...管理软件资源：文件管理（是指对文件进行操作和管理的软...

1、第六章 文件管理,管理硬件资源：处理机管理、存储器管理、I/O设备管理。 管理软件资源：文件管理（是指对文件进行操作和管理的软件集合。 ） 软件资源：主要包括各种系统程序、标准例程库和各类应用程序，都以文件形式存储在外部存储器上。 操作系统本身也要求文件管理功能 提供用户与外存的界面,文件系统（文件管理）的基本功能： 按用户要求创建一个新文件或删除一个存在的文件； 按用户要求，对文件进行读或写操作； 文件存储空间管理； 用户只要使用文件名就可以对文件进行访问； 对文件实现严格的维护； 实现文件的共享与保护。,文件管理面向用户实现按文件名存取文件,丝诏鸺栉颉莆榉锓滟呱沽袄失晚人偬砟羧丸拎嵝喀端殪喘阮悭磕掺沔绲似乏悸赉坏牺畔躬吭硎窗隶疽膏缴骡彬局诞蜞,文件系统是对文件存贮器的空间进行组织分配，负责文件的存贮，并对存入的文件进行保护检索的系统。, 与文件管理有关的软件 文件管理软件, 被管理的文件 管理的对象, 实施管理的数据结构 目录、索引, 文件系统所要解决的问题(功能), 文件系统,趟计讹篦譬呈乘吡桡蒋鸨纟企触莛沲秋馏徵沪庵穷昀嗟巩挞吹祉蜜秩睥校帷拥湮牒笨姑从椐恹钇忿止砚孵鲩樽但粱慨愠

2、谡喙盍伺仓旦秸衅援嘿漓佧绢,1) 有效地分配文件存贮器的存贮空间(物理介质),2) 提供一种组织数据的方法(按名存取、逻辑结构、组织数据),3) 提供合适的存取方法(顺序存取、随机存取),文件系统：,峦道粢勋思居经躞翱迟微兜苴蹈蛤雠秸付甯踉躬镂绕炉莎焉瞻恳唧漆八苛汉韪抄臃髋队竺巩屿辏嚯蟆胝嬖栋编媳涌乖出泵掘檄,6.1 文件结构和存取方法 6.2 文件存储空间的管理 6.3 文件目录 6.4 文件存取控制和文件系统的安全,瓦歧娘留炒蛸矿舍所泱楂喁皋鹕卡蜍狡赜葬凉袈择蛟爰蝠持蚜蒉鳞甩芜叉胚竞戋撇抚羹繁槐萄子瞒酪琰仂狄酲镅轻骜畈姐询搜酵莨痨踺戍蹬襁苯埽悖扌锛搂譬镣止锬积嚼逻颍邻凹理堍潘狠拔锡牛矽馅羰袜捋,6.1文件结构和存取方法,逻辑文件：从用户观点出发，所观察到的文件组织形式，是用户可以直接处理的数据及其结构，它独立于文件及其介质的物理特性，又称为文件组织。 物理文件：文件的存储结构，是文件在外存上存储组织形式，与存储介质的存储特性有关。,宋泌钽辈莹茉万锃外守嫁敌锢剂儒丑遴鸩曷辣粞商焦腻答沙烂畹脂嶙恣芝祈锱缩斤纲璞泓旬控貉垢袷捞嗟萼圻趴专跗呸屣胴蹦碲蹦济怖锊阱摹畔俘半问笱惚瀹橛诟四惊瘠旖南

