计算机操作系统教案第06章 文件管理PPT课件

构，文件的逻辑结构及四种组织方式，各种外存分配 方式(连续分配、链接分配、索引分配)，目录管理相关 概念(FCB、索引结点、目录结构及目录查询技术)，文 件存储空间的管理方式(空闲表法、空闲链表法、位示 图法)，文件共享方式(基于索引结点和利用符号链)。 • 3、了解：文件的存取控制、使用和文件系统的层次模 型，磁盘容错技术，数据一致性控制相关概念。
6.1.2 文件类型和文件系统模型
1. 1) 按用途分类
(1) 系统文件。 (2) (2) 用户文件。 (3) (3) 库文件。
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2) 按文件中数据的形式分类 (1) 源文件。 (2) (2) 目标文件。 (3) (3) 可执行文件。
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3) (1) 只执行文件。 (2) (2) 只读文件。 (3) (3) 读写文件。
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第六章 文件管理
第六章 文 件 管 理
6.1 文件和文件系统 6.2 文件的逻辑结构 6.3 外存分配方式 6.4 目录管理 6.5 文件存储空间的管理 6.6 文件共享与文件保护 6.7 数据一致性控制
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第六章 文件管理
文件管理系统的引入： • 应用程序的输入以文件的形式 • 应用程序的输出以文件形式存储，以方便
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计算机操作系统教案 第6章 文件管理
郭霞 2010•中山
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整体概况
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概况2
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概况3
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• 教学要求： • 1、掌握：成组链接法的文件存储空间的管理方式。 • 2、理解：文件和文件系统的相关概念，逻辑和物理结
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3. 文件：是一组相似的记录，被用户和程序看做一个实体， 通过名字访问。
• 有结构文件：文件由若干个相关记录组成 •无结构文件：被看成是一个字符流。 例如，可以将一个班的学生记录作为一个文件。
文件属性：文件类型、文件长度、文件的物理位置、 文件的建立时间。
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文件
记录1 记录2
…
记录n
数据项1 数据项2 … 数据项n
图 6-1 有结构文件、 记录和数据项之间的层次关系
4. 数据库： 是一组相关的数据，它的本质特征是数据单元 间存在明确的关系。通常一个数据库包含 多个文件 ，且要用到文件管理程序，但是 常常有一个单独的数据库管理系统，独立于 操作系统。
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长期存储或者其它程序其它用户的访问 • 用户希望访问文件、保存文件并维护文件内
容的完整性。
至少，文件管理系统会引用到OS中的特殊服务; 最多，整个文件管理系统都当作OS中的一部分。
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• 那么，文件管理有那些内容呢？
•文件的逻辑结构 •文件的物理结构 •文件存储空间的管理 •目录管理 •文件的共享与保护 •数据的一致性（数据分散在不同的文 件中）
(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。
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文件管理系统的重要目标：
1）满足数据管理的要求和用户需求，包括存储数据和执 行上述操作的能力 2）最大限度的保证文件中的数据有效。 3）从系统的角度看总体吞吐量，从用户的角度看响应时 间，优化性能。 4）为各种类型的存储设备提供I/O支持 5）减少或者消除丢失或破坏数据的可能性 6）提供标准I/O接口例程集。 7）在多用户系统中为多个用户提供I/O支持。
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6.1.3 文件操作
(1) 创建文件。 (2) (2) 删除文件。 (3) (3) 读文件。 (4) (4) 写文件。 (5) (5) 截断文件。 (6) (6) 设置文件的读/写位置。
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2. 文件的“打开”和“关闭”操作
“打开”：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
•域的长度：固定长，或者不固定长。不固定长的域以分界
符为界。
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2. 记录
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。一个记录应包含哪些数据项，取决于需要描述 对象的哪个方面。而一个对象，由于他所处的环境不同可把 他作为不同的对象。 例如，一个学生，当把他作为班上的 一名学生时， 对他的描述应使用学号、姓名、年龄及所在 系班，也可能还包括他所学过的课程的名称、 成绩等数据 项。 但若把学生作为一个医疗对象时，对他描述的数据项 则应使用诸如病历号、 姓名、 性别、 出生年月、 身高、 体重、 血压及病史等项。
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4) (1) 普通文件。 (2) (2) 目录文件。 (3) (3) 特殊文件。I/O设备
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2. 文件系统模型
图 6-2 文件系统模型
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1) 文件管理系统管理的对象有： ① 文件。 它作为文 件管理的直接对象。 ② 目录。为了方便用户对文件的 存取和检索，在文件系统中必须配置目录。对目录的组 织和管理是方便用户和提高对文件存取速度的关键。③ 磁盘(磁带)存储空间。 文件和目录必定占用ห้องสมุดไป่ตู้储空间， 对这部分空间的有效管理，不仅能提高外存的利用率， 而且能提高对文件的存取速度。
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6.1 文件和文件系统 数据的组
6.1.1 域、记录、文件和数据库 成
1. 域（field,数据项)
• 基本数据单元。包括域名、类型、长度。
• 域名 ：如：学号、姓名、成绩
•类型： 1）简单类型（字符、整型）,简单域 2)记录类型 （简单类型的组合），组合域，比如：成绩项包含平时成 绩、实验成绩、考试成绩。
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2) 这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：对文件存储空间的管 理、对文件目录的管理、用于将文件的逻辑地址转换为 物理地址的机制、对文件读和写的管理，以及对文件的 共享与保护等功能。
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3) 为方便用户使用文件系统，文件系统通常向用户提供