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第六章 - 文 件 系 统

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第六章 文件管理2

第六章 文件管理2

文件管理

概述 文件的结构和存取方式 文件目录 文件系统的实现 文件的使用 文件系统的可靠性和安全性
一、概述
所有的计算机应用程序都要： 存储信息，检索信息
两种观点 用户观点： 文件系统如何呈现在其面前：一个文件 有什么组成，如何命名，如何保护文件， 可以进行何种操作等等 按名存取 操作系统观点： 文件目录怎样实现，怎样管理存储空间， 文件存储位置，磁盘实际运作方式(与设 备管理的接口)等等 外存空间管理
空闲盘块号 栈
1 00 4 00 3 99
1 00
99 0 7 99 9 …
3 01 S.free 0 1 1 00 3 00 2 99
7 90 1
3 00
4 00
7 90 0
… 2 99 3 99 7 89 9 7 99 9
…
98 99 2 02 2 01 2 01
…
3 01
…
…
7 80 1
…
7 90 1
文件2
文件3
… …
文件n（FCB）
（2）二级目录结构 为改变一级目录文件目录命名冲突，并 提高对目录文件检索速度而改进 目录分为两级：一级称为主文件目录， 给出用户名，用户子目录所在的物理位 置；二级称为用户文件目录（又称用户 子目录），给出该用户所有文件的FCB
文件目录

二级目录结构
主文件目录
目录分解法
目录文件的 目录项是文件控制块FCB
文件 名
扩展 名
文 件 属 性
建立 日期
建立 时间
文件 修改 修改 第一个磁盘 长度 日期 时间 块号
将上述目录项分解，引入索引节点 目录文件 文件名 索引节点号 1 2 索引节点表
第6章 文件系统

第6章 文件系统


• 目的： • （1）提高存储空间的利用率 • （2）提高文件的访问速度
6.3.1
连续分配
• 每个文件分配一组相邻接的盘块，也称物理 顺序文件。 • 主要问题：随着使用，磁盘碎片增多，性能 下降，需要磁盘整理。 • 优点：顺序访问速度快，定位容易，只需记 录第一个簇的位臵。可以通过紧缩 (compact)将外存空闲空间合并成连续的区 域。 • 缺点：需要连续的空间，当文件长度变化难 于处理，即必须事先知道文件的长度。
• (2) 假设索引表采用如下结构：第0～7字节 采用<起始块号，块数>格式表示文件创建 时预分配的连续存储空间，其中起始块号占 4B，块数占2B；剩余504B采用直接索引结 构，一个索引项占6B，则可支持的单个文件 最大长度是多少？为了使单个文件的长度达 到最大，请指出起始块号和块数分别占用字 节数的合理值并说明理由。 • 块数占2B，单个文件的最大长度 • 216×1KB ＋ 504/6 ×1KB＝65620KB • <4,4> <1,7> <2,6> <3,5> • 只要块数在4B以上就可以表示连续232个块， 使文件达到最大4TB。
• 关闭：将内存中对应的文件表目复制到外存 目录表中，从内存打开文件表中删除对应的 目录项。 • 3. 其它文件操作 • 以系统调用的形式提供给用户，有： • 1）关于文件属性的操作：改变文件名、改 变文件所有者、改变文件的访问权限等。 • 2）有关目录操作的：创建目录、删除目录 等。 • 3）实现文件共享的操作
索引分配
• 例：某文件系统的最大容量为4TB，以磁盘 块为基本分配单位，盘块大小为1KB。FCB 包含一个512B的索引表区。 • （1）假设索引表区采用直接索引，索引表 区存放文件占有的磁盘块号。索引表项中块 号最少占用多少字节？可支持的单个文件的 最大长度是多少字节？ • 磁盘最多盘块数：4TB / 1KB =2 32 • 所以需要4字节存放盘块号。 • 文件最大长度 512/4 ×1KB ＝ 128KB
第六章 - 文 件 系 统

