第八课文件系统( File system) 教学目的: 计算机系统中使用的大量程序和数据都以文件形 式存放在外存。操作系统中增加了文件管理功能即 构成文件系统,它负责管理在外存上的文件,并把 对文件的存取共享和保护等手段提供给操作系统和 用户,这不仅方便了用户,保证了文件的安全性, 还或的效地提高系统资源的利用率
第八课 文件系统(File System ) 教学目的： 计算机系统中使用的大量程序和数据都以文件形 式存放在外存。操作系统中增加了文件管理功能即 构成文件系统，它负责管理在外存上的文件，并把 对文件的存取共享和保护等手段提供给操作系统和 用户，这不仅方便了用户，保证了文件的安全性， 还或的效地提高系统资源的利用率
教学要求: 掌握文件和文件系统的定义,了解文件系统的类 型、文件系统模型。 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 带勾连的目录结构可装卸文件系统,和熟悉操作 系统( Windows98/N、 Linux)对多种文件系 统的支持,了解 Windows98VFAT目录结构。熟 悉目录査询技术,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
教学要求： 掌握文件和文件系统的定义，了解文件系统的类 型、文件系统模型。 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 带勾连的目录结构可装卸文件系统，和熟悉操作 系统( Windows98/NT 、Linux )对多种文件系 统的支持，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
(一)文件系统概述 (1)文件和文件系统 1。文件: 计算机系统对系统中软件资源:无论是程序或数据、系统软 件或应用软件都以文件方式来管理。文件是存贮在某种介质 上的(如磁盘、磁带等)并具有文件名的一组有序信息的集 。文件名是由字符和数字组成的,例如MS-D0s中文件名由 部分组成,格式如下:[<盘符冫<文件名〉[.扩展名]。 格式[]中是可以省略,盘符为存放文件的磁盘驱动器号, 如用A:和C:分别表示软盘和硬盘驱动器;文件名由1∽8个字 符组成。扩展名为由“.”开始的1-3个字符组成,如.EXE表 示可执行的浮动代码文件,,TXT表示ASCⅡ码文本文件,.LIB 表示库文件,.BAT表示批处理文件等
（一）文件系统概述 （1）文件和文件系统 1。文件： 计算机系统对系统中软件资源：无论是程序或数据、系统软 件或应用软件都以文件方式来管理。文件是存贮在某种介质 上的（如磁盘、磁带等）并具有文件名的一组有序信息的集 合。文件名是由字符和数字组成的，例如MS-DOS中文件名由 三部分组成，格式如下：[] [.扩展名]。 格式 [ ] 中是可以省略，盘符为存放文件的磁盘驱动器号， 如用A:和C:分别 表示软盘和硬盘驱动器；文件名由1∽8个字 符组成。扩展名为由“.”开始的1-3个字符组成，如.EXE表 示可执行的浮动代码文件，.TXT表示ASCⅡ码文本文件，.LIB 表示库文件，.BAT表示批处理文件等
2.与文件相关的概念 数据项(feld) 数据项是描述一个对象的某些属性的字符集,它是数据的基 本单位,一个数据项有一个值。 记录( record) 记录是一组相关数据项的集合,用于描述一个对象某方面的 属性 文件(file) 文件是具有文件名的一组相关记录的集合 数据库( database) 数据库是相关数据的集合
2．与文件相关的概念 数据项（field） 数据项是描述一个对象的某些属性的字符集，它是数据的基 本单位，一个数据项有一个值。 记录（record） 记录是一组相关数据项的集合，用于描述一个对象某方面的 属性 文件（file） 文件是具有文件名的一组相关记录的集合 数据库（database） 数据库是相关数据的集合
3。文件系统: 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“按名存取”,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。 UNIX文件系统将文件分成四类:普通文件、目录文件 设备文件(特殊文件)和符号连接文件( Symbolic link), UNIX把所有I/0设备作为特殊文件,对I/0设备操作模仿 为对普通文件的存取,这样将文件与设备的I/0尽可能统 起来。UNIX用$1s-1长列表显示时第一个字符表示 文件类型:“-”表示普通文件,“d”表示目录文件 “1”表示符号连接文件,c、b、p分别表示字符设备、块 设备和FIF0管道的特殊文件。 (练习
3。文件系统： 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“按名存取”，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。 UNIX 文件系统将文件分成四类：普通文件、目录文件、 设备文件（特殊文件）和符号连接文件(Symbolic link)， UNIX把所有I/O设备作为特殊文件，对I/O设备操作模仿 为对普通文件的存取，这样将文件与设备的I/O尽可能统 一起来。UNIX用 $ls –l 长列表显示时第一个字符表示 文件类型：“-”表示普通文件，“d”表示目录文件， “l”表示符号连接文件，c、b、p分别表示字符设备、块 设备和FIFO管道的特殊文件。 (练习)
