式文件） 记录的长度是可知的，按各记录的长度是否相同，可以分为定长记录、变长记录两种。根据用户和管理上的需要，可以按下述方式分类： ①顺序文件 文件中的记录按某种顺序排列，通常是定长记录，易于查询。 ②索引文件 需要为文件创建一个索引表，常用于变长记录文件的管理，以加快检索速度。 ③索引顺序文件 是对上述两种文件方式的结合。 数据结构和数据库多采用有结构的文件形式。 2.无结构文件（流式文件） 无结构文件可以看成是记录式文件的一个特例。原程序、可执行程序、库函数等多采用这种形式。 ? 8.2.2 顺序文件 1.逻辑记录的排序 记录的排序可以是任意的。有以下两种情况： （1）串结构，记录之间的顺序与关键字无关常用的办法是按存入时间来决定。 （2）顺序结构，文件中的记录按关键字排序。对顺序结构的文件可以有多种检索方法，速度较快。 2.对顺序文件的读或写操作 设置读写指针，将指针指向需要读写的记录，比较简单 3.顺序文件的优缺点 优点：非常适用于对记录的批量存储； 可存放在磁带上 缺点：对但各记录的存取效率不高；对记录的增加和修改非常困难 8.2.3 索引文件 为了克服变长记录顺序文件难于实现直接存取的缺点,可以建立索引表，索引表中的每个表项都含有一个指向相应记录的指针，因此，索引表本身就是一个定长记录的顺序文件,可以实现直接存取。 ? 8.2.4 索引顺序文件 索引顺序文件是最常见的逻辑文件形式之一，它结合了顺序文件和索引文件的优点，克服了对变长记录不便于直接存取的缺点。索引表本身就是一个定长记录的顺序文件,可以实现直接存取. 8.3 目录管理 1．把文件名和对该文件实施控制管理的控制管理信息称为该文件的文件说明，并把一个文件说明按一定的逻辑结构存放到物理存储块的一个表目中。利用文件说明信息，可以完成对文件的创建、检索以及维护作用。因此，把一个文件的文件说明信息称为该文件的目录。对文件目录的管理就是对文件