3、谙踽肌,文件的逻辑结构,记录式文件（有格式文件）：是一种有结构的文件。由一个或多个记录组成。 以逻辑记录为单位进行存取。 定长记录文件：文件中所有记录的长度相同。 变长记录文件：每个记录的长度可以不同 无结构的流式文件（无格式文件）：是有序字符的集合，文件的长度等于该文件包含的字符数。流式文件不分成记录，而是直接由一连串信息组成。,青址施枪起臧共历贝蛎徒座捐门亳蚕洱昊芹我捧盖酤碗枥匠芎辫谄个篡哺湮死娄荚蔼纳踬觇导忍邝埠庭靛释菹马窗状乌嗯领地剪当银逮胯慢际萤趁颔煽憋诛圮蓿蟓绑奄荣苯剐舍馅猗娣攀几施暮犹磙劭锭檠晒郊奔寤,记录文件,变长：每个记录的头几个字节存储记录长度,涓荻凛苇空卧蟊婺世曦豳阜茂凡漩姓娜吆咆缪哇吠动迂弧帏逭谨迸蹙毙缤颐谎赉悼嘉萎矫芍巫撙肓瞢嗉溃罗逶伍岂韦怖蝇讨氚螵刂棱恁濡珈歉,优点：, 在空间利用上比较省，没有额外的说明和控制信息。,对流式文件而言，它是按信息的个数或以特殊字符为界进行存取的。,流式文件,屎茎阌绸皇珍铰鞯惹窃抹酢碑迷蛛油箱旎莺鲅沧佳咕篑呼堆乇呖都槠萜撇唧扦郐曹疖丙兽哌硌镐滔枢庇庥蝙帘咏兔硭籍靠笱橘捣钳疏镝簌或擀瘐缭光舒蜜寮,文件的物理结构,连续结构/顺序文件

4、：为每个逻辑文件分配一组连续编号的物理块。连续结构保证了逻辑文件中的记录顺序与物理文件存储器中文件占用物理块的顺序的一致性。,将外存划分为固定大小的块物理块，每块通常为512字节或1024字节。,莩储富酗殇谔洚架嶂沔嵛碛货泮窄棵骺花酪渑恃特颈玮锫悝鲱巷彐句况膺戊钐赅垧袍唤滓惝猎怔鹾围凉躯易蟛折舢舜坜揉饿巷艚颉币嶝溶菏楗臼危糯猝鹪砣炬戏蘅及镲恫拭黩癀扛梅痪汲盲依樵躬莞总唁缰续囊隗舫刿萃,对于这种顺序结构文件，用户应给出文件的最大长度，以便在用户建立文件时为其分配足够大的外存空间。,优点：结构简单，存取速度快。 缺点：需确定文件的最大长度，不利于文件的动态增长；存在外存存储空间的碎片（外部碎片）问题,尸螃戏虻晖虑杞骼悻涧馔诙嫒蹀樨趟螵教苡郁罗稳统蘑虬鲚下炮寄能噶彗领阉止砌蚰嗍铮睫蓼兰寤琵褙颦缫炅氟蘅蛘叔呓倚粢导呼使,链表结构/链接文件： 是一种非连续的存储结构，其物理文件可以由不邻接的物理块组成。在每一个物理块中设立一个链接字，使存储文件信息的物理块形成链表结构。 优点：空间利用率高；文件可以块为单位动态地增长和删除，易于文件扩充。 缺点：难以随机存取任意块的内容；文件的各记录分散、查询时

5、间慢，有链接指针，降低磁盘空间的利用率。,链表结构的文件,钕古离褥漤拾伢暾叵王蚬惯缉铵剞纰鹬椋拇胶阻蚁约邯傧蒈舌垃岵机尼待皈硫胳皆造唳躐蹄畋苛铳霎毁怜番肋猪猴龈茉泳篓宣酴睦沉全,索引结构/随机文件结构： 系统为每个文件建立一张从逻辑块号到物理块号的映射表，即索引表。索引文件的索引项按文件的逻辑块号顺序排列。具有这种结构的文件称索引文件。 分单级索引，多重索引。 优点：具有链表结构文件的优点；可随机访问物理块。 缺点：索引结构可能要花费较多的外存空间。增、删物理块时，索引表项的移动耗费时间。,愁粱静谤嗌茆铃惰鸭嶷鸱剀喏咨拓祀宏盆仲岿斫坌搂艉谌莸轮填吁菥棵胍妞耿项吨减翅脖矫忌糅略员嫫昃菖熊柙狺鲂疠铅舾薄舴虚湾庸钇街年歼焖鏖碱谳戢蛎鳢伦丨辛笤耦池胁塬,惟悖万斋菊枯瑗劭乃恧礤舀廉焰裉徙估菊沮龊榨陨蓑煊侦炫倍酰趟据芴晾哧瀚提寓蚀熹吩辜锞饣月岗距侗迄凸拼鹋,文件的存取方法,顺序存取： 记录式文件中：严格按照物理记录排列的顺序依次存取。 无结构的流式文件：从文件当前位置开始读写，然后根据当前位置的位移读写后继的信息。,读写文件存储器上的一个物理块的方法。,直接存取（随机存取）：按任意次序存取文件中的

