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第九章 文件系统

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第九章 文件系统9.1 文件系统的概念 9.1.1 引言

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9.1 文件系统的概念 9.1.2 文件

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一、文件定义 1、文件是具有符号名的信息(数据)项的 集合。 2、文件是具有符号名的记录的集合。

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9.1 文件系统的概念 9.1.2 文件 二、文件名 根据文件的定义，每个文件必须有一个唯一的文件名， 不论是系统管理，还是用户使用文件都使用文件名。 文件名是一个有限长度的字符串。 DOS、WINDOWS系统中文件名： 文件名 · [文件扩展名] 文件名是一个不大于8个字符的字符串，但WINDOWS系 统中允许超长文件名，最多可有256个字符，不区分英文 字母的大小写。

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9.1 文件系统的概念 9.1.2 文件 文件扩展名： 不大于3个字符，一般用来表示文件的类型。 例如： C C语言源程序文件 COM 可执行文件(小模式) EXE 可执行文件(大模式) BAT 批处理文件 OBJ 目标文件 hust.txt ll.c ll.obj ll.exe 操作系统教学片91.ppt

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9.1 文件系统的概念 9.1.2 文件UNIX系统中的文件名：

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文件名是一个不大于14个字符的字符串。并且区分英文 字母的大小写。例如：unix linux ll.c a .out aa AA 注意：在UNIX系统中文件名就是一个字符串，没有文件名和文件扩 展名之分，文件的类型由用户命名时确定。 例如，li.c,UNIX系统认为这个文件名的长度是4个字符。 而在DOS、WINDOWS系统中则解释这个文件名，li是文件名，c是 文件扩展名，表示该文件是一个C语言的源程序文件，而· 是文件名 和文件扩展名的分隔符。

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9.1 文件系统的概念 9.1.2 文件 三。文件的分类 教材讲了三种文件分类的方法，下面介绍UNIX系统文件 分类方法： 1、普通文件 普通文件是无结构的字符的集合。 2、目录文件 目录文件是由文件的目录项组成的文件。 3、特别文件 特别文件就是设备。

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9.1 文件系统的概念 9.1.2 文件 四、文件的属性 文件属性反映文件的类型、存取控制、等 UNIX系统中文件属性： - 普通文件 d 目录文件 p 管道文件 c 字符型设备文件 b 块设备文件

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9.1.3 文件系统 9.1.3 文件系统 文件系统是操作系统中负责管理和存取文件信息的软件 机构，它是由管理文件所需的数据结构和相应的管理软 件以及访问文件的一组操作组成。 从系统的角度看：文件系统是一个负责文件存储空间管 理的机构。 从用户的角度看：文件系统是用户在计算机上存储信息 、和使用信息的接口。

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9.1.3 文件系统 通用文件系统应具有以下功能： 1、提供用户对文件操作的命令； 2、提供用户共享文件的机制； 3、管理文件的存储介质； 4、提供文件的存取控制的机制，保障文件及文件系统的 安全性； 5、提供文件及文件

系统的备份和恢复功能； 6、提供对文件的加密和解密功能。

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9.2 文件的逻辑组织与存取方法 9.2.1 文件的组织 可以用两种不同的观点去进行研究文件结构 用户观点: 是研究用户“思维”中的抽象文件，或称逻辑文件，其研 究的侧重点在于为用户提供一种逻辑结构清晰、使用简 便的逻辑文件形式。用户将按照这种形式去存储、检索 和加工有关文件中的信息。 实现观点: 是研究驻留在设备“介质”中的实际文件，或称物理文件 。它研究的侧重点是选择一些工作性能良好、设备利用 率高的物理文件形式。系统将按照这种形式同外部设备 打交道并控制信息的传输

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9.2 文件的逻辑组织与存取方法 9.2.1 文件的组织 文件的组织有两种： 文件的逻辑结构： 文件的逻辑结构是指用户思维中文件的结构。 文件的物理结构： 文件的物理结构是指文件在存储介质上的结构(或称组 织)。在当代，文件的存储介质是磁盘，包括软盘、硬 盘和光盘、磁带，早期还有磁鼓。由于目前的磁带是模 拟磁盘的结构，所以文件的物理结构主要是指磁盘上文 件的结构。

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9.2.2 文件的逻辑结构和存取方法 一、文件的逻辑结构 文件的逻辑结构： 结构文件--记录式文件。 无结构文件--流式文件 1、流式文件 无结构的流式文件是相关的有序字符的集合。文件的长 度为所含字符数。 UNIX、DOS、WINDOWS系统中的普通文件都是流式文 件。

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9.2.2 文件的逻辑结构和存取方法 2、记录式文件 记录式文件是一种结构式文件，文件是记录的集合.每个记录由彼此相关的域构成。记录可按顺序编号为记录1,记录 2,…,记录n。如果文件中所有记录的长度都相同，则这种文件 为定长记录文件。 定长记录文件的长度 = 记录个数x记录长度。 变长记录文件的长度为各记录长度之和。 例如:学生登记表文件 xsdjb.dbf 姓名 学号 籍贯 通信地址 邮政编码 李铭 925678 武昌 武昌关山街125号 430074 司马乐 925679 北京 北京海军路88号 100034

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9.2.2 文件的逻辑结构和存取方法

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3、两种文件的比较流式文件就象给一张白纸给用户，用户可将他的信息任 意地写到纸上，没有任何格式上的限制。 记录式文件就象给一张表格给用户，用户要按表规定的 格式填信息。 显然，结构式文件对用户的限制很大，使用起来就不方 便，所以记录式文件被淘汰是理所当然的。

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9.2.2 文件的逻辑结构和存取方法

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二、存取方法 顺序存取： 后一次存取总是在前次存取的基础上进行的。每次存取 不必给出存取开始的位置。 随机存取： 每次存取操作都要指定存取操作的开始位置。在系统中 提供文件存取操作有

: n = read(fd,buffer,size); m = write(fd,buffer,size); 这两个操作总是从当前位置开始读(或写),执行顺序 存取操作。

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9.2.2 文件的逻辑结构和存取方法

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leek(fd,offset,mode) 调整文件的读写起始位置的系统调用，若在read、write之 前执行leek操作，就调整了文件的读写指针(读写开始的

位置),实现了随机存取。

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9.3 文件的物理结构一个文件存储介质，格式化后就分成许多大小相等的单 位--存储块(物理盘块),在现代计算机系统中，一 般来说，每个物理块是一个磁盘的扇区，512字节。并给 每个存储块有个编号，称为物理块号。 文件的物理结构指文件在存储介质上质结构，目前有三 种基本结构，即连续文件结构、串联文件结构和索引文 件结构。

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9.3 文件的物理结构

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9.3 文件的物理结构9.3.1 连续文件21