【操作系统原理概述】第九章 文件系统

第九章 文件系统

9.1 文件系统概念

• 9.1.1 文件的定义：计算机存取的一种重要组织形式

• 9.1.2 文件分类

  • （1）用途分类：系统、库、用户文件
  • （2）操作权限：只读，读写，不保护文件
  • （3）文件性质：普通，目录，设备文件

• 9.1.3 文件属性

  • （1）文件内部的信息存放在文件目录的目录文件中
  • （2）MS-DOS中，文件属性占目录项1个字节

• 9.1.4 文件系统

  • 管理文件的机构

• 9.1.5 文件结构

  • （1）逻辑结构：为用户观点，方便用户使用（流式文件，以字节为信息项）
  • （2）物理结构：为系统观点，合理运用资源

• 9.1.6 文件存取方法

  • （1）顺序存取：以文件信息项的排列顺序依次存取（通过读写指针）
  • （2）随机存取：存取操作时指定存取位置

9.2 文件物理结构

• 9.2.1 概念

  • 文件在存储设备上的存储方式（连续文件，索引结构，串联文件）

• 9.2.2 连续文件

  • 存在连续的物理存储器块中

• 9.2.3 索引文件

  • 文件不连续，有索引表（文件逻辑块与物理逻辑块的对应关系）

• 9.2.4 串联文件

  • 文件不连续，每个存储块有一个指针next，指向文件中下一个存储块（只能顺序存取，不能随机存取）

9.3 FAT文件系统

• 9.3.1 串联文件的应用

  • FAT（File Allocation Table） 文件分配表，有FAT12，16，32多种

• 9.3.2 文件分配表（FAT）

  • 存储所有串联文件中的next指针

• 9.3.3 FAT文件系统

  • （1）扇区：磁盘上最小的可寻址单元（512B）
  • （2）簇：存储块，设备的最小存储单元，为固定数量的扇区（可以通过官表查询）
  • （3）FAT元素特点：FAT元素数目和簇的数目一样多；其元素宽度N越大，能标识的簇也就越多
  • （4）FAT16文件系统：最大为2^16B个簇，即为64K簇，而簇最大为64扇区，故此时磁盘最大为2G
  • （5）磁盘容量：FAT长度 × 簇容量 = FAT长度（2^n） × 簇扇区数（最大为64个） × 512B
  • （6）NTFS：如今使用的都是NTFS格式的硬盘，其通过逻辑簇号与虚拟簇号管理

9.4 文件存储和目录

• 9.4.1 存储空间管理

  • 记录，管理，分配

• 9.4.2 记录磁盘空闲块的方法

  • （1）空闲文件目录：空闲文件（连续的空闲区 ），空闲文件目录（为空闲文件建立）
  • （2）空闲块链：将所有的空闲区间连起来
  • （3）位示图：利用内存若干个字节，每位（bit）表示相应存储块是空闲1还是被占用0

• 9.4.3 文件目录管理

  • （1）文件目录：记录文件名与存放地址
  • （2）目录文件：文件目录以文件形式存于外存，该文件即为目录文件
  • （3）目录结构：不同系统的目录结构不同，有单级，二级，多级目录

• 9.4.4 文件全名和路径

  • （1）绝对路径：根目录到指定的文件
  • （2）相对路径：当前目录到指定的文件

• 9.4.5 文件的保护

  • 对于文件权限的限制
    

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