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1、IC-MSP V1.0第六章文件系统 移动通信操作系统综述IC-MSP V1.0回顾qI/O硬件组成原理 qI/O软件组成原理 qI/O软件层次 q磁盘 q面向字符的终端 q图形用户界面 q网络终端 q关于I/O问题的研究IC-MSP V1.0目标q 掌握文件的概念q 理解文件系统的实现原理q 了解有关文件系统实例IC-MSP V1.0文 件q逻辑上具有完整意义的信息的集合 q文件是软件机构，软件资源的管理方式 q具有符号名的一组相关元素的有序序列，是一段 程序或数据的集合 q一组赋名的相关联字符流的集合，或者是相关联 记录。而记录是有意义的信息集合。 q文件是一个抽象机制，它提供了一种把信息
2、保存 在存储介质上，而且便于以后存取的方法，用户 不必关心实现细节。IC-MSP V1.0文 件q文 件 =文件说明+文件体 q文件体：文件本身的信息。 q文件说明：关于文件存储和管理的信息。 q如 文件名 文件内部标识 文件存储地址 访问权限 访问时间IC-MSP V1.0文 件 逻辑结构流式文件：无结构的字节流。构成文件的基本单位是字符，是有序字符的集合。 记录式文件：构成文件的基本单位是记录，是一组有序记录的集合。 文件的存取方式顺序存取：逐个查找记录，根据记录数和记录长度确定 。 直接存取：根据给定的记录键值，直接获得指定记录的 物理地址IC-MSP V1.0文件的分类q按文件性质和用
3、途分类：系统文件用户文件 库文件 流式文件 记录式文件 文件可以按各种方法进行分类q按文件的物理结构分类： 顺序文件 链接文件 索引文件 IC-MSP V1.0按性质和用途分类系统文件 q 由系统软件构成的文件，只允许用户通过系统调用或系统提供的 专用命今来执行它们，不允许对其进行读写和修改 q 主要有操作系统核心和各种系统应用程序或实用工具程序和数据 组成 q 例如：,,,/unix库文件 q 文件允许用户对其进行读取和执行，但不允许对其进行修改 q 主要由各种标准子程序库组成 q 例如：C语言、FORTRAN子程序库存放在子目录下 *.LIB,/lib/,/usr/lib/用户文件 q 是
4、用户通过操作系统保存的用户文件，由文件的所有者或所有者 授权的用户才能使用 q 主要由用户的源程序源代码、可执行目标程序的文件和用户数据 库数据等组成 q 例如：*.c,*.for,*.f,*DBF,*.OBJIC-MSP V1.0按操作保护分类q只读文件：只允许文件主及被核准的用户去读文 件，而不允许写文件。标记为：-r- q可读可写文件：允许文件主及被核准的用户去读 和写文件。标记为： -rw- q可执行文件：允许文件主及被核准的用户去调用 执行该文件而不允许读和写文件，标记为： - x-各个操作系统的保护方法和级别有所不同 qDOS操作系统三种保护：系统、隐藏、可写 qUNIX或Linu
5、x操作系统有九个级别的保护IC-MSP V1.0按使用情况分类q临时文件：用于系统在工作过程中产生的中间文 件，一般有暂存的目录，正常工作情况下，工作 完毕会自动删除，一旦有异常情况往往会残留不 少临时文件 q永久文件: 指一般受系统管理的各种系统和用户 文件，经过安装或编辑、编译生成的文件，存放 在软盘、硬盘或光盘等外存上 q档案文件: 系统或一些实用工具软件包在工作过 程中记录在案的文挡资料文件，以便查阅历史挡 案IC-MSP V1.0按用户观点分类q 普通文件(常规文件) q 是指系统中最一般组织格式的文件，一般是字符流组成的无结构 文件 q 目录文件 q 是由文件的目录信息构成的特殊文
6、件，操作系统将目录也做成文 件，便于统一管理 q 特殊文件（设备驱动程序） q 在UNIX或Linux操作系统中，所有的输入输出外部设备都被看作特 殊文件便于统一管理 q 操作系统会把对特殊文件的操作转接指向相应的设备操作，真正 的设备驱动程序不包含在这特殊文件中，而是指向与链接到操作 系统核心中存放在内存高端部分IC-MSP V1.0按存取的物理结构分类q 顺序（连续）文件 q 文件中的纪录，顺序地存储到连续的物理盘块中，顺序文件中所 记录的次序，与它们存储在物理介质上存放的次序是一致的 q 链接文件 q 文件中的纪录可存储在并不相邻接的各个物理块中，通过物理块 中的链接指针组成一个链表管理