第六章 - 文 件 系 统


文件主
只读标志 隐藏标志
当前文件主
0表示读/写，1表示只读 0表示正常，1表示不在列表 中显示
关键字位置
关键字长度 创建时间
每个记录中关键字偏移
关键字字段中字节数 创建文件的日期和时间
系统标志
存档标志 ASCI I/二进 制标志 随机存取标 志
0表示一般文件，1表示系统 文件
0表示已经后备，1表示需要 后备 0表示ASCI I文件，1表示二 进制文件 0表示只能顺序存取，1表示 随机存取
图6-6 三种文件结构
6.2 文件系统的功能和结构
6.2.1 文件系统的功能
• 文件管理系统，简称文件系统。 • 就是操作系统中负责操纵和管理文件的一整套设 •
施。 一般来说，文件系统应具备以下5种功能： ① 文件管理。 ② 目录管理。 ③ 文件存储空间管理。 ④ 文件的共享和保护。 ⑤ 提供方便的接口。
硬盘分区
图6-14 一种可能的文件系统格式
6.5.2 文件存储分配
• 文件的物理组织涉及一个文件在存储设备上是如何放置的。
•
它和文件的存取方法有密切关系，另外也取决于存储设备 的物理特性。 文件的存储分配涉及以下三个问题： ① 当创建新文件时，是否一次性为该文件分配所需的最大 空间？ ② 为文件分配的空间可以是一个或多个连续的单位。 分配文件空间时应采用的单位有多大？ ③ 为了记录分配给各个文件的连续单位的情况，应该使用 哪种形式的数据结构或表格？
mpeg，mov，rm
多媒体文件
包含声音或A/V信息的二进制文件
6.1.3 文件属性 • 描述文件特征的属性称做文件属性。
表6-2 可能用到的文件属性
属 性 保护 口令 创建者 含 义 属 性 含 义 谁能访问该文件，以何种方 式访问 访问该文件所需口令 文件创建者的标识 临时标志 锁标志 记录长度 0表示正常，1表示进程结束 时删除文件 0表示开锁，非0表示上锁 一个记录的字节数
操作系统原理-第八章 文件系统习题(有答案)

操作系统原理-第八章 文件系统习题(有答案)

