第5章文件系统 1文作的概念及实现 2目录的概念及实现 23文件系 4 windows文件系统概述 5NTFS文件系统
第5章 文件系统 • 1 文件的概念及实现 • 2 目录的概念及实现 • 3 文件系统 • 4 windows文件系统概述 • 5 NTFS文件系统
文件系统:操作系统中与管理文件有关的软作和数据称为 文件系统。它负责为用户建立文件,撤消、读写、修改和 复制文作,还负责完成对文件的按名存取和进行存取控 文作系统是操作系统中最直接可见的部分是计算机组 存取和保存信息的重要手段。讨论文件的组织结构、 存取结构、保护以及文件系统空间管理等问题。 文作:其有一定名称的一组相关数据的集合 目录是由文件说明索引组成的用于文件检索的特殊 文件
• 文件系统：操作系统中与管理文件有关的软件和数据称为 文件系统。它负责为用户建立文件，撤消、读写、修改和 复制文件，还负责完成对文件的按名存取和进行存取控 制。 • 文件系统是操作系统中最直接可见的部分,是计算机组 织、存取和保存信息的重要手段。讨论文件的组织结构、 存取结构、保护以及文件系统空间管理等问题。 文件：具有一定名称的一组相关数据的集合。 目录是由文件说明索引组成的用于文件检索的特殊 文件
.文作命名 文件提供了一种将数据保存在外部存 介质上以便于访问的功能。用户就 不必关心文件存储方法、物理位置以 及访问方式等,而可以接通过文件名 来使用文件
• 1．文件命名 • 文件提供了一种将数据保存在外部存 储介质上以便于访问的功能。用户就 不必关心文件存储方法、物理位置以 及访问方式等，而可以接通过文件名 来使用文件
文件属性 文件名称:文件名称是供用户使用的外部标 文件内部标识:有的文件系统不但为每个文件规定 个外部标识,而且规定了一个 内部标识。文件内部标 号,可以方便管理和查找文件。 文件物理位置:具体标明文件在存储介质上所存放的物理位置。例如,对于按连续区 物理块号和文件长度;对于按索引方式组织的文件, 1索引表所在物理块号和索 操作系统通常为多用户的,不同的用户也拥有各自不同的文件,对这些 文件创建者对自己所建的文件拥有一切权限,而对其他 所建的文件则拥有有限的权限 又限:通过文件权限,文件拥有者可以为自己的文件赋予各种权限,如可允许: 写和执行,允许同组的用户读写,而只允许其他用 型:可以从不同的角度来对文件进行分类,例如普通文件或是设备文件,可执 长度:文件长度通常是其数据的长度,也可以是允许的最大长度。长度单位通常 是字节,也可以是 文件时间:文件时间如创建时间,修改时间等
文件属性 • 文件名称：文件名称是供用户使用的外部标识。 • 文件内部标识：有的文件系统不但为每个文件规定了一个外部标识，而且规定了一个 内部标识。文件内部标识只是一个编号，可以方便管理和查找文件。 • 文件物理位置：具体标明文件在存储介质上所存放的物理位置。例如，对于按连续区 域分配的文件，需要给出起始的物理块号和文件长度；对于按索引方式组织的文件， 需要给出索引表所在物理块号和索引长度。 • 文件拥有者：操作系统通常为多用户的，不同的用户也拥有各自不同的文件，对这些 文件的操作权限也不同。通常文件创建者对自己所建的文件拥有一切权限，而对其他 用户所建的文件则拥有有限的权限。 • 文件权限：通过文件权限，文件拥有者可以为自己的文件赋予各种权限，如可允许： 自己读写和执行，允许同组的用户读写，而只允许其他用户读。 • 文件类型：可以从不同的角度来对文件进行分类，例如普通文件或是设备文件，可执 行文件或不可执行文件，等等。 • 文件长度：文件长度通常是其数据的长度，也可以是允许的最大长度。长度单位通常 是字节，也可以是块。 • 文件时间：文件时间如创建时间，修改时间等
按文件的用途进行分类 文件:包括操作系统肉核、东统应用程序 些通常都是可执 进制文件,但有的 也可能是文本文件,如配置文件等。这些文件对 千系统的正常运行是必不可少的。 库文作:这包括标准的和非标准的子程序库。标 程序库通常称为系统库,提供对系统内核 接访 非标准的子程序库则是提供满足 应用的库。库文件又分为两大类:一类是动 链接库,另一类是静态链接库。 用户文件:用户自己的文件,如用户的源程序 可执行程序和文档等
按文件的用途进行分类： • 系统文件：包括操作系统内核、系统应用程序 等。这些通常都是可执行的二进制文件，但有的 也可能是文本文件，如配置文件等。这些文件对 于系统的正常运行是必不可少的。 • 库文件：这包括标准的和非标准的子程序库。标 准的子程序库通常称为系统库，提供对系统内核 的直接访问，而非标准的子程序库则是提供满足 特定应用的库。库文件又分为两大类：一类是动 态链接库，另一类是静态链接库。 • 用户文件：用户自己的文件，如用户的源程序、 可执行程序和文档等
按文件的性质进行分类 晋通文件:主要是系统所规定的普通格式的文 件,仞如字符流组成的文件件、库函数文件、应 用序文 目录文作:包含普通文件与目录的属性信息的特 文作,这主要是为了更好地管理普通文件与目 特殊文件:在UNIX系统中,所有的输入输出设备 都被看作是特殊的文件,甚至在使用形式上也和 普通文件相同。通过对特殊文件的操作可完成相 应设备的操作
