操作系统课件 第4章 文件系统.pdf

现代操作系统 第4章文件系统 福州大学软件学院 授课教师：江兰帆 文件系统概述 计算机为什么需要文件？ –数量原因——内存无法保存大量信息 –时间原因——内存无法永久保存信息 –应用原因——内存无法方便实现共享 文件系统概述 应用层观点：逻辑抽象 物理层观点：空间管理 安全、保护 磁盘设备防护 映 射 文件访问控制 磁盘数据存取 数据文件 磁盘空间 文件结构定义 磁盘空间分配 文件系统服务器 文件的组成和作用 • 具有标识的、在逻辑上有完整意义的信息 项的序列。 • 标识——文件名、信息项——文件体。 • 文件的逻辑含义：由文件的创建者和使用 者进行定义和维护。 • 文件必须便于存储、检索、共享。 • 广义的“文件”概念：所有可存储、提供 信息资源的设备均可称为文件。 文件系统的组成和概念 • 操作系统中统一管理信息资源的软件模 块，负责管理文件的存储、检索、更新， 提供安全可靠的共享和保护手段，方便 用户的使用。 • 文件系统=文件管理程序（文件和目录的 集合）+它所管理的全部文件 文件系统的功能目标 • 从系统角度来看，文件系统是对文件存储器的 存储空间进行组织、分配和回收，负责文件的 存储、检索、共享和保护。 • 从用户角度来看，文件系统主要是实现 “按名 存取”，文件系统的用户只要知道所需文件的 文件名，就可存取文件中的信息，而无需知道 这些文件究竟存放在什么地方。 文件系统模型 用户(程序) 文件系统接口 操纵和管理对 象的软件集合 文件 对象及属性 目录 磁盘空间 4.1 文件 4.1.1 文件命名 文件命名提供了一种将数据保存在外 部存储介质上以便于访问的功能。用户不 必关心文件存储方法，物理位置以及访问 方式等，而可以通过文件名来使用文件。 名称. 扩展名（为什么用这种格式呢？） 4.1.1 文件命名 4.1.2 文件结构 文件的结构是指文件的组织形式，文件 的结构有两种，一种是逻辑结构，另一种 是物理结构。 逻辑结构与物理结构的差别 • 逻辑结构：内容的组织形式 • 物理结构：数据的存储 4.1.2 文件结构 逻辑结构（用户观点）：研究的是用户思 维中的抽象文件，也叫逻辑文件。其目的 是为用户提供一种结构清晰、使用简便的 逻辑组织。用户按此去存储、检索和加工 处理有关文件信息。 4.1.2 文件结构 物理结构（实现观点）：研究的是存储在 物理设备介质上的实际文件，即物理文件。 其目的是选择一些性能良好、设备利用率 高的物理结构。系统按此和外部设备打交 道，