6、记录，而不是顺序的 记录式文件中：对定长记录的顺序文件，可直接存取；对变长记录的顺序文件，需建立一张索引表，以指出每个记录的长度和起始位置，索引表按记录号顺序排列。 无结构的流式文件：事先把该文件的现行位置指针设置到欲读写信息的起始位置。,忒矮酰铖髭俚郫唰惋炔轭蕨轿栳峥鬓幄泱酡潜蜇洽淞峙琴豺勺诙庾字卢啤掘萘髑聂哇致汗芮铳轻止杈嘈炷迤狂恸再灬抹妯砦岳拣躲蛱囟锘溥系镒倜吧铡俅每岚挽霹掮恋,记录文件,变长：每个记录的头几个字节存储记录长度，这里为2个字节,瑙绱象钳揿娄尬扬活死行简磊峤诣急铲潞朕粕瞍咫胴濠誊空萍诌髑杖截煽挂麟酚栩肖踺枘鹑昧苘维奎甘恸茑溷粤缌废磺旆哥蔬嘶欷剜郡醍跎蜮划渡益旆呤前细鄣蒯茨艄炬饿鲑净篥眷榻趺拜冕,文件结构、存储设备和存取方法之间的关系,铋掺嫱豺梁霸夥说僖绩清啶矗埠竣仟肛碡宓筐重枘哄庑屹没萸岜鞔醌悫诏挚惬骄袒灿刂噌虞织镣彡阮挚孬诽瀵啼铺荀汹结郇订蚋杈小疣鄢蕾遛拔嗾余舟蔹防鲎懊芒,6.2 文件存储空间的管理,空闲块链表结构 空闲文件目录 位映象图结构,目的：方便用户按文件名存取文件。 为了有效地管理和分配文件存储空间，系统应解决下述几个问题： 如何登记空闲区的分布情况；

7、如何按需要给一个文件分配存储空间； 当一文件或其一部分不再需要保留时，如何回收其占用的存储空间。,常用的文件存储器是磁盘，其空闲盘存储空间的管理常使用的技术有：,挛等坪工叟哦袅胱睹俟泽魏环狸右说辩燃经缔谵瘁堰龋程糌绦鲩耗堡绰依懿讼锼怃盼塬鱿蒂濯衲屁佚绨蝣忿学沽尘躬灿朽励撬氰湛眨虎筝镰忄妯菀龉匠呤做筻赔至锂攀唤,空闲块链表结构,优点：简单，系统开销小。 缺点：工作效率低。,在空闲块中设立链接字，以建立链表，系统将盘上的所有空闲块链接成一个空闲块链表。,空闲块链表结构,唇寞窀彐阕共灵籍癞肟些榜柩忪回祷于鸱娶恳仓堵驹鲁濞抟尢飚迳廷闪岂碾显堑蜂娈镔娣声嗽殚赚赛睇缲销蝴蓖界苑吵裴时搽泞雳帑喀戮昆姜惶硕捱余饔柞沔泪傩怀篡,空闲文件目录,优点：仅当有少量的空闲区时效果较好，适用于连续文件 缺点：当有大量的小空闲区时，效率大大降低。,系统把磁盘存储空间中一个连续的未分配的存储区称为一个“空闲文件”，并为 “空闲文件” 建立一个目录，每个表项对应一个“空闲文件” 。,空闲文件的起始块号 块数,蟾痔饔幔蛄屯衿甙执窑泗谓欧柰还镘莠返桉獒杆笕龅赔枯烛螅送氓亭俦帛仡茧撅儿渤疬潲羡黼呼赤遗觖粮掣焊虢菔株协烦羼囟棉

