第7章文件系统详解.ppt

第七章 文件系统; 操作系统中与文件和目录相关的子系统称为文件系统。 1.文件的概念 1.1 文件的定义 文件是 ①指具有一定名称的一组相关数据的集合。 ②指具有符号名的数据项的集合（命名了的字符 串或相关记录的集合）。 文件通常存在外存介质上（如磁盘、光盘等）。; 1.2 文件命名 文件名 是方便用户使用的特定的名称，常为字母数字串。 命名机制 ① 文件名长度 ② 区分大小写（敏感性） ③ 字符集 ④ 文件名后缀 1.3 文件组成 ① 文件体（文件数据） 指文件的正文部分，即文件包含的 数据，用户要保存的有效信息部分。; ② 文件说明（文件属性，文件控制块）指操作系统用来管理 文件的、关于文件本身的说明或属性信息，用来描述文件的 元信息(如创建时间、长度等)，是一个用于记载标识、定位、 说明和存取控制等有关信息组成的数据结构。常用文件属性 有： ⑴文件名称 ⑵内部标识 ⑶物理位置 ⑷用户名（文件拥有者） ⑸存取权限（文件权限） ⑹文件类型 ⑺文件时间 ; 1.4 文件分类 ① 按性质与用途分类 ⑴系统文件 ⑵库文件 ⑶用户文件 ② 按文件的管理方式分类 ⑴普通文件 ⑵目录文件 ⑶特别文件（设备文件） ③ 按施加的保护分类（文件权限） ⑴只读文件 ⑵读写文件 ⑶可执行文件 ⑷不保护文件 ; 2.文件的结构及其存取方法 文件结构是指文件的组织方式，表现为逻辑结构和物理结构。 2.1 逻辑结构 用户可以直接处理的文件的数据及其结构，即 用户角度的文件结构，分两类： ①(字符)流式文件 ②记录(流)式文件 ;; 2.2 物理结构 指文件在外存上的具体存储结构，亦称为存 储结构，即系统角度的文件结构。由于磁盘常作文件存储器， 故以下讨论以磁盘为例。 块的概念 磁盘上信息存取的基本单位称为物理记录，通 常为一个扇区的大小，又称为物理块或盘块；所有文件均可 视为记录式文件，其存取信息的基本单位称为逻辑记录（为 讨论方便限定为固定长记录），按物理块同样尺寸对文件划 块，称为逻辑块（或相对块）。; 示例 设物理块长度为PBL,某固定长l的记录式文件，求 其记录i（Ri）所在相对块号及块内偏移。 令RBN为记录i所在相对块号，LBA为记录i按字节编址的 首地址，则： LBA=i*l RBN=[ LBA/PBL ] PBO=[ LBA mod PBL ]; ①连续（顺序）文件与连续空间分配 指一个文件的信息 存放在磁盘的若干连续的物理块上，该文件称为连续文件或 顺序文件（纸带输入机，磁带机上的文件 也称为连续或顺序 文件），相应磁盘空间的分配策略称为连续空间分配，该分 配类似与主存空间的可变分区分配。 物理结构表示 文件起始物理块号及占据物理块的总数记入 文件控制块。;; ②连接（串联）文件与链接空间分配 指一个文件的信息散 布在磁盘的若干不相连续物理块上，这些物理块通过指针相 连（用每一物理块的最后一个单元作指针，存放下一物理块 号），该文件称链接文件或串联文件，相应的磁盘空间分配 策略称为链接空间分配。 物理结构表示 文件的起始物理块号与尾块号记入文件控制 块。;; ③索引文件与索引空间分配 指一个文件的信息散布在磁盘 的若干物理块上， 同时建立一个索引表块， 表中各项登记文 件占有的按逻辑块号排列的各物理块号，该文件称为索引文 件，相应磁盘空间分配策略称为索引空间分配 。 物理结构表示 文件的索引表块记入文件控制块。;; ④多级索引文件与组合空间分配 指一个文件的索引表很 大而使得一个物理块远远不能容纳，则索引表本身可视为一 个文件，通过另一级索引来查找，该文件称为多级索引文件， 相应磁盘空间分配策略称为组合空间分配。 物理结构表示 文件控制块内设置多级索引结构（通称为 节点）。;直接0; 示例 设物理块尺寸为1K，一个物理块号占32位（4个字节）、则一 个索引块可放256个物理块号。 ⑴直接寻址方式