第5章操作系统《文件系统》习题.ppt

5.1.1 文件和文件系统　　1. 文件　　操作系统对文件的管理是通过把它组织成一个个文件的方法来实现的。那么，什么是文件呢?　　文件(File)是一个具有符号名的一组相关联元素的有序序列。　　文件可以包含范围非常广泛的内容。系统和用户都可以将具有一定独立功能的程序模块、一组数据或一组文字命名为一个文件。例如用户的一个Pascal源程序、一个目标代码程序、系统中的库程序和各种系统程序、一批待加工处理的数据、一篇文章等，都可构成一个文件。 　　文件中的“元素”是可编址的最小信息项目(字或字节)。通常，一个文件由若干个称为逻辑记录的最小单位组成。记录是一个有意义的信息集合，它是作为对文件进行存取操作的基本单位。一个文件的各个记录的长度可以相等也可以不等。在有些情况下，一个逻辑记录还可以包含若干个数据项，例如，为每个学生的成绩建立一个文件，学生的姓名可作为该文件的符号名，每门课程设置一个记录，记录中还可以包含几个数据项：作业、实习、期中、期末。但是，本章只讨论基本文件系统，也就是说，只涉及文件记录的简单逻辑组织。它处理在操作系统级上的无结构、无解释的信息集合。因此，这里讲述的文件基本上都是程序和有关数据的集合。 　　应该指出，某些慢速字符设备也被看成是一个文件。这是因为，在这些设备上传输的信息可以看作是一组顺序字符序列，这类文件实际上是顺序文件。例如键盘输入文件、打印机文件等。 　　2. 文件系统　　操作系统中负责管理和存取文件信息的软件机构称为文件管理系统，简称文件系统。文件系统由三部分组成：与文件管理有关的软件、被管理的文件以及实施文件管理所需的数据结构。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和分配，负责文件的存储并对存入的文件进行保护和检索的系统。具体地说，它负责为用户建立文件，存入、读出、修改、转储文件，控制文件的存取，当用户不再使用时撤消文件等。 　　在操作系统中增设了文件管理部分后，为用户带来了如下好处：　　(1) 使用的方便性：由于文件系统实现了按名存取，用户不再需要为他的文件考虑存储空间的分配，因而无需关心他的文件所存放的物理位置。特别是，假如由于某种原因，文件的位置发生了改变，甚至连文件的存储装置也换了，在具有按名存取能力的系统中，对用户不会产生任何影响，因而也用不着修改他们的程序。 　　(2) 数据的安全性：文件系统可以提供各种保护措施，防止无意的或有意的破坏文件。例如有的文件可以规定为“只读文件”，如果某一用户企图对其修改，那么文件系统可以在存取控制验证后拒绝执行，因而这个文件就不会被误用而遭到破坏。另外，用户可以规定他的文件除本人使用外，只允许核准的几个用户共同使用。若发现事先未核准的用户要使用该文件，则文件系统将认为其非法并予以拒绝。　　(3) 接口的统一性：用户可以使用统一的广义指令或系统调用来存取各种介质上的文件。这样做简单、直观，而且摆脱了对存储介质特性的依赖以及使用I/O指令所做的繁琐处理。从这种意义上看，文件系统提供了用户和外存的接口。 5.1.2 文件的类型　　为便于文件的控制和管理，通常把文件分成若干类型。　　文件按其性质和用途可以分为：　　(1) 系统文件：有关操作系统及其它系统程序的信息所组成的文件。这类文件对用户不直接开放，只能通过系统调用为用户服务。　　(2) 库文件：由标准子程序及常用的应用程序组成的文件。这类文件允许用户调用，但不允许用户修改。 　　(3) 用户文件：由用户委托操作系统保存的文件，如源程序文件，目标程序文件，以及由原始数据、计算结果等组成的文件。这类文件根据使用情况又可以分为三种类型：　　① 临时文件：用户在一次算题过程中建立的“中间文件”。当用户撤离系统时，其文件也随之被撤消。　　② 档案文件：只保存在作为档案的磁带上，以便考证和恢复时用的文件，如日志文件。　　③ 永久文件：用户要经常使用的文件。它不仅在磁盘上有文件副本，而且在“档案”上也有一个可靠的副本。 　　根据文件的保护方式，文件可分为三类：　　(1) 只读文件：允许文件主及核准的用户读，但不允许写的文件。　　(2) 读写文件：允许文件主及核准的用户读、写，但禁止未核准的用户读、写的文件。　　(3) 不保护文件：所有用户都可以存取的文件。 　　按文件信息的流向，文件又可分为三类：　　(1) 输入文件：例如键盘输入文件，只能输入。　　(2) 输出文件：例如打印机文件，只能输出。　　(3) 输入输出文件：在磁盘、磁带上的文件，既可读，又可写。 　　在UNIX操作系统中，文件按组织和处理方式分为三类：　　(1) 普通文件：由内部无结构的一串平滑的字符构成的文件。这种文件既可以是系统文件，也可以是库文件或用户文件。　　(2) 目录文件：由文件目录构成