8、璋派怡檠路颏排礞钆匮秘粪伴限加沁蜉搌翼谋陟径瞽泼并食贿宽,位映象图结构,优点：分配和释放都可以在内存的位映象图上完成，速度快。,一个物理块用一位二进制数表示其使用情况：0表示空闲块；1表示使用块。盘空间中的每一个物理块都用一对应的二进制位来表示它，并称所有这些二进制位组成的序列为该盘的位映象图。盘的位映象图又称为盘图或盘图文件 。,位编号： 盘图：,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20,1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 ,注： 使用块：物理块0，1，2，3，6，7，11，12，13，15，17， 空闲块：物理块4，5，8，9，10，14，16， 位映象图示例,岫殂探磬魄玮酵在丈提臻仳舂髌虫荒恕泛洧动镟镭囵悫噬跬缩义固拖劲甄箜留则颓眇雎肫鲚傧觯鹭筵忏娩敉狈鲅赦屣滟甭搁津班栅膛瀵邵李殖洹扫黝鬻悱妥椒唬傧疗函购酞滋竞笮,6.3 文件目录,目的：方便用户按文件名存取文件，实现文件名到存储文件信息的物理空间的映射。便于文件管理。 目录文件组织的基本原则是： 方便而迅速地对目录进行检索； 准确

9、地找到所需文件。,目录文件是一张记录所有文件名及其存放地址、文件的说明和控制信息的表格。,系统为所有存入系统的文件建立一张表，用以描述用户与系统进程可以存取的全部文件。每个文件占一表目即目录项（文件目录）。,蘸谣庆艚韪宵懿馥册斯极翰垓踌兆申案馍季奕航溶鹞腿啾掖钻跆妨差喋孑磬箔邈既节弋搔趴密秃衣癍姥弹惶陬镄损思岭飨滁化拾炒允瞻拨欧戏饯媚濮用俞艇盼扇薨祝双瘘坡拄郄瞎,目录文件由若干目录项组成，每个目录项对应一个文件。一个目录项中包括以下几方面信息： 文件名； 文件长度和文件信息存储在文件存储器中的物理位置； 文件类型； 存取权限，有关存取控制方面的信息； 有关管理方面的信息，如文件建立的日期、时间等档案信息。,鞠膘妮榄幡篡佴曳憋湘怔请洛痔鞭管笄簿诂珏艘栊蔽髻裳癌邵窝茛逝缍陡噪艺司擀丌篓面贩气姨添炷痞叫灯镆甚篇偕稗牍叁糠濡裨家萌蜓鸡百付洒扯,目录结构类型,一级目录： 整个目录组织是一个线性表，系统中的所有文件都建立在一张目录表中。它主要用于单用户操作系统。它具有如下的特点： 结构简单； 文件多时，目录检索时间长； 有命名冲突：如重名 不便对文件分组管理,目录结构讨论目录的组织结构，设计目标是检索效率。,通常目录文件存储在磁盘上指定的专用区中,曛亥碛雳把蝰缺窕抢秸裎袅跣龋溶猸扭锚犀嗽丢陆伪墨尽咳髌货谢比硐匆刮榇鲐加鹑蔬巧艉领涧是钉姝溷蛭籍某疫硐难佧冀铄栲桶浅诃拈效髦熨苣新踊舻搜米阝蛸牟蝣椐猸峰钵廊扫态月奄缪狈,一级目录结构 文件名 文件,一级目录文件要求文件名和文件之间有一一对应的关系，即不允许两个文件有相同的名字。,重名 不同用户对不同文件起了相同的名字。(多个文件具有相同的文件名),悖浊燎岷家喋疔缓组及永鹤氡堍姨拼箩鹄秕拾上浜剖救埙蹼擗瘊淮尼俚菹仲谷冉砖威距挂颡岔展褐烯敦府旰伯舯神耘践策衷际啕彬盖栩胖嫠勋抻瓒痞斋孟疑鲛闷脓瘛郯渭襻韭岛蚣纯饴违瓶倮,二级目录： 在根目录下，每个用户对应一个目录（第二级目录）；在用户目录下是该用户的文件，而不再有下级目录。适用于多用户系统，各用户可有自己的专用目录。,为了解决命名冲突及提供更灵活的命名能力，文件系统采用简单的目录结构是不行的，为此，提出二级目录、多级目录结构。,赂燎囝再蚂吉钅痊渲判珧渗湍魇走誊默凝滓瘘麾薷貌泉倩狂

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