计算机操作系统.ppt

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1、计算机操作系统计算机操作系统第一章第一章 操作系统引论操作系统引论第二章第二章 作业管理作业管理第三章第三章 文件管理文件管理第四章第四章 存储管理存储管理第五章第五章 设备管理设备管理第六章第六章 进程及处理机管理进程及处理机管理第七章第七章 操作系统结构和程序实现操作系统结构和程序实现第三章第三章 文件管理文件管理l文件管理任务与功能文件管理任务与功能l文件的分类文件的分类l文件的物理结构和逻辑结构文件的物理结构和逻辑结构l文件目录文件目录l文件存取控制文件存取控制l文件系统的数据结构和表示文件系统的数据结构和表示文件管理任务与功能文件管理任务与功能l文件管理文件管理任务任务l文件管理文件

2、管理功能功能l文件组织文件组织机构机构文件管理任务文件管理任务l文件管理文件管理是软件（程序与数据集合）资源是软件（程序与数据集合）资源管理，涉及用户作业和内部硬件管理管理，涉及用户作业和内部硬件管理l任务任务：把存储、检索、共享和保护文件的：把存储、检索、共享和保护文件的手段，提供给本身和用户，以方便用户及手段，提供给本身和用户，以方便用户及资源利用资源利用l功能：功能：分配与管理外存分配与管理外存提供合适的存储方法提供合适的存储方法文件共享，保护解决冲突文件共享，保护解决冲突文件管理功能文件管理功能l分配与管理外部存储器，用户以文件形式存放分配与管理外部存储器，用户以文件形式存放信息，信息

3、，“按名存取按名存取”，文件的，文件的机内码机内码与磁盘、与磁盘、光盘等外存的地址建立起相对应的表格联系光盘等外存的地址建立起相对应的表格联系l提供合适的存储方法，例如，提供合适的存储方法，例如，鍵盘命令鍵盘命令以及程以及程序中使用序中使用系统调用系统调用控制。包括文件的创建控制。包括文件的创建(Create)、打开、打开(Open)、关闭、关闭(Close)、读写、读写(Read/Write)、刪除、刪除(Delete, Erase)和重命名和重命名或改名或改名(Rename)等等l文件的文件的共享共享与与保护保护，解，解决决文件命名中的文件命名中的冲突冲突和和存取权限存取权限的控制的控制文

4、件组织结构文件组织结构l文件文件（File）l文件元素文件元素(File Element)l文件系统文件系统(File System) )文件文件l文件是软件机构，软件资源的管理文件是软件机构，软件资源的管理方式方式l具有符号名的一组相关元素的有序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序列，是一段程序或数据的集合l一组赋名的相关联字符流的集合，一组赋名的相关联字符流的集合，或者是相关联记录。而或者是相关联记录。而记录记录是有意是有意义的信息集合义的信息集合lOS 中文件特点中文件特点OS中文件特点中文件特点l本身作成文件，系统启动后引导入内存常驻本身作成文件，系统启动后引导

5、入内存常驻l仅涉及简单逻辑组织仅涉及简单逻辑组织l把慢速把慢速I/O设备也看成一文件设备也看成一文件比较比较 结构结构 解释解释O S 无无 无无D S 有有 无无D B 有有 有有文件组织结构文件组织结构l文件文件（File）l文件元素文件元素(File Element)l文件系统文件系统(File System) )文件元素文件元素l物理上物理上: 由位（由位（bit）、字节（）、字节（byte）、）、块（块（block）、页（）、页（page）、盘）、盘(disk)等组成等组成l逻辑上逻辑上: 有字（有字（word）、字段）、字段（segment）、记录（）、记录（record）、虚）、

6、虚拟块（拟块（virtual block）、文件（）、文件（file）、）、文件目录文件目录(file directory) 、文件夹、文件夹（Folder）和文件卷（）和文件卷（volume）等）等文件组织结构文件组织结构l文件文件（File）l文件元素文件元素(File Element)l文件系统文件系统(File System) )文件系统文件系统l文件系统文件系统 = = 文件管理程序（文件和目录文件管理程序（文件和目录的集合）的集合）+ + 它所管理的全部文件它所管理的全部文件l是用户与外存的接口是用户与外存的接口l系统软件为用户提供统一方法（以数据系统软件为用户提供统一方法（以数据

7、记录的逻辑单位），访问存储在物理介记录的逻辑单位），访问存储在物理介质上的信息质上的信息l文件系统特点文件系统特点文件系统特点文件系统特点l使用方便，灵活，使用方便，灵活，用户按名存取用户按名存取l安全可靠，安全可靠， 保护系统保护系统和和用户用户l提供保密与共享提供保密与共享lUNIXUNIX文件系统特点文件系统特点分层分层“倒倒树树”型文件系统型文件系统每一用户可以是树的一个分支，分支独立，每一用户可以是树的一个分支，分支独立，可以与别的可以与别的“叶叶”重名重名“树根树根”是所有用户有用的工具性程序是所有用户有用的工具性程序第三章第三章 文件管理文件管理l文件管理任务与功能文件管理任务与

8、功能l文件的分类文件的分类l文件的物理结构和逻辑结构文件的物理结构和逻辑结构l文件目录文件目录l文件存取控制文件存取控制l文件系统的数据结构和表示文件系统的数据结构和表示文件分类文件分类l文件分类文件分类原因原因l分类分类按文件性质与用途分类按文件性质与用途分类按操作保护分类按操作保护分类按使用情况分类按使用情况分类按用户观点分类按用户观点分类(UNIX或或Linux操作系统操作系统)按存取的物理结构分类按存取的物理结构分类按文件中的数据形式分类按文件中的数据形式分类文件分类原因文件分类原因l文件的分类是为了更好地管理和使用，要科学文件的分类是为了更好地管理和使用，要科学地分门别类，对不同的文