第六章文件系统6.3习题6.3.1 单项选择题1．操作系统对文件实行统一管理，最基本的是为用户提供( )功能。

A．按名存取 B．文件共享 C．文件保护 D．提高文件的存取速度2．按文件用途分类，编译程序是( )。

A．系统文件 B．库文件 C．用户文件 D．档案文件3．( )是指将信息加工形成具有保留价值的文件。

A．库文件 B．档案文件 C．系统文件 D．临时文件4．把一个文件保存在多个卷上称为( )。

A．单文件卷 B．多文件卷 C．多卷文件 D．多卷多文件5．采取哪种文件存取方式，主要取决于( )。

A．用户的使用要求 B．存储介质的特性C．用户的使用要求和存储介质的特性 D．文件的逻辑结构6．文件系统的按名存取主要是通过( )实现的。

A．存储空间管理 B．目录管理 C．文件安全性管理 D．文件读写管理7．文件管理实际上是对( )的管理。

A．主存空间 B．辅助存储空间 C．逻辑地址空间 D．物理地址空间8．如果文件系统中有两个文件重名，不应采用( )结构。

A．一级目录 B．二级目录 C．树形目录 D．一级目录和二级目录9．树形目录中的主文件目录称为( )。

A．父目录 B．子目录 C．根目录 D．用户文件目录10．绝对路径是从( )开始跟随的一条指向制定文件的路径。

A．用户文件目录 B．根目录 C．当前目录 D．父目录11．逻辑文件可分为流式文件和( )两类。

A．索引文件 B．链接文件 C．记录式文件 D．只读文件12．由一串信息组成，文件内信息不再划分可独立的单位，这是指( )。

A．流式文件 B．记录式文件 C．连续文件 D．串联文件13．记录式文件内可以独立存取的最小单位是由( )组成的。

A．字 B．字节 C．数据项 D．物理块14．在随机存储方式中，用户以( )为单位对文件进行存取和检索。

A．字符串 B．数据项 C．字节 D．逻辑记录15．数据库文件的逻辑结构形式是( )。

A．链接文件 B．流式文件 C．记录式文件 D．只读文件16．文件的逻辑记录的大小是( )。

计算机操作系统第三版第六章详解

计算机操作系统第三版第六章详解


| |
和管理的软
件集合
基本 I/O 管理程序（文件组织模块）
青
基本文件系统（物理 I/O 层）
岛
理 工 大 学 文件、目录、磁盘
(带)存储空间
I/O 控制层（设备驱动程序） 对象及其属性说明
第六章 文件管理
计 算
6.1 文件和文件系统
机
操
6.1.3 文件操作
作
系
1.最基本的文件操作
统 |
★创建文件
工
读写文件
大
学
第六章 文件管理
6.1 文件和文件系统 计对文件存储空间的管理、对文件
算目录的管理、用于将文件的逻辑
机操地文址件转的换读6为和.物 写1.理的2 地管文址理件的以类机及型制对、文和对件文件系统模型
作的共享2.与文保件护系统模型
命令接口、程序接口
系
文件系统接口
统
|
对对象操纵
逻辑文件系统
|
★删除文件
|
★读文件
青
岛
★写文件
理
★截断文件
工
大
★设置文件的读/写位置
学
第六章 文件管理
计 算
6.1 文件和文件系统
机
操 6.1.3 文件操作
作
系 2.文件的“打开”和“关闭”操作
统 |
步骤：
|
① 检索文件目录找到指定文件的属性及其在
|
外存上的位置；
青
② 对文件实施相应的操作。
岛
理 3.其它文件操作
岛 理 工 大
其目件用的，户是即选物择理一文逻结种件辑构良。好的、设备物结利理构用率高系的统物理 文件结构。系统按此结构和外部设备交换信息。
信号与系统 第六章

信号与系统 第六章

2
ω ω (1 ω ) = +j 2 2 2 (1 ω ) + ω (1 ω 2 ) 2 + ω 2
2
V 1
ω =0
H ( jω )
1 2
U
= U (ω ) + jV (ω )
ωห้องสมุดไป่ตู้
3.极点,零点图(Pole-Zero Plot ) 极点, 极点 系统函数可以表示成有理函数的形式, 系统函数可以表示成有理函数的形式,即
M e , M r 为有限值
∵ r (t ) = e (t ) h (t )
∴ r (t ) = e(t ) h(t ) =
+∞
∫
+∞
∞
e(t τ )h(τ )dτ
+∞ ∞
≤ ∫ e(t τ ) h(τ ) dτ ≤ ∫ h(τ ) dτ M e = M r ∞
∴ 要求
结论: 结论:
除个别孤立的冲激函数外,单位冲激响应都应是有限的 有限的, ∫ 除个别孤立的冲激函数外,单位冲激响应都应是有限的,即
bm s m + bm1s m1 + + b1s + b0 H (S ) = an s n + an1s n1 + a1s + a0 极点——使 H (s ) 为无穷大的 使 极点 零点——使 零点——使 H (s ) 为 0 的 (1)
s 值,即分母多项式等于 的根; 即分母多项式等于0的根 的根;
表示系统函数的方法常用三种方法:频率特性曲线, 表示系统函数的方法常用三种方法:频率特性曲线, 复轨迹和极点零点分布图. 复轨迹和极点零点分布图. 1.频率特性(即系统的频率响应特性) 频率特性(即系统的频率响应特性) 频率特性
计算机操作系统文件管理

计算机操作系统文件管理

第六章文件管理
• 在现代计算机系统中，有大量的程序和数据， 需要长期保存，把它们以文件的形式存放在外存 中、需要时可随时将它们调入内存。 •如果由用户直接管理外存上的文件是不能胜任。 •操作系统实现文件管理功能，把对文件的存取、 共享和保护等手段提供给用户，有效地提高系统 资源的利用率。
6．1文件和文件系统
文件操作
• 用户通过文件系统提供的系统调用实施对文件的操作 用户通过文件系统提供的系统调用实施对文件的操作。 1.最基本的文件操作有 最基本的文件操作有：创建文件、删除文件。读文件、 写文件、截断文件和设置文件的读／写位置。 2.文件的“打开”和“关闭”操作 文件的“打开” 关闭”操作：所谓“打开”，是指 系统将指名文件的属性（包括该文件在外存上的物理 位置）从外存拷贝到内存打开文件表的一个表目中， 并将该表目的编号（或称为索引）返回给用户。 利用 “关闭”（close）系统调用来关闭此文件，OS将会把 该文件从打开文件表中的表目上删除掉。 3．其它文件操作 其它文件操作：对文件属性的操作，改变文件名、改 变文件的拥有者，查询文件的状态等；
★ 链接方式又可分为隐式链接和显式链接 两种形式。 1．隐式链接 （见图6-8，P194） • 隐式链接分配方式的主要问题在于：它 只适合于顺序访问，它对随机访问是极 其低效的。 • 为了提高检索速度和减小指针所占用的 存储空间，可以将几个盘块组成一个簇， 以簇为单位，将会减小查找指定块的时 间，而且也可减小指针所占用的存储空 间。
3．顺序文件的优缺点 :
优点: 优点 (1)对顺序文件的存取效率是所有逻辑文件中最高 的. (2)只有顺序文件才能存储在磁带上，并能有效地 工作。 缺点 : (1)在交互应用的场合，如果用户（程序）要求查 找或修改单个记录，为此系统便要去逐个地查 找诸记录。 (2)如果想增加或删除一个记录，都比较困难；
文书学第六章文档系统的建立复习思考题答案

