计算机操作系统实用教程教学课件作者王旭启6.ppt

第6章文件管理 6.1文件管理概述 6.2文件的逻辑结构与存取方式 6.3文件的物理结构与存储介质 6.4文件目录 6.5文件系统的实现 6.6文件系统的使用 6.7文件系统的安全 6.1文件管理概述 计算机的作用之一就是准确、高速地处理大量信息。这里，处理的含义可包括对信息的收集、组织、存取、加工和保管等方面。 在计算机系统中，信息的组织、存取、加工和保管等工作主要是由文件系统来完成的。文件系统是操作系统中一个重要组成部分。而且对于大多数用户来说，除了人机界面之外，文件系统是用户经常访问、直接处理的一个部分。 6.1.1 文件系统的引入 操作系统对信息资源的管理包括对操作系统本身、编译程序等各种系统程序、系统工具、库函数及各种用户应用程序的管理，另外还包括对系统的各种数据和用户数据的管理。 6.1文件管理概述 不论是操作系统自身还是用户，在完成某项任务时，都要了解所使用的程序资源和相关数据的位置。显然，如果不能快速准确地存取这些程序和数据，那么整个系统的使用效果是不会好的。 既然所有的计算机程序都要存储和检索信息，那么，对信息的存储就有一些基本的要求，概括起来有以下3点： (1)能够存储大量的信息。 (2)能长期保存信息。 (3)可以共享信息。 6.1文件管理概述 早期的计算机没有大容量的存储设备，程序和数据需要手工输入计算机。后来程序和数据可以保存在纸带或卡片上，然后再用纸带机或卡片机输入计算机中。在这个阶段，这些人工干预的控制和保存信息资源的方法不仅速度慢，而且错误百出，极大地限制了计算机的处理能力的发挥。 直到磁盘存储器和磁带存储器的出现，程序和数据等信息资源才开始真正被计算机所管理。可见，大容量直接存取的磁盘存储器以及顺序存取的磁带存储器等的出现，为计算机管理信息提供了物质基础，从而最终使信息资源管理产生了质的飞跃。把信息以一种单元，即文件的形式，存储在磁盘或其他外部存储介质上，促使了文件系统的出现。 6.1文件管理概述 在文件系统中，把程序和数据等信息看作文件，把它们存放在磁盘或磁带等大容量存储介质上。文件是通过操作系统来管理的，这些管理包括建立文件的结构，文件的命名、存取、使用、保护和实现等。 操作系统为系统管理者和用户提供了对文件的透明存取。所谓透明存取，是指不必了解文件存放的物理机制和查找方法，只需给定一个代表某段程序或数据的文件名称，文件系统就会自动完成对与给定文件名称相对应的文件的有关操作。 6.1.2文件与文件系统 6.1文件管理概述 研究文件系统有两种不同的观点，一种是用户的观点，另一种是操作系统的观点。从用户的观点看文件系统，主要关心文件的组成、命名、保护，可以进行的操作等。 从操作系统的观点看文件系统，主要关心文件目录的实现，存储空间的管理，文件的存储，磁盘实际运作方式（与设备管理的接口）等。 1．文件的定义 在计算机系统中，程序或数据都可以是文件，但这是一种较为模糊的说法。 文件可以被解释为一组带标识的、在逻辑上有完整意义的信息项的序列。这个标识为文件名，信息项构成了文件内容的基本单位。 6.1文件管理概述 文件的长度，可以是单字节或多字节；这些字节可以是字符，也是记录，而且各个记录的长度可以相等，也可以不等。 文件内容的具体意义，则由文件的建立者和使用者解释。 文件名是用户在创建文件时确定的，并在以后访问文件时使用。不同的操作系统有不同的文件名要求。文件名通常是一个字符串，有些系统规定文件必须是英文字母打头且允许其他的符号出现在文件名的非打头部分。 信息项是构成文件内容的基本单位，这些信息项是一组有序序列，它们之间具有一定的顺序关系。 6.1文件管理概述 通常，系统为一个正在使用的文件提供读写指针。读指针用来记录文件当前的读取位置，它指向下一个将要读取的信息项；写指针用来记录文件当前的写入位置，下一个将要写入的信息项被写到该处。 文件一般建立在存储器空间中，以便文件能够长期保存，即文件一旦建立，就一直存在，直到该文件被删除或超过事先规定的保存期限。 文件是一个抽象机制，它提供了一种把信息保存在存储介质上，而且便于以后存取的方法，用户不必关心文件实现的细节。 6.1文件管理概述 2．文件系统概念 所谓文件系统，是指操作系统中统一管理信息资源的一种软件。它管理文件的存储、检索、更新，提供安全可靠的共享和保护手段，并且要方便用户使用。 从用户的角度来看，文件系统负责为用户建立、读写、修改、复制和撤消文件。文件系统还负责完成对文件的存取控制。 文件系统的作用很多。文件系统既可保证用户的文件不被未经授权的用户窃取、破坏，又能允许在一定条件下由多个用户共享某些文件。 通常文件系统使用磁盘、磁带和光盘等大容量存储器作为存储介质。因此，文件系统可存储大量的信息。 6.1文件管理概