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课程主要内容 操作系统概论（第1章） 进程管理（第2、3、4、6章） 存储器管理（第5章） 设备管理（第7章） 文件管理（第8章） 操作系统接口 Unix操作系统 第8章 文件管理 文件系统的功能/需解决的问题 从系统角度看： 负责为用户建立、删除、读、写、修改和复制文件。 从用户的角度看： 实现了按名存取 文件系统的功能：提供高效、快速、方便的信息存储和访问功能。 第8章 文件管理 文件和文件系统 文件逻辑结构 外存分配方式 目录管理 文件存储空间的管理 文件共享与文件保护 数据一致性控制 UNIX系统的文件管理 8.1 文件和文件系统 文件、记录和数据项（域或字段---数据的基本单位） 文件类型和文件系统模型 文件操作 一、数据的组成 数据项（最低级的数据组织形式） 基本数据项（最小的逻辑数据单位） 用于描述一个对象的某种属性的字符集，是数据组织中可以命名的最小逻辑单位 组合数据项 由若干个基本数据项组成，简称组项 记录 是一组相关数据项的集合，用于描述一个对象在某方面的属性 文件 文件 文件 在文件系统中是一个最大的数据单位 是指记录在外存上的具有文件名的一组相关信息的集合。可分为有结构文件和无结构文件两种。有结构文件由若干个相关记录组成，而无结构文件则被看成一个字符流。 文件属性 文件名、文件类型、文件长度、文件的物理位置、文件的建立日期以及用户对该文件的存取权限等 文件、记录和数据项间的层次关系 二、文件类型（1） ---文件名.扩展名 按用途分类 系统文件-由系统软件构成的文件 用户文件-用户的源代码、目标文件、可执行文件或数据 库文件-由标准子例程和常用的例程构成 按数据形式分类 源文件 目标文件 可执行文件 按存取控制属性 只读文件 读写文件 只执行文件 二、文件类型（2） ---文件名.扩展名 三、文件系统模型（1） 三、文件系统模型（2） 三、文件系统模型（3） 三、文件系统模型（4） 四、文件操作 四、文件操作 8.2 文件逻辑结构 文件系统设计的关键要素： 对任一文件存在着两种形式的结构： 文件的逻辑结构（文件的组织） 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结构，它独立于物理特性。 文件的物理结构（文件的存储结构） 是指文件在外存上的存储组织形式，与存储介质的存储性能有关，还和所采用的外存分配方式有关。（分为顺序、链接及索引结构） 注：文件的逻辑结构和物理结构都将影响文件的检索速度。 8.2 文件逻辑结构 对文件的逻辑结构提出的基本要求： 提高检索速度； 便于修改； 降低文件存储费用。 文件逻辑结构的类型 顺序文件 索引文件 索引顺序文件 一、文件逻辑结构的类型（1） 有结构的记录式文件 文件构成：由一个以上的记录构成。 记录长度：分为定长和变长。 分类（按记录的组织方式）： 顺序文件-定长（也可以是变长）记录按某种顺序排列形成 索引文件-针对变长记录 索引顺序文件-为文件建立一张索引表，为每组记录的第一个记录设置一个表项 一、文件逻辑结构的类型（2） 无结构的流式文件 文件构成：由字符流构成。大量的源程序、 可执行文件、 库函数等， 所采用的就是无结构的文件形式，即流式文件。 长度：以字节为单位（通用计算机寻址的最小单位） 访问：对流式文件的访问，则是采用读写指针来指出下一个要访问的字符。 注：在UNIX系统中，所有的文件都被看作是流式文件；即使是有结构文件，也被视为流式文件；系统不对文件进行格式处理。 可以把流式文件看作是记录式文件的一个特例。 二、顺序文件（1） 逻辑记录的排序 串结构：记录顺序与关键字无关，按存入时间的先后排列。最先存入的记录作为第一个记录，其次存入的为第二个记录， …… 依此类推。 顺序结构：所有记录按关键字（词）排列。可以按关键词的长短从小到大排序，也可以从大到小排序；或按其英文字母顺序排序。 顺序文件的优缺点 优点 顺序存取速度较快（批量存取）。 对定长记录，还可方便实现直接存取（随机存取）。 只有顺序文件才能存储在磁带上，并能有效地工作。 缺点 对变长记录，直接存取低效。例如，有一个含有104个记录的顺序文件，如果对它采用顺序查找法去查找一个指定的记录，则平均需要查找5×103个记录； 如果是可变长记录的顺序文件，则为查找一个记录所需付出的开销将更大，这就限制了顺序文件的长度。 不利于文件的动态增长。 三、索引文件 引入 为解决对变长记录文件难以进行直接存取的问题。 索引文件 为变长记录文件建立一张索引表。 索引文件的特点 优点 通过索引表可方便地实现直接存取，具有较快的检索速度。 易于进行文件的