文书学第六章文档系统的建立复习思考题答案

第六章文档系统的建立【本章案例分析】1．某局使用“年代——机构——保管期限”进行文件分类，但同时又单独设计了“统计报表类”，将本局编制或报送的各类人员、工资等基本数据报表等归档文件归入其中，这种做法是否正确？错, 采用复式分类法同一分类层次只能采用一种分类方法; 该局采用了“年度—机构—保管期限”分类方法，使分类方案在同一层次既出现了按机构分类，又按问题分类情况，使分类体系随意、混乱，影响检索。

2．某公司一个案件的处理工作从1998年开始至2003 年结束，前后整整持续了5年，为了遵守归档制度，办案人员每年6 月以前都向综合档案室移交该案件前一年形成的档案文件，这样做是否正确？为什么？上述工作形成的全部归档文件，原则上应在工作结束年即2003年一并整理归档。

在分类时，将这些文件全部归入2003 年这一年度，将来在档案管理和提供利用时，可在工作结束年的档案中找到该项工作形成的全部档案，方便档案人员的管理和利用者的查找。

但对此也不能机械理解，要同时考虑机关文件归档制度和这项工作每年的文件形成量。

如果机关文件归档制度要求必须逐年归档，那么将这些文件分散到5 个年度内归档也是可以的，但在分类、排列等环节上应掌握同一尺度，保证查找时的方便。

此外，如果这项工作每年的文件形成量较大，如果不及时归档就有可能会影响到这些文件的齐全完整并加大平时管理的难度，同样可以将这些文件分散到5 个年度内归档。

3．某大学召开第三届教代会，在整理会议文件时，将此次会议文件形成的若干文件作为会议决议的附件来处理，集中装订成为一“件”，以保持同一事由文件的联系性。

这样做可以吗？为什么？会议文件具有成套性，可以排列在一起；但其附件均具有独立性，独立件号，应单独装订。

4．某市某局每年的收文和发文数量都很大，该局对本机关的收发文采用文号、级别分类排列的方法，将本机关的收文全部都按照发文顺序，单份装订，按发文号依次排列。

你认为这种分类方法是否合适？为什么？不合适，（按《细则》要求，不允许使用除年度、保管期限和组织机构（问题）之外的其他分类方法。

操作系统名词解释

操作系统名词解释

第一章引论‎1操作系统‎：操作系统是‎管理和控制‎计算机系统‎内各种硬件‎和软件资源‎，有效地组织‎多道程序运‎行的系统软‎件（或程序集合‎），是用户与计‎算机之间的‎接口。

2管态：当执行操作‎系统程序时‎，处理机所处‎的状态3目态：当执行普通‎用户程序时‎，处理机所处‎的状态。

4多道程序‎设计：在这种设计‎技术下，内存中能同‎时存放多道‎程序，在管理程序‎的控制下交‎替的执行。

这些作业共‎享CPU和‎系统中的其‎他资源。

5并发：是指两个或‎多个活动在‎同一给定的‎时间间隔中‎进行。

它是宏观上‎的概念。

6并行：是指两个或‎多个活动在‎同一时刻同‎时执行的情‎况。

7吞吐量：在一段给定‎的时间内，计算机所能‎完成的总工‎作量。

8分时：就是对时间‎的共享。

在分时系统‎中，分时主要是‎指若干并发‎程序对CP‎U时间的共‎享。

9实时：表示“及时”或“既时”。

10系统调‎用：是用户在程‎序中能以“函数调用”形式调用的‎、由操作系统‎提供的子功‎能的集合。

每一个子功‎能称作一条‎系统调用命‎令。

它是操作系‎统对外的接‎口，是用户级程‎序取得操作‎系统服务的‎唯一途径。

11特权指‎令：指指令系统‎中这样一些‎指令，如启动设备‎指令、设置时钟指‎令、中断屏蔽指‎令和清内存‎指令，这些指令只‎能由操作系‎统使用。

12命令解‎释程序：其主要功能‎是接收用户‎输入的命令‎，然后予以解‎释并且执行‎。

13脱机I‎/O：是指输入/输出工作不‎受主机直接‎控制，而由卫星机‎专门负责完‎成I/O，主机专门完‎成快速计算‎任务，从而二者可‎以并行操作‎。

14联机I‎/O：是指作业的‎输入、调入内存及‎结果输出都‎在c pu直‎接控制下进‎行。

15资源共‎享：是指计算机‎系统中的资‎源被多个进‎程所功用。

例如，多个进程同‎时占用内存‎，从而对内存‎共享；它们并发执‎行时对cp‎u进行共享‎；各个进程在‎执行过程中‎提出对文件‎的读写请求‎，从而对磁盘‎进行共享等‎等。