7、，形成一个完整的文件,又称指针 串连文件或直接存取文件 q 索引文件 q 文件中的纪录可存储在并不相邻接的各个物理块中，纪录和物理 块之间通过索引表项按关键字存取文件，通过物理块中的索引表 管理，形成一个完整的文件IC-MSP V1.0按文件中的数据形式分类q源文件 q由源程序和数据构成的文件 q一般是由美国信息交换标准码（ASCII）、EBCD码或汉 字编码组成 q目标文件 q由源程序经过相应的计算机语言编译程序编译，但尚 未经过链接程序链接的目标代码所形成的文件 q后缀名为“.OBJ”（DOS系统）或“.o”（UNIX或 Linux操作系统）IC-MSP V1.0目录q有关文件存取控制的信
8、息 q有关文件结构的信息 q有关文件管理的信息 什么是目录？由文件说明索引组 成的用于文件检索的特殊 文件文件目录项一般应该包括以下内容：IC-MSP V1.0文件控制块（FCB）文件控制块是操作系统为管理文件而 设置的数据结构，存放了管理文件所 需的所有有关信（文件属性）定义：内容： 文件名、文件号、用户名、文件地 址、文件长度、文件类型、文件属 性、共享计数、文件的建立日期、 保存期限、 最后修改日期、最后访 问日期、口令文件逻辑结构、文件 物理结构IC-MSP V1.0把所有的FCB组织在一起就构成了文件目录， 即文件控制块的有序集合 文件控制块（FCB）文件目录： 目录文件 ： 为了实
9、现对文件目录的管理，通常将文件目录 以文件的形式保存在外存，这个文件就叫目录 文件IC-MSP V1.0文件存储器存储空间的管理空白文件目录：将所有空闲块记录在一个表中，即空闲块表。位映像表： 用一串二进制位反映磁盘空间中分配使用情况, 每个物理块对应一位, 分配物理块为1，否则为0。空白块链表：把所有空闲块连成一个链。IC-MSP V1.0文件的物理结构q一个文件的信息存放在若干不连续的物理块中， 各块之间通过指针连接，前一个物理块指向下一 个物理块。q一个文件的信息存放在若干不连续物理块中，系 统为每个文件建立一个专用数据结构-索引表， 并将这些块的块号存放在一个索引表中qunix目录包含
10、了文件名与索引节点编号的对应关 系。IC-MSP V1.0传统UNIX系统中磁盘分布图 q在系统块后面的是I节点，从1到某个最大值。每个 I节点长64字节，代表一个文件，I节点中包括账号 信息（拥有者、保护位等）及所有保存文件数据的 必要信息 q在I节点后面是数据块，IC-MSP V1.0IC-MSP V1.0Unix文件结构qUNIX文件系统采用的是多级索引结构(综合模式) 。每个文件的索引表为13个索引项，每项2个字节 。最前面10项直接登记存放文件信息的物理块号 （直接寻址） q如果文件大于10块，则利用第11项指向一个物理 块，该块中最多可放256个文件物理块的块号（一 次间接寻址）。
11、对于更大的文件还可利用第12和 第13项作为二次和三次间接寻址 qUNIX中采用了三级索引结构后，文件最大可达16 兆个物理块IC-MSP V1.0文件系统的示例 qUNIX与MS DOS文件系统的比较 不同点常用扩展名：bat：批处理文件 com：CP/M类型的单段可执行二进制文件 doc：文档文件 exe：带头文件的多段可执行二进制文件 obj： 由编译器产生的目标文件 sys：设备驱动文件或其他系统文件 txt：ASCII文本文件IC-MSP V1.0qMS DOS具备的而UNIX不具备的特性文件系统的示例 文件的属性只读 存档 系统 隐藏 IC-MSP V1.0有关文件系统的研究 文件系统的层次结构 qDjistra于1967年提 出操作系统层次结 构的设计方法。 q1968年，Madnick 将这一思想引入了 文件系统。 层次结构法的优点 q可以按照系统所提 供的功能来划分为 各种不同的层次， 下层为上层提供服 务、上层使用下层 的功能 。IC-MSP V1.0文件系统的层次结构 qMadnick把文件 系统划分为8层 IC-MSP V1.0总结q 文件q 目录q 文件系统的实现q 文件系统实例q 有关文件系统的研究IC-MSP V1.0作 业书后习题
