操作系统原理(ch8)

操作系统相关的知识。

操作系统原理

张德海E-mail:dhzhang@http://doc.guandang.net 2009年4月7日 2009年2009-4-7 1

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第八章文件系统8.1文件系统的概念 8.2文件的逻辑结构与存取方法 8.3文件的物理结构与存储设备 8.4文件存储空间管理 8.5文件目录管理 8.6文件存取控制 8.7文件的使用 8.8文件系统的层次模型2009-4-7 2

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第八章文件系统—引言

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第八章文件系统—引言 文件系统是计算机组织、存取和保存信息的重要手段。 本章主要讨论文件的组织结构、存取结构、保护以及文件系统空间管理等问题。

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8.1文件系统的概念1.文件系统的引入硬件资源操作系统对计算机资源的管理软件资源 CPU存储器设备系统程序系统应用程序库函数用户应用程序2009-4-7 5

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8.1.1文件系统的引入 问题的提出：怎样对软件资源 (各种程序和数据 )进行透明地存放，使用户能够方便、快捷、有效地使用它们？ 物质基础：大容量直接存取的磁盘存储器和顺序存取的磁带存储器的出现为解决上述问题提供了物质基础。2009-4-7 6

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1.文件的概念 从用户的角度：文件是存贮在某种介质上的(如磁盘、磁带等)并具有文件名的一组有序信息的集合。 从系统的角度：文件是一组赋名的相关联字符流的集合，或者是相关联记录 (一个有意义的信息单位)的集合。2009-4-7 7

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1.文件的概念—文件形式 文件形式： 流式文件：又称为无结构文件，以字符流的形

式存放信息。如：源程序、目标代码等。 记录式文件：由相关联的记录组成，记录是文件存取的基本信息单位。如：人事档案文件、交易记录文件等。

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1.文件的概念—文件名 文件名 根据文件的定义，每个文件必须有一个唯一的文件根据文件的定义，每个文件必须有一个唯一的文件

名， 不论是系统管理，还是用户使用文件都使用文件名。 文件名是一个有限长度的字符串。 DOS、WINDOWS系统中文件名：

文件名·[文件扩展名][文件扩展名文件名是一个不大于8个字符的字符串，但 WINDOWS系统中允许超长文件名，最多可有 256个字 WINDOWS系统中允许超长文件名，最多可有 256个字符，不区分英文字母的大小写。2009-4-7 9

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1.文件的概念—文件名文件扩展名：不大于3个字符，一般用来表示文件的类型。不大于3例如： C C语言源程序文件 C语言源程序文件 COM可执行文件(小模式) EXE可执行文件(大模式) BAT批处理文件 OBJ目标文件 hust.txt ll.c ll.obj http://doc.guandang.net ll.exe操作系统讲义.ppt操作系统讲义.ppt2009-4-7 10

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1.文件的概念—文件名 UNIX系统中的文件名： UNIX系统中的文件名：文件

名是一个不大于14个字符的字符串。并且区分英文字母的大小写。例如：unix linux ll.c a .out aa AA

注意：在UNIX系统中文件名就是一个字符串，没 UNIX系统中文件名就是一个字符串，没有文件名和文件扩展名之分，文件的类型由用户命名时确定。例如：li.c,UNIX系统认为这个文件名的长度是4个字符。 而在DOS、WINDOWS系统中则解释这个文件名，li是文件名，c是文件扩展名，表示该文件是一个C语言的源程序文件，而·是文件名和文件扩展名的分隔符。2009-4-7 11

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2.文件系统的概念 操作系统中与管理文件有关的软件和数据称为文件系统。 从系统的角度看：文件系统是一个负责文件存储空间管理的机构。 从用户的角度看：文件系统是用户在计算机上存储信息和使用信息的接口。

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2.文件系统的概念—功能 文件系统的功能： 对磁盘空间进行统一的管理：在用户创建文件对磁盘空间进行统一的管理：在用户创建文件

时为其分配空闲区，在用户删除或修改某个文件时，回收和调整存储区。 对文件实现按名存取：建立一个用户可见的逻对文件实现按名存取：建立一个用户可见的逻辑结构，让用户按文件逻辑结构进行信息存取和加工。 建立文件的物理结构，便于存放和加工信息。 完成对存放在存储设备上的文件信息的查找。 提供文件的共享和保护功能。2009-4-7 13

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2.文件系统的概念—特点 文件系统的特点： 友好的用户接口，用户只对文件进行操作，而

不管文件结构和存放的物理位置。 对文件按名存取，对用户透明。 某些文件可以被多个用户或进程共享。 可存储大量信息。

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3.文件的分类 按照文件的性质和用途可分为三类： 系统文件：只允许用户通过系统调用来执行，不允许系统文件：只允许用户通过系统调用来执行，不允许

对其进行读写和修改。主要由OS内核和各种系统应用文件和数据组成。 库文件：允许用户进行读取、执行，但不允许修改。库文件：允许用户进行读取、执行，但不允许修改。主要由各种标准子程序库组成。 用户文件：是用户委托系统保存的文件，只有文件的用户文件：是用户委托系统保存的文件，只有文件的所有者或所有者授权的用户才能使用，主要由源程序、目标程序和用户数据库等组成。

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3.文件的分类(续) 按组织形式分为： 普通文件：主要是指组织格式为系统中所规定的最一普通文件：主要是指组织格式为系统中所规定的最一

般格式的文件，如字符流文件。既包括系统文件，也包括用户文件

和库文件、实用程序文件等。 目录文件：是指由目录信息构成的特殊文件。该文件目录文件：是指由目录信息构成的特殊文件。该文件的内容不是各种程序和数据，而是用来检索普通文件的目录信息。 特殊文件：在NUIX系统中，所有的I/O设备都被看作特殊文件：在是特殊文件。在使用形式上与普通文件相同，但特殊文件的使用是和设备处理程序紧密相连的。系统必须把对特殊文件的操作转为对不同设备的操作。2009-4-7 16