操作系统-第六章 文件系统习题(有答案)

操作系统-第六章 文件系统习题(有答案)

第六章文件系统一.单项选择题1．操作系统对文件实行统一管理，最基本的是为用户提供( )功能。

A．按名存取 B．文件共享 C．文件保护 D．提高文件的存取速度2．按文件用途分类，编译程序是( )。

A．系统文件 B．库文件 C．用户文件 D．档案文件3．( )是指将信息加工形成具有保留价值的文件。

A．库文件 B．档案文件 C．系统文件 D．临时文件4．把一个文件保存在多个卷上称为( )。

A．单文件卷 B．多文件卷 C．多卷文件 D．多卷多文件5．采取哪种文件存取方式，主要取决于( )。

A．用户的使用要求 B．存储介质的特性C．用户的使用要求和存储介质的特性 D．文件的逻辑结构6．文件系统的按名存取主要是通过( )实现的。

A．存储空间管理 B．目录管理 C．文件安全性管理 D．文件读写管理7．文件管理实际上是对( )的管理。

A．主存空间 B．辅助存储空间 C．逻辑地址空间 D．物理地址空间8．如果文件系统中有两个文件重名，不应采用( )结构。

A．一级目录 B．二级目录 C．树形目录 D．一级目录和二级目录9．树形目录中的主文件目录称为( )。

A．父目录 B．子目录 C．根目录 D．用户文件目录10．绝对路径是从( )开始跟随的一条指向制定文件的路径。

A．用户文件目录 B．根目录 C．当前目录 D．父目录11．逻辑文件可分为流式文件和( )两类。

A．索引文件 B．链接文件 C．记录式文件 D．只读文件12．由一串信息组成，文件内信息不再划分可独立的单位，这是指( )。

A．流式文件 B．记录式文件 C．连续文件 D．串联文件13．记录式文件内可以独立存取的最小单位是由( )组成的。

A．字 B．字节 C．数据项 D．物理块14．在随机存储方式中，用户以( )为单位对文件进行存取和检索。

A．字符串 B．数据项 C．字节 D．逻辑记录15．数据库文件的逻辑结构形式是( )。

A．链接文件 B．流式文件 C．记录式文件 D．只读文件16．文件的逻辑记录的大小是( )。

操作系统原理-第六章文件系统知识点及习题

操作系统原理-第六章文件系统知识点及习题

外存的主要涉及标准和性能指标：密度，速度，容量，体积，成本，便携性，可重写性 和可重用性等。
存储容量分为非格式化容量和格式化容量。一般格式化容量是非格式化容量的 80% 格式化分为：高级格式化（仅删除数据），低级格式化。 高级格式化，清除硬盘上的数据、生成引导区信息、初始化 FAT 表、标注逻辑坏
外存上存放的信息安全可靠，防止来自硬件的故障和来自他人的侵权。 可以方便地共享，动态伸缩，拆卸携带，了解存取请款共和使用情况等。 以最小代价完成上述任务。
（4 ）文件定义及文件系统的工作界面
文件系统提供了：文件子系统，目录，文件，文件内字节，这 4 个层次上的操作。 文件是操作系统提供的，是用户观点中期内容具有连续顺序关系的最大外存逻辑数据空间。
3、文件系统用户界面 （1）文件级界面：文件属性和文件操作
每个文件都拥有文件名。操作系统为每个文件名与该文件在外存中存放位置建立对应 关系。在多用户环境下，操作系统还需为每个文件建立和维护文件主和访问权限等信息。
文件属性信息包括文件名，文件主，访问权限以及文件类型，文件长度等。这些信息不 属于文件本身的内容，但是用户需要由操作系统来保存这些属性。并提供查询这些属性的操 作。
道等 低级格式化，就是将空白的磁盘划分出柱面和磁道，再将磁道划分为若干个扇区，
每个扇区又划分出标识部分 ID、间隔区 GAP 和数据区 DATA 等。硬盘的低级格式 化是高级格式化之前的一件工作，目前所有硬盘厂商在产品出厂前，已经对硬盘进 行了低格化的处理，因此我们新购买的硬盘在装系统时只需要进行高级格化的过程， 来初始化 FAT 表，进行分区操作。硬盘的低级格式化过程是一种损耗性操作，对 硬盘的使用寿命会产生一定的负面作用。
通过增加磁盘数，及每个磁盘都正反两面都涂以磁性材料，来增加容量。 所有盘面中处于同一磁道号上的所有磁道组成一个柱面。读写同一个柱面的数据，不需 要移动磁头，故通常将同一文件内容分配在同一柱面上，以节省访盘时间。 对主机提供的接口是：“读/写，磁盘地址（设备号，柱面号，磁面号，扇区号），内存 地址”。 当接收到一个访盘请求时，由以下三个步骤： 寻道，磁头移动到指定磁道（寻道时间） 等待扇区从磁头下经过（延迟时间） 数据在磁盘与内存间传送（传送时间） 访盘时间=寻道时间+延迟时间+大胆地

