第4讲 IO设备管理和文件管理.ppt

* 文件系统软件体系结构 ： * 体系结构图中： 最底层的设备驱动器直接和外围设备控制器或通道进行通信，对设备发来的中断信号进行处理。 基本文件系统，或物理I/O层，它是与计算机系统外部环境的主要接口。 基本I/O管理器，负责所有文件I/O的初始化和文件的终止。 逻辑作为文件系统的一部分，允许用户和应用程序访问记录。 最接近用户的层称为存取方法。 * 2. 文件系统的主要功能 实现按文件名存取文件信息，完成从文件名到文件存储物理地址映射。 文件存储空间的分配与回收。 对文件及文件目录的管理。 提供(创建)操作系统与用户的接口。常见的接口有： 菜单式接口。 程序接口。 提供有关文件自身的服务。 * 8.2 文件的结构及存取方式 文件的结构是指文件的组织形式，文件的结构有两种，一种是逻辑结构，另一种是物理结构。 从用户的角度出发，文件组织形式称为文件的逻辑结构。 从系统的角度出发，文件在实际存储设备上的存放形式称为文件的物理结构。 * 8.2.1 文件的逻辑结构及存取方式 按文件的逻辑结构分，可将文件分为无结构的字符流式文件和有结构的记录式文件。 1.字符流式文件 它是由字符（基本信息单位）序列组成的文件。访问流式文件时，依靠读写指针来指出下一个要访问的字符。 这种文件的管理简单，要查找信息的基本单位困难。 * 2. 记录式文件 它把文件内的信息划分为多个记录，用户以记录为单位来组织信息。 记录是一个具有特定意义的信息单位，它由该记录在文件中的相对位置、记录名以及该记录对应的一组键、属性及属性值组成。 * 文件存取方式是指用户的逻辑存取方式，从逻辑存取到物理存取之间有一个复杂的映射，逻辑存取常用的方式有： 顺序存取 按照文件的逻辑地址依次存取，对记录式文件，便是按照记录的排序顺序存取。 随机存取 用户按照记录的编号进行文件存取，根据存取的命令，把读/写指针直接移到读/写处进行操作。 按键存取 按键存取是根据给定记录的键进行存取。 * 8.2.2 文件的物理结构及存储设备 1. 文件的物理结构 文件的物理结构是指文件在存储器上的存放方式，以及它与文件的逻辑结构之间的关系，实际上是指的文件的存储结构。 通常文件物理结构有顺序文件、链接文件、索引文件3种。 * 2. 文件的存储设备 不可重复使用的文件存储设备也称为I/O式字符设备，如打印机等。 可重复使用的文件存储设备有磁带、磁盘、光盘等，也称块设备。 * 8.3 文件管理 8.3.1 文件目录结构 1. 文件目录 文件系统为程序和用户提供了按文件名存取文件的机制，而将文件名转换为存储地址，以及对文件实施控制管理则需通过文件目录来实现。 * 一个文件由文件说明和文件体组成。文件说明部分包括如下信息： 基本信息： 文件名，用于标识一个文件的符号名。 文件物理位置，标明文件内容在外存上的存储位置。 文件结构，指示文件的逻辑结构和物理结构。它决定了文件的寻址方式。 存取信息：各类用户(包括文件主、核准用户、普通用户等)的存取权限，实现文件的共享及必威体育官网网址。 使用信息：文件创建、修改的日期和时间，以及当前使用的状态信息。 文件系统将这些说明部分以一个数据结构的形式表示，称此结构为文件控制块FCB 。 * 文件目录由文件控制块组成。 文件系统在每个文件建立时都要为它建立一个文件目录。 文件目录用于文件描述和文件控制，实现按名存取和文件信息共享与保护，随文件的建立而创建，随文件的删除而消亡。 * 2. 文件目录结构 目录文件是由若干个文件目录组成。 文件目录结构是指目录文件的组织形式。常用的目录结构有单级目录，二级目录和多级目录。 * (1) 单级目录 文件系统在每个存储设备上仅建立一个目录文件的目录结构，称为单级目录。 目录文件中的每一目录项(或称一条记录)对应一个文件目录，它包含相对的数据项(文件名及扩展名、物理地址、说明信息)，如图所示。 * 单级目录的特点是： 有哪些信誉好的足球投注网站范围宽。 不允许文件重名。 不便于文件共享。 * (2) 二级目录结构 二级目录结构将存储在设备上的目录文件分成两级： 第一级为系统目录(称主目录MFD)，它包含了用户目录名和指向该用户目录的指针； 第二级为用户目录(称UFD)，它包含了该用户所有文件的文件目录，该文件目录和上述单级的目录一样，包含了相应文件的名字，物理地址等。 * 二级目录结构: 例：Linux文件系统目录。 * * * 第4讲 I/O设备管理和文件管理 嵌入式操作系统 * 本讲主要内容 4.1 I/O系统硬件 4.2 I/O软件 4.3 文件与文件系统 4.4 文件的结构及存取方式 4.5 文件管理 4.6 文件存储空间的分配与管理