按文件的性质进行分类： • 普通文件：主要是系统所规定的普通格式的文 件，例如字符流组成的文件件、库函数文件、应 用程序文件，等等。 • 目录文件：包含普通文件与目录的属性信息的特 殊文件，这主要是为了更好地管理普通文件与目 录。 • 特殊文件：在UNIX系统中，所有的输入输出设备 都被看作是特殊的文件，甚至在使用形式上也和 普通文件相同。通过对特殊文件的操作可完成相 应设备的操作
按文作的保护级别进行分类: 月读文件:允许授权用户读,但不能写。 读写文件:允许授权用户读写。 可执行文件:允许授权用户执行,但不能 读写。 不保护文件:所有用户都有一切权限
按文件的保护级别进行分类： • 只读文件：允许授权用户读，但不能写。 • 读写文件：允许授权用户读写。 • 可执行文件：允许授权用户执行，但不能 读写。 • 不保护文件：所有用户都有一切权限
按文件数据的形式进行分类: 源文件:源代码和数据构成的文件。 目标文作:指的是源程序经过编译程序编 ,但尚未链接成可执行代码的目标代码 文件。 可执行文件:编译后的目标代码由连接程 序连接后形成的可以运行的文件
按文件数据的形式进行分类： • 源文件：源代码和数据构成的文件。 • 目标文件：指的是源程序经过编译程序编 译，但尚未链接成可执行代码的目标代码 文件。 • 可执行文件：编译后的目标代码由连接程 序连接后形成的可以运行的文件
文件存取 文件顺序历间是孩从前到后的顺所对文件进行读写操作 这存取方式最为单。有的存储设备如磁带 支持顺 序访间。 文随机访间,也称为直接 可以按任意的次序对文 存储设备如磁盘能支持随机访问 然也能支持顺序访问 文作索引访问,也称按键访间,这种方式对文件中的记录 按某个数据项(通常称为键)的值来排列,从而可以根据键 值来快速存取。如索引表很长,则可以将索引表再加以索 以形成具有层次结构的多级索引。如果将记录块的物 理位置作为键值,那么可以将随机访问作为索引访问的特
文件存取 • 文件顺序访问是按从前到后的顺序对文件进行读写操作。 对文件进行读写操作。 这种存取方式最为简单。有的存储设备如磁带只能支持顺 序访问。 • 文件随机访问，也称为直接访问，可以按任意的次序对文 件进行读写操作。有的存 件进行读写操作。有的存储设备如磁盘能支持随机访问 (当然也能支持顺序访问)。 • 文件索引访问，也称按键访问，这种方式对文件中的记录 按某个数据项(通常称为键)的值来排列，从而可以根据键 值来快速存取。如索引表很长，则可以将索引表再加以索 引，以形成具有层次结构的多级索引。如果将记录块的物 理位置作为键值，那么可以将随机访问作为索引访问的特 例
文作操作 创建:创建文 分会进行个项子操作。美告,系统金为新文件分配所需 的文作名及其在外存中的地址等文件属性。 经不再需要某个文件时,便可以把它从文件系统中删除。这时执行的 录牛找到要删除的文件项,使之成为空项, 紧接看回收该文件的存储全间,用下次分配 支断:如果一个文作的内 很陈旧而需要进行全部更新时,虽然我们可以先 立一个新文件,但是如果文件名及其属 有发生变化时,可截断文 。将原有文件的长度设为0,也可以说是放弃文件的内容。 通过读指针,将位于外部存储介质上的数据读人到内存缓冲区 写:通过写指针,将内存缓冲区中的数据写入到位于外部存储介质上的文件中 读写定位:前面介绍的读写操作只是提供了文件的 定位操作,也即改变读写指针的位置,则可以 度在弃 为文件提供随机存取的能力 文件打开:在开始使用文件时,旨先必须打开文件。这可以将文件属性信息装入内 存,以便以后快速查用。 在定成文件使用后,应该关闭京件。这不但是为了释放内存空间,而且也 因为许多系统常常限制可以同时打开的文件数
文件操作 • 文件创建：创建文件时，系统会进行各项子操作。首先，系统会为新文件分配所需的 外存空间，并且在文件系统的相应目录中，建立一个目录项，该目录项记录了新文件 的文件名及其在外存中的地址等文件属性。 • 文件删除：当已经不再需要某个文件时，便可以把它从文件系统中删除。这时执行的 是和创建新文件相反的操作。系统先从目录牛找到要删除的文件项，使之成为空项， 紧接着回收该文件的存储空间，用于下次分配。 • 文件截断：如果一个文件的内容已经很陈旧而需要进行全部更新时，虽然我们可以先 删除文件再建立一个新文件，但是如果文件名及其属性并没有发生变化时，可截断文 件。即将原有文件的长度设为o，也可以说是放弃文件的内容。 • 文件读：通过读指针，将位于外部存储介质上的数据读人到内存缓冲区。 • 文件写：通过写指针，将内存缓冲区中的数据写入到位于外部存储介质上的文件中。 • 文件的读写定位：前面介绍的读写操作只是提供了文件的／顷序存取手段，而若对文 件的读写进行定位操作，也即改变读写指针的位置，则可以从文件的任意位置开始读 写，为文件提供随机存取的能力。 • 文件打开：在开始使用文件时，旨先必须打开文件。这可以将文件属性信息装入内 存，以便以后快速查用。 • 文件关闭：在完成文件使用后，应该关闭文件。这不但是为了释放内存空间，而且也 因为许多系统常常限制可以同时打开的文件数