计算机操作系统-汤小丹第4版复习讲义教程第6章文件管理


6.2.3 索引文件
对于定长记录文件，如果要查找第i个记录，可直接根据下式 计算来获得第i个记录相对于第一个记录首址的地址：
Ai = i × L 然而，对于可变长度记录的文件，要查找其第i个记录时，须 首先计算出该记录的首地址。为此，须顺序地查找每个记录 ，从中获得相应记录的长度Li，然后才能按下式计算出 第i个记录的首址。假定在每个记录前用一个字节指明该记录 的长度，则
3. 文件 文件是指由创建者所定义的、具有文件名的一组相关元 素的集合，可分为有结构文件和无结构文件两种。
6.1.2 文件名和类型 1. 文件名和扩展名 (1) 文件名。 (2) 扩展名。
2. 文件类型 1) 按用途分类 根据文件的性质和用途的不同，可将文件分为三类： (1) 系统文件，这是指由系统软件构成的文件。大多数 的系统文件只允许用户调用，但不允许用户去读，更不允许 修改；有的系统文件不直接对用户开放。 (2) 用户文件，指由用户的源代码、目标文件、可执行 文件或数据等所构成的文件。用户将这些文件委托给系统保 管。 (3) 库文件，这是由标准子例程及常用的例程等所构成 的文件。这类文件允许用户调用，但不允许修改。
1. 对象及其属性 文件管理系统管理的对象如下： (1) 文件。 (2) 目录。 (3) 磁盘(磁带)存储空间。
2. 对对象操纵和管理的软件集合 该层是文件管理系统的核心部分。文件系统的功能大多 是在这一层实现的，其中包括有：① 对文件存储空间的管理； ② 对文件目录的管理；③ 用于将文件的逻辑地址转换为物 理地址的机制；④ 对文件读和写的管理；⑤ 对文件的共享 与保护等功能。在实现这些功能时，OS通常都采取了层次组 织结构，即在每一层中都包含了一定的功能，处于某个层次 的软件，只能调用同层或更低层次中的功能模块。

《文件管理》PPT课件_OK

3) 文件系统的接口
为方便用户使用文件系统，文件系统通常向用 户提供两种类型的接口:
(1) 命令接口。 这是指作为用户与文件系统交互 的接口。 用户可通过键盘终端键入命令，取得文件 系统的服务。
(2) 程序接口。这是指作为用户程序与文件系统 的接口。用户程序可通过系统调用来取得文件系统 的服务。
21
第六章 文 件 管 理
文件系统的定义: 文件系统是操作系统中以文件方式管理计算机软件
资源的软件和被管理的文件和数据结构（如目录和 索引表等）的集合。从系统角度来看，文件系统是 对文件存储器的存储空间进行组织、分配和回收， 负责文件的存储、检索、共享和保护。从用户角度 来看，文件系统主要是实现“按名取存”，文件系 统的用户只要知道所需文件的文件名，就可存取文 件中的信息，而无需知道这些文件究竟存放在什么 地方。
(1) 系统文件。这是指由系统软件构成的文件。 大多数的系统文件只允许用户调用，但不允许用户 去读，更不允许修改；有的系统文件不直接对用户 开放。
(2) 用户文件。指由用户的源代码、目标文件、 可执行文件或数据等所构成的文件。用户将这些文 件委托给系统保管。
(3) 库文件。这是由标准子例程及常用的例程等 所构成的文件。这类文件允许用户调用，但不允许 修改。
• 掌握文件的逻辑结构，熟悉五种记录文件。 • 掌握文件控制块和多级目录结构，掌握UNIX树型带
勾连的目录结构和可装卸文件系统，了解Windows98 VFAT目录结构。熟悉目录查询技术，掌握内存的目 录管理表，掌握文件操作与目录管理关系。 • 掌握基于索引节点的共享方式和利用符号连接的文 件共享。 • 掌握文件的存取控制，熟悉分级安全管理，了解文 件的转储和恢复，了解WindowsNT安全性。

