操作系统——第四章 文件操作系统

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零、写在前面

长期存储的三个基本要求

  1. 能够存储大量信息
  2. 实用信息的进程终止时,信息仍旧存在(持久化)
  3. 必须能使多个进程并发访问有关信息

文件是进程创建的信息逻辑单元。将每个文件堪称一个地址空间,可以更好地理解文件地本质。

操作系统中处理文件地部分称为文件系统

一、 文件

如何使用文件?文件有哪些特性?

1、 文件命名

文件是一种抽象机制,它提供了一种在磁盘上保存信息而且方便以后读取地方法。

有些文件系统不区分大小写字母,有些区分(如:UNIX区分,MS-DOS不区分)


关于文件拓展名

有的操作系统地文件系统只是一个约定,操作系统并不怎么约束,也不管(如:UNIX)

有的操作系统相反,关注且赋予了含义(如:Windows)

2、 文件结构

主流有三种:

  1. 字节序列:操作系统所见就是字节,文件内容含义由用户程序解释(如:Linux, OS X,Windows)
  2. 记录序列:文件具有固定长度记录的序列,每个记录都有其内部结构
  3. :文件在此结构中由一棵记录树构成,记录的固定位置有一个 “ ”(主要用于处理商业数据的大型计算机)

3、文件类型

很多操作系统支持多种文件类型。

常见的分为 普通文件目录(UNIX、Win)

UNIX还有字符特殊文件块特殊文件

  • 普通文件:包含有用户信息的文件

  • 目录:管理文件系统结构的系统文件

  • 字符特殊文件:和I/O有关,用于串行I/O类设备(终端、打印机、网络等)

  • 块特殊文件:用于磁盘类设备

普通文件{ASCII文件二进制文件普通文件\begin{cases} ASCII文件 \\ 二进制文件\end{cases}

ASCII文件相比较二进制文件最大的优势是可以现实和打印,甚至用任何文本编辑器进行编辑。

4、文件访问

  • 早期操作系统只支持 顺序访问
  • 当用磁盘来存储文件时,支持不按顺序的肚脐文件中的字节或记录,即 随机访问文件

5、文件属性

文件创建的时间、大小等属性,也称为元数据

6、文件操作

见书,此处不罗列 P152

7、使用文件系统调用的一个示例程序

看书 P152

二、目录

本节讨论目录、目录的组成、目录的特性和可以对目录进行的操作。

1、一级目录系统

根目录:有些操作系统只有一个目录,包含了所有的文件,此目录称为根目录 单层目录系统设计简单,能快速定位文件,常用于简单的嵌入式装置中(电话、相机等)

2、层次目录系统

单层目录文件都放在一个目录中,查找麻烦,诞生了层次目录

3、路径名

指明文件名的方法:

  • 绝对路径名
  • 相对路径名