聊城大学计算机学院计算机操作系统课件 第6章.ppt

第六章 文件管理File Management 信息是计算机系统中的重要资源。操作系统重要组成部分之一文件系统，负责信息的组织、存储和访问。 文件系统的功能：提供高效、快速和方便的信息存储和访问功能。 本章主要内容 文件和文件系统 文件逻辑结构 外存分配方法 目录管理 文件存储空间的管理 文件共享和保护 6.1 文件和文件系统（File File System） 2 文件分类（ File Type） 按存取控制属性分类 (1) 只执行文件( Execute-Only File) (2) 只读文件(Read-only File) (3) 读写文件(Read-write File) UNIX操作系统支持的文件类型 普通文件：一般用户建立的源程序文件、数据文件、目标代码文件及操作系统自身文件、库文件、实用程序文件等，它们通常存储在外存储设备上。 ASCII文件：可以原样显示和打印，也可以用通常的文本编辑器进行编辑。 二进制文件：有一定的内部结构，组织成字节流。如：可执行文件时指令和数据的流，记录式文件是逻辑记录的流。 目录文件：管理和实现文件系统的由文件目录组成的系统文件。对目录文件可进行与普通文件一样的各种文件操作。 特殊文件：用于管理设备的文件。 块设备文件：用于磁盘、光盘或磁带等块设备的I/O操作。 字符设备文件：用于终端、打印机等字符设备的I/O操作。 二、文件系统模型（File System Model） 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。 6.2文件逻辑结构 (File Logical Structure) 1 文件的不同组织层次 数据项（域）、记录、文件 数据项(Data Item)（域，field) 基本数据项(Basic Data Item)：描述一个对象属性的字符集。是最小逻辑数据单位。称为原子数据、数据元素、字段。 基本数据项有型（数据项的名字、类型等） 值（某实体的具体数据） 组合数据项(Combined Data Item)：由若干个基本数据项组成。 记录（Record） ：一组相关数据项的集合。描述一个对象某方面的属性。关键字。 三、有结构文件的逻辑结构 2 索引文件（Index File） 索引顺序文件的检索过程： 　利用用户所提供的关键字以及某种查找方法，去检索索引表， 找到该记录所在记录组中第一个记录的表项，从中得到该记录组第一个记录在主文件中的位置； 　利用顺序查找法去查找主文件，从中找到所要求的记录。 文件的物理结构：文件在外存上的存储、组织和存取实现形式，与存储介质的存储性能和采用的外存分配方式有关。存储结构。 为文件分配外存空间时所要考虑的主要问题是： 存储性能：怎样才能有效地利用外存空间； 访问性能：如何提高对文件的访问速度。 目前常用的外存分配方法有： 一、连续分配（Continuous Allocation） 1、连续分配方式 为每一个文件分配一组相邻接的盘块。通常，它们都位于一条磁道或相邻磁道上，操作时，磁头较少移动。 　 把逻辑文件中的记录，顺序地存储到邻接的各物理盘块中，形成的物理文件称为顺序文件。 　　顺序文件保证了逻辑文件中的记录顺序与存储器中文件占用盘块的顺序的一致性。在FCB中记录该文件第一个记录所在的盘块号和文件长度（盘块数）。 　　外存的这种连续分配方式，和内存的动态分区一样，长时间使用后，出现外存的外部碎片。也可用“紧凑”。 连续分配的主要优点： (1) 顺序访问容易。也支持随机访问。 (2) 顺序访问速度快。这种对文件的访问速度，是几种存储空间方式中最高的一种。 二、链接分配（Linked Allocation） 通过在每个盘块上的链接指针，将同属于一个文件的多个离散的盘块链接成一个链表。 此分配方法形成的物理文件称为链接文件。 链接分配是采取离散分配方式，从而消除了外部碎片，故可以显著地提高外存空间的利用率，且无需事先知道文件长度。此外，文件的增、删、改，也十分方便。 链接方式又可分为隐式链接和显式链接两种方式。 在FCB中，记录文件包含的第一个盘块和最后一个盘块的指针。而在每块中都含有一个指向下一个盘块的指针。图６-８所示。 隐式链接分配方式的主要问题(Main Problem)： 只适合于顺序访问，对随