操作系统课后习题答案第六章 文件管理习题

文件管理操作系统对文件进行管理的部分叫做（）A. 数据库系统B. 文件系统C. 检索系统 D 数据存储系统2．文件系统的主要目的（）A. 实现对文件的按名存取B. 实现虚拟系统C. 提高外存的读写速度D. 用于存储系统文件3. 下列文件中属于逻辑结构的文件是（）文件A. 连续文件B. 系统文件C. 库文件D. 流式文件4. 文件系统用（）组织文件A. 堆栈B. 指针C. 目录D. 路径5. 为解决不同用户文件的“命名冲突”问题，通常在文件系统中采用（）A. 约定的方法B. 多级目录C. 路径D. 索引6.文件系统中打开文件系统调用的基本操作是（），A. 把文件信息从辅存读到内存B. 把文件的控制管理信息从辅存读到内存C. 把文件的FAT表信息从辅存读到内存7.文件路径名是指（）A. 文件名和文件扩展名B. 一系列的目录文件和该文件的文件名C. 从根目录开始到该文件所经历的路径中各符号名的集合D. 目录文件名和文件名的集合8.存放在磁盘上的文件（）A. 既可随机访问又可顺序访问B. 只能随机访问C. 只能顺序访问D. 不能随机访问9. 用磁带作文件存储介质时，文件只能组织成（）A. 顺序文件B. 链接文件C. 索引文件D. 目录文件10. 位示图可用于（）A. 文件目录的查找B. 磁盘空间的管理C. 内存空间的管理D. 实现文件的保护和保密11. 常用的文件存取方法有两种：顺序存取和（）A. 流式B. 串联C. 有序D. 随机12. 文件系统中若文件的物理结构采用连续结构，则文件控制块中关于文件的物理位置应该包括（）和（）13. 使用位示图（20行，30列）表示空闲盘块状态。

当分配出去的盘块号为132时，其在位示图中的位置为？当释放的盘块号为318时，其所在位置为？（提示：行为0~19，列为0~29，首盘块号为1）14假定盘块的大小为1KB，硬盘的大小为500MB，采用显示链接分配方式时，其FAT需要占用多少存储空间？（为了地址转换方便，FAT表项长度通常取半个字节的整数倍）15．有一磁盘组共有10个盘面，每个盘面上有100个磁道，每个磁道上有16个扇区。