(2)文件系统的类型 FAT文件系统(MS-D0S文件系统、 msdos) 它是MS-D0S操作系统使用的文件系统,它也能由 Windows98/NT、1inux、SC0UNIX等操作系统访问。文件地 址以FAT表结构存放,文件目录32B,文件名为8个基本名加 上一个“.”和3个字符扩展名。 扩展文件表系统(vfat) 它是 Windows98使用的扩展的D0S文件系统,它在Ms-D0S文件 系统基础上增加了对长文件名(最多到256B)支持。 NTFS(NT文件系统) 它是 Windows nt操作系统使用的文件系统,它具有很强的安 全特性和文件系统恢复功能,可以处理巨大的存储媒体,支 持多种文件系统 S51K/S52K (sysv) 它是AT& T UNIX SⅤ操作系统使用的1KB/2KB文件系统
(2)文件系统的类型 FAT文件系统（MS-DOS文件系统、msdos） 它是MS-DOS操作系统使用的文件系统，它也能由 Windows98/NT、linux、SCO UNIX等操作系统访问。文件地 址以FAT表结构存放，文件目录32B，文件名为8个基本名加 上一个“.”和3个字符扩展名。 扩展文件表系统（vfat） 它是Windows98使用的扩展的DOS文件系统，它在MS-DOS文件 系统基础上增加了对长文件名（最多到256B）支持。 NTFS（NT文件系统） 它是Windows NT操作系统使用的文件系统，它具有很强的安 全特性和文件系统恢复功能，可以处理巨大的存储媒体，支 持多种文件系统。 S51K/S52K（sysv） 它是AT&T UNIX S V 操作系统使用的1KB/2KB文件系统
文件系统的类型-1 ext2(二级扩展文件系统) 它是 Linux操作系统使用的高性能磁盘文件系统,它是对 Minux操作系统中使用的文件系统扩展(ext)的扩展。它支 持256字符的文件名,最大可支持到4TB的文件系统大小。 HPFS(高性能文件系统、hpfs) 它是0S/2操作系统使用的文件系统。 CD-ROM文件系统(iSo9660) 它是符合IS09660标准的支持 CD-ROM的文件系统,它有High sierra cd-ROM和 Rock ridge cd-ROM二种类型。 UDF通用磁盘格式文件系统 UDF( Universal disk forma)文件系统是依据光学储存技术 fjs(Optical Storage Technology Association, OSTA) 的通用磁盘格式文件系统规格1.02版所制定的。它提供了对 UDF格式媒体的只读访问(例如DVD光盘)。 Windows98提供对 UDF文件系统支持
文件系统的类型-1 ext2（二级扩展文件系统） 它是Linux操作系统使用的高性能磁盘文件系统，它是对 Minux操作系统中使用的文件系统扩展（ext）的扩展。它支 持256字符的文件名，最大可支持到4TB的文件系统大小。 HPFS（高性能文件系统、hpfs） 它是OS/2操作系统使用的文件系统。 CD-ROM文件系统(iso9660) 它是符合ISO9660标准的支持CD-ROM的文件系统，它有High sierra CD-ROM和Rock Ridge CD-ROM二种类型。 UDF通用磁盘格式文件系统 UDF(Universal Disk Format)文件系统是依据光学储存技术 协会（Optical Storage Technology Association, OSTA） 的通用磁盘格式文件系统规格1.02版所制定的。它提供了对 UDF格式媒体的只读访问（例如DVD光盘）。Windows98提供对 UDF文件系统支持
(3)文件系统模型 文件系统接口 对对象操纵 逻辑文件系统 和管理的软 件集合 基本I/o管理程序(文件组织模块) 基本文件系统(物理Io层) I/O控制层(设备驱动程序) 对象及其属性说明
(3)文件系统模型 文件系统接口 逻辑文件系统 基本 I/O 管理程序（文件组织模块） 基本文件系统（物理 I/O 层） 对对象操纵 和管理的 软 件集合 I/O 控制层（设备驱动程序） 对象及其属性说明
File system software Architecture User Program File organization File logical Structure Pile Sequential/ Indexed Sequential Indexed Hashed Logical vo Basic vo Supervisor Basic(Physical) File System Disk Device driver Tape Device Driver
File System Software Architecture Logical I/O Pile Sequential Indexed Sequential Indexed Hashed Basic I/O Supervisor Basic (Physical) File System Disk Device Driver Tape Device Driver User Program Logical I/O File Organization File Logical Structure
(4)文件管理的目的 方便的文件访问和控制:以符号名称作为文件标识, 便于用户使用; 并发文件访问和控制:在多道程系统中支持对文件 的并发访问和控制; 统一的用户接口:在不同设备上提供同样的接口, 方便用户操作和编程; 多种文件访问权限:在多用户系统中的不同用户对 同一文件会有不同的访问权限 优化性能:存储效率、检索性能、读写性能; 差错恢复:能够验证文件的正确性,并具有一定的 差错恢复能力; 返回
(4)文件管理的目的 方便的文件访问和控制：以符号名称作为文件标识， 便于用户使用； 并发文件访问和控制：在多道程系统中支持对文件 的并发访问和控制； 统一的用户接口：在不同设备上提供同样的接口， 方便用户操作和编程； 多种文件访问权限：在多用户系统中的不同用户对 同一文件会有不同的访问权限； 优化性能：存储效率、检索性能、读写性能； 差错恢复：能够验证文件的正确性，并具有一定的 差错恢复能力； 返回