9、件进行不同的管理。地分门别类，对不同的文件进行不同的管理。这样，这样，不仅提高了文件的存取速度，对文件的不仅提高了文件的存取速度，对文件的共享和保护也有利共享和保护也有利l一般系统级与用户级要进行不同的管理，例如，一般系统级与用户级要进行不同的管理，例如，一个系统文件工作时要读入内存，放在内存的一个系统文件工作时要读入内存，放在内存的某一固定区，有较高的保护级别，一般用户不某一固定区，有较高的保护级别，一般用户不允许进入。而一般用户的用户文件是在另外管允许进入。而一般用户的用户文件是在另外管辖的可用区，有空闲时才能被调入指定的内存辖的可用区，有空闲时才能被调入指定的内存用户区用户区按文件性质与

10、用途分类（按文件性质与用途分类（1 1）系统文件系统文件由由系统软件系统软件构成的文件，只允许用户构成的文件，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来执行它们，不允许对其进行读写和修改修改主要有操作系统核心和各种系统应用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程序或实用工具程序和数据组成例如：例如：, /unix按文件性质与用途分类（按文件性质与用途分类（2 2）库文件库文件文件文件允许允许用户对其进行读取和执用户对其进行读取和执行，但行，但不允许不允许对其进行修改对其进行修改主要由各种标准子程序库组成主要

11、由各种标准子程序库组成例如：例如：C语言、语言、FORTRAN子程子程序库存放在子目录下序库存放在子目录下 *.LIB,/lib/,/usr/lib/按文件性质与用途分类（按文件性质与用途分类（3 3）用户文件用户文件是用户通过是用户通过操作系统保存操作系统保存的用户文件，的用户文件，由文件的所有者或所有者授权的用户由文件的所有者或所有者授权的用户才能使用才能使用主要由用户的源程序源代码、可执行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目标程序的文件和用户数据库数据等组成组成例如：例如：* *. .c,c,* *.for,.for,* *.f,.f,* *DBF,DBF,

12、* *.OBJ,.OBJ,* *.o.o按操作保护分类按操作保护分类l只读文件只读文件：只允许文件主及被核准的用户去读：只允许文件主及被核准的用户去读文件，而不允许写文件。标记为文件，而不允许写文件。标记为：-r-l可读可写文件可读可写文件：允许文件主及被核准的用户去：允许文件主及被核准的用户去读和写文件。标记为：读和写文件。标记为： -rw-l可执行文件可执行文件：允许文件主及被核准的用户去调：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：用执行该文件而不允许读和写文件，标记为： -x-各个操作系统的各个操作系统的保护方法和级别保护方法和级别有所不同有所不同 DOS操作

13、系统三种保护：系统、隐藏、可操作系统三种保护：系统、隐藏、可写写 UNIX或或Linux操作系统有九操作系统有九个个级别的保护级别的保护按使用情况分类按使用情况分类l临时文件临时文件：用于系统在工作过程中产生的中间文：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少临时文件l永久文件永久文件: : 指一般受系统管理的各种系统和用户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，存放文件，经过安装或编辑、编译生成

14、的文件，存放在软盘、硬盘或光盘等外存上在软盘、硬盘或光盘等外存上l档案文件档案文件: : 系统或一些实用工具软件包在工作过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，以便查阅历史挡程中记录在案的文挡资料文件，以便查阅历史挡案案文件分类文件分类l原因原因l分类分类按文件性质与用途分类按文件性质与用途分类按操作保护分类按操作保护分类按使用情况分类按使用情况分类按用户观点分类按用户观点分类(UNIX或或Linux操作系统操作系统)按存取的物理结构分类按存取的物理结构分类按文件中的数据形式分类按文件中的数据形式分类按用户观点分类（按用户观点分类（1 1）l普通文件普通文件( (常规文件

15、常规文件) ) 是指系统中最一般组织格式的文件，一般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是字符流组成的无结构文件 用用ls -l命令列文件清单，首项特征为：命令列文件清单，首项特征为： “-”，即即 -rwxrwxrwxl目录文件目录文件 是由文件的目录信息构成的特殊文件，操作是由文件的目录信息构成的特殊文件，操作系统将目录也做成文件，便于统一管理系统将目录也做成文件，便于统一管理 用用ls -l命令列文件清单时，可见到首项特征命令列文件清单时，可见到首项特征为为“d”（directory）：）： drw-rw-rw-按用户观点分类（按用户观点分类（2 2）l特殊文件（

16、设备驱动程序）特殊文件（设备驱动程序） 在在UNIX或或Linux操作系统中，所有的输入输操作系统中，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出外部设备都被看作特殊文件便于统一管理 操作系统会把对特殊文件的操作转接指向相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）统核心中。（存放在内存高端部分） 用用ls -l命令列文件清单，首项特征为：命令列文件清单，首项特征为： “c” ，即，即crw-rw-rw- （character,字符型）字符型）以及以及“b”，即，即 brw-rwrw-（block,块型）块型）按存取的物理结构分类按存取的物理结构分类(1)(1)l顺序（连续）文件顺序（连续）文件文件中的纪录，文件中的纪录，顺序地存储到连续的物理顺序地存储到连续的物理盘块中盘块中，顺序文件中所记录的次序，与它们，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存储在物理介质上存放的次序