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6.1.2 文件命名
用户对文件也是“按名存取”的。 不同系统对文件的命名规则是不同的。 很多操作系统支持的文件名都由两部分构成：文
件名和扩展名，二者间用圆点分开。
6.1.2 文件命名
常见文件扩展名及其含义
扩展名
exe，com，bin obj，o
c，cc，java， pas，asm，a bat，sh txt，doc wp，tex，rrf， doc lib，a，so，dll arc，zip，tar
第6章 文件系统
本章内容提要
概述 文件系统的功能和结构 目录结构和目录查询 文件和目录操作 文件系统的实现 管道文件 文件系统的可靠性
6.1 概述
6.1.1 文件及其分类
1．文件
通常存放在外存（如磁盘、磁带）上，可以作为一个独立单位存放和实施相 应的操作（如打开、关闭、读、写等）。
MS-DOS目录项示意 图
UNIX目录项示意图
6.3.2 单级目录结构
在这种组织方式下，全部文件都登记在同一目录中。
单级目录结构示意图 ●优点：简单，能够实现按名存取。 ●缺点： ① 查找速度慢
arc，zip，tar
文件类型
可执行文件 目标文件
源文件
批文件 文本文件 字处理文档文 件 库文件 打印或视图文 件 存档文件
mpeg，mov， rm
多媒体文件
含义 可以运行的机器语言程序 编译过的、尚未连接的机器语言程序 用各种语言编写的源代码
由命令解释程序处理的命令 文本数据、文档 各种字处理器格式的文件
文件系统的层次结构
6.3 目录结构和目录查询
6.3.1 文件控制块和文件目录
1．文件控制块
在文件系统内部，给每个文件惟一地设置一个文件控制块。 通常由下列信息项组成：
① 文件名 ② 文件类型 ③ 位置 ④ 大小 ⑤ 保护信息 ⑥ 使用计数 ⑦ 时间
2．文件目录
为了加快对文件的检索，往往将文件控制块集中在一起进 行管理。这种文件控制块的有序集合称为文件目录。文件 控制块就是其中的目录项。完全由目录项构成的文件称为 目录文件。
2．有结构文件
有结构文件又称记录式文件。它在逻辑上可被看成一组连 续记录的集合，即文件是由若干相关记录组成，且对每个 记录编上号码 ① 定长记录文件。 ② 变长记录文件。
3．树形文件
这种结构的文件由一棵记录树构成，各个记录的长度可以 不同。
6.2 文件系统的功能和结构
6.2.1 文件系统的功能
文件管理系统，简称文件系统。 操作系统中负责操纵和管理文件的一整套设施，它实现文件
的共享和保护，方便用户“按名存取”。 一般来说，文件系统应具备以下5种功能：
① 文件管理。 ② 目录管理。 ③ 文件存储空间管理。 ④ 文件的共享和保护。 ⑤ 提供方便的接口。 ▲看待文件系统有不同的观点，主要是用户观点（即外部使 用观点）和系统观点（即内部设计观点）。
6.2.2 文件系统的结构
属性 临时标志
锁标志 记录长度 关键字位置 关键字长度 创建时间
含义
0表示正常，1表示进程结束时删除 文件 0表示开锁，非0表示上锁 一个记录的字节数 每个记录中关键字偏移 关键字字段中字节数 创建文件的日期和时间
最后存取时间 最后存取文件的日期和时间
存档标志
0表示已经后备，1表示需要后备 最后修改时间 最后修改文件的日期和时间
●ASCII文件由只包含ASCII字符的正文行组成，每个正文行以回车符或换行
符终止，各行的长度可以不同。ASCII文件又称文本文件。
●二进制文件所包含的每个字节可能有256(28)种值。
通常可执行的二进制文件都有内部结构。 存档文件是二进制文件的另一示例。
文件类型
可执行文件和存档文件内部结构示意图
rpi+1= rpi + li
li是第i个记录的长度。
顺序存取变长记录文件示意图
2．随机存取方法
随机存取文件方式允许以任意顺序读取文件中的 字节或记录。
随机存取定长记录文件示意图 ▲随机存取文件方式允许以任意顺序读取文件中的字节或记录
先要设置读/写指针的当前位置 随机方式下读/写文件等操作都以块号为参数
2．文件类型
文件分类方法 （1）按用途分类
① 系统文件 ② 库文件 ③ 用户文件
文件类型
（2）按文件中的数据形式分类 ① 源文件 ② 目标文件 ③ 可执行文件
（3）按存取权限分类 ① 只读文件 ② 读写文件 ③ 可执行文件
（3）按存取权限分类 ① 只读文件 ② 读写文件 ③ 可执行文件
（4）按保存时间分类 ① 临时文件 ② 永久文件
ASCI I/二进制 标志
随机存取标志
0表示ASCI I文件，1表示二进制 文件
0表示只能顺序存取，1表示随机 存取
当前长度 最大长度
文件字节数 文件允许最大字节数
6.1.4 文件存取方法
1．顺序存取方法
顺序存取定长记录文件示意图
■对定长记录文件，有 rpi+1= rpi + l
顺序存取方法
对变长记录文件
文件类型
（5）在UNIX/Linux和MS-DOS系统中，按文件的内部构造 和处理方式分类
① 普通文件—— 由表示程序、数据或文本的字符串构成，内部没有固 定的结构。 ② 目录文件—— 由下属文件的目录项构成的文件。 ③ 特别文件—— 特指各种外部设备。
▲特别文件分为字符特别文件和块特别文件。 ▲普通文件通常分为ASCII文件和二进制文件。
3．其他存取方法
通常采用索引表组织方式
直接存取变长记录文件的索引表结构 ▲对于大型文件，建立二级索引，即主索引文件包含的项是指向次索引文件 的指针，次索引文件包含的项才是指向实际数据项的指针。
6.1.5 文件结构
1．无结构文件
三种文件结构示意图 ▲无结构文件是指文件内部不再划分记录，是由一组相关信息组成的有序 字符流，即流式文件。
供程序员使用的例程库 以打印或可视格式保存的ASCI I码文 件或二进制文件 相关文件组成一个文件（有时压缩） 进行存档或存储 包含声音或A/V信息的二进制文件
6.1.3 文件属性
文件属性:描述文件特征的属性
可能用到的文件属性
属性 保护
口令 创建者 文件主 只读标志 隐藏标志
系统标志
含义
谁能访问该文件，以何种方式访 问 访问该文件所需口令 文件创建者的标识 当前文件主 0表示读/写，1表示只读 0表示正常，1表示不在列表中显 示 0表示一般文件，1表示系统文件