操作系统原理第9章文件管理.ppt

《计算机操作系统》- 第9章 操作系统原理Operating System Principles 四川大学计算机学院 段 磊 leiduan@ 2014 第9章 文件管理 存储在外存上的信息的组织形式是文件 文件系统是操作系统中管理信息资源的软件 说明存储文件及其属性 控制和管理文件 提供文件使用接口 安全实现文件的共享与保护 磁盘是重要的外存 本章目录 9.1 文件和文件的属性 9.2 文件结构和文件实现 9.3 文件系统 9.4 目录管理 9.5 磁盘存储器管理 9.6 文件系统性能和可靠性 9.7 文件的共享和保护 本章目录 9.1 文件和文件的属性 9.2 文件结构和文件实现 9.3 文件系统 9.4 目录管理 9.5 磁盘存储器管理 9.6 文件系统性能和可靠性 9.7 文件的共享和保护 9.1.1 文件的概念 数据项 基本数据项：可命名的最小逻辑单位/字段 组合数据项：由若干基本数据项组成 基本数据项的类型和数据 记录 一组相关数据项的集合 关键字：能唯一地标识出记录的基本/组合数据项 文件 由文件名标注的一组信息的结合 用于逻辑上描述存储在外存上的数据 文件的概念 文件的存取方法 所谓文件的存取方法，是指读写文件存储器上的一个物理块的方法，是指操作系统为用户程序提供的使用文件的技术和手段。 文件的存取方法不仅与文件的性质有关，而且与用户使用文件的方式有关。 通常有3类存取方法：顺序存取法、直接存取法和按键存取法。 文件的概念 文件的存取方法 顺序存取法：严格按物理记录排列的顺序依次存取 直接存取法：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。 按键存取法：实质上也是直接存取法，它不是根据记录编号或地址来存取，而是根据文件中各记录内容进行存取的。 文件系统 9.1.2 文件的分类 按用途分类： 系统文件，用户文件，库文件。 （用户对以上三者的访问权限不同） 按文件中的数据形式分类 源，目标，可执行。 存取控制 E，R，R/W 文件的分类 逻辑结构 有结构（记录式） 无结构（流式） 物理安排 顺序文件：数据（连续放） 链接文件 索引文件 9.1.3 文件的属性 属性的含义 文件类型 文件长度 文件物理位置 文件建立时间 …… 文件的属性 常见文件属性及其含义 保护：谁可以存取文件、以什么方式存取文件 口令：存取文件需要的口令 创建者：文件的创建者ID 所有者：当前所有者 只读标志：0表示读/写；1表示只读 隐藏标志：0表示正常；1表示不在列表中显示 系统标志：0表示普通文件；1表示系统文件 文件的属性 常见文件属性及其含义 存档标志：0表示已经备份；1表示需要备份 ASCII/二进制标志：0表示ASCII文件；1表示二进制文件 随机存取标志：0表示只允许顺序存取；1表示随机存取 临时标志：0表示正常；1表示进程退出时删除文件 加锁标志：0表示未加锁；1表示已加锁 记录长度：1个记录中的字节数 键的位置：每个记录中键的偏移量 文件的属性 常见文件属性及其含义 键的长度：键字段的字节数 创建时间：文件创建的日期和时间 最后一次存取时间：文件上一次存取的日期和时间 最后一次修改时间：文件上一次修改的日期和时间 当前大小：文件的字节数 最大长度：文件可能增长到的字节数 本章目录 9.1 文件和文件的属性 9.2 文件结构和文件实现 9.3 文件系统 9.4 目录管理 9.5 磁盘存储器管理 9.6 文件系统性能和可靠性 9.7 文件的共享和保护 9.2.1 文件的逻辑结构 人们常以两种不同的观点去研究文件的结构。 用户的观点 主要研究观察到的文件组织形式，用户可以直接处理其中的结构和数据 常被称为逻辑结构 实现的观点 主要研究存储介质上的实际文件结构，是指文件在外存上的存储组织形式 常被称为物理结构或存储结构 9.2.1 文件的逻辑结构 人们常以两种不同的观点去研究文件的结构。 用户的观点 主要研究观察到的文件组织形式，用户可以直接处理其中的结构和数据 常被称为逻辑结构 实现的观点 主要研究存储介质上的实际文件结构，是指文件在外存上的存储组织形式 常被称为物理结构或存储结构 文件的逻辑结构 有结构文件：记录式文件 无结构文件：流式文件 以字节为单位，利用读/写指针进行访问 文件的逻辑结构 顺序文件 逻辑记录的顺序 按记录录入的时间排:串结构 按关键字排序：顺序结构 后一种情况更有利于提高查询速度 对顺序文件的读/写操作 定长记录顺序文件：例：顺序读 易于定位，甚至可随机读取。 变长记录：不易定位，只能顺序读取。 文件的逻辑结构 顺序文件-评价 批处理时效率是所有逻辑文件中最高的 可存在于磁带上