操作系统原理-第五章-文件管理讲解.ppt

第5章 文件管理;一 文件系统概述（P146） ;文件的组成部分;;;;5、文件分类 ;文件分类（续） ;;二、文件的结构（P150）;1、文件的逻辑结构;;2、文件的物理结构;1）顺序文件（连续分配）;顺序文件特点;2）链接文件;链接文件（续）;链接文件特点;补充：FAT12;补充：簇的基本概念（P172~P173）;补充：FAT16;补充：FAT32;补充：NTFS;3）索引文件;0;索引文件特点;;多级索引;混合索引;;;三、文件的存取方式（P152）;1、顺序存取;2、随机存取;3、按键存取;磁带，磁盘，光盘，U盘，…… 以块为单位进行信息的存储、传输、分配； 磁带：顺序存取设备，前面的物理块被存取访问之后，才能存取后续的物理块的内容。存取速度较慢，现在主要用于后备存储。 磁盘：可编址的随机存取设备，存取磁盘上任一物理块的时间不依赖于该物理块所处的位置。 光盘、U盘：可移动磁盘的改进、变形物。; 文件的存取方式不仅与文件的结构有关，还与文件所在存储介质的性能有关，如下表所示：;设某文件为链接文件，由5个逻辑记录组成，每个逻辑记录的大小与磁盘块大小相等，均为512B，并依次存放在50,121,75,80,63号磁盘块上，若要存取文件的第1569逻辑字节处的信息，问要访问哪一个磁盘块？ 因为 1569 / 512 = 3 余33，因此要访问的信息位于第3个记录中，也即在第80号磁盘块上。 因此要访问第80号磁盘块。;考虑一个存于磁盘上的文件系统，其中文件由大小为1024B的块组成。 假定每个文件有一个文件目录项，该目录项包含该文件的名字、长度及第一块（在索引文件中，为第一索引块）和最后访问的块的位置，而且该目录项位于内存。 对于索引结构文件，该目录项指明第一索引块，每个索引块中包含255个指向文件块的指针和一个指向下一索引块的指针，索引块的表目序号从0开始，针对连续、链接和索引结构的文件的每一种，要求：;1）说明在这个系统中，是如何实现逻辑地址到物理地址映射的； 2）如果当前位于逻辑块10，且希望访问逻辑块4，请说明必须从磁盘上读多少个物理块（包括读这个指定要访问的块）。;例5.3续 （P166~P168）;例5.3续 （P166~P168）;例5.3续 （P166~P168）;某文件系统使用1024B的物理块，???个文件的目录项包含该文件的名字、长度及第一个文件数据块（在索引文件则是索引块，而非数据块）和最后访问的块的物理地址。假设上次读的物理块（对于索引文件还包含有指向上次所读块的指针的索引块，但是没有其他索引块）和相应的文件目录项已在内存。 索引文件的每个索引块中包含255个指向文件数据块的指针和一个指向下一个索引块的指针，各种块号和表目序号均从0开始。;对于下面两种访问情况，试分别就采用连续、链接和索引分配三种系统，说明要访问指定的逻辑块必须从磁盘上读多少个物理块（包括读这个指定要访问的块）。 ①上次读的逻辑块是100号，现在要读600号逻辑块； ②上次读的逻辑块是600号，现在要读100号逻辑块。;习题七.3 续（P182）;文件名;3）索引结构 ① 上次读到100号块，现在要读600号块，100号块所在的索引块为0,600号块所在的索引块为2，因此还要读2个索引块，才能找到第600号块的物理地址，因此需要读 2 +1 个物理块； ②上次读到600号块，现在要读100号块，当前在内存中的是第2号索引块，因此，仍要读出第0个索引块，才能找出第100号块的物理地址，因此要读 1 + 1个物理块。;磁盘是随机存取设备，磁盘上的文件一定都适合随机存取码？为什么？磁带上的文件呢？ 磁盘上的文件不一定适合随机存储。如不定长记录文件、隐式链接文件等； 磁带是顺序存取设备，磁带上的文件只能顺序存取，不能随机存取。;四 文件操作（P154） ;打开文件操作简介;文件的打开过程及各结构之间的关系 ? ;五 文件目录（P156） ;基本概念及内容（续）;2、文件目录提供的功能;3. 目录结构（P157） ;(2)二级目录结构（P158）;二级目录结构示意图;(3)多级目录结构（P158）;多级树形目录结构示意图;UNIX多级树形目录;多级目录文件的访问（P160）;（4）多级目录结构改进（P158）;;符号文件目录及基本文件目录;采用基本文件目录和符号文件目录示例（P161）;;Hash表算法： 目录文件按目录项键的Hash值的顺序组织。 创建或搜索时根据文件名计算Hash值，得到一个指向目录表中相应表目的指针 其他算法： 如B+树, 这是一种将大的单级索引目录文件组织成有序的树型多级索引目录文件的方法，是索引顺序文件中实际采用的基本索引结构，支持随机访问和顺序访问，多见于DBMS中。 NTFS文件系统就