文件系统-概念

文件系统-概念

文件系统基本概念

文件系统是计算机组织、存取和保存信息的重要手段。

数据存储介质的历史过程

• 卡片纸带
• 大容量直接存取的磁盘存储器以及顺序存取的磁带存储器
  • 磁带、磁鼓
  • 硬盘、软盘
  • 磁盘阵列、光盘、
  • U盘、存储卡
• 文件系统出现
  1.相应的程序和数据看作文件，并把它们存放在磁盘或磁带等大容量存储介质上
  2.从而做到对程序和数据的透明存取。不必了解文件存放的物理结构和查找方法等与存取介质有关的部分，只需给定一个代表某段程序或数据的文件名，文件系统自动完成与给定文件名相对应文件的有关操作。

文件系统要完成的工作

1.为了合理的存放文件，对磁盘等辅助存储器空间 (或称文件空间) 进行统一管理。用户创建新文件时为其分配空闲区，用户删除或修改某个文件时，回收和调整存储区。
2.为了实现按名存取，需要一个用户可见的文件逻辑结构。用户按照文件逻辑结构给定的方式进行信息存取和加工，文件逻辑结构独立于物理存储设备。
3.为了便于存放和加工信息，文件在存储设备上按一定顺序存放。这种存放方式称为文件的物理结构。
4.完成对存放在存储设备上的文件信息的查找。
5.完成文件的共享和提供保护功能。

文件与文件系统的概念

文件

文件是一段程序或数据的集合。

文件的两种格式

赋名的字符流文件

1.一种无结构文件或流式文件
2.无结构文件采用字符流方式，与源程序、目标代码等在形式上是一致的，因此也适用于源程序、目标代码等文件。

由相关联记录组成的文件

1.基本信息单位是记录
2.主要用于数据库系统等的信息管理

文件名

用户文件名由用户给定，但是有一定规则

文件系统

操作系统中与管理文件有关的软件和数据称为文件系统。

• 建立文件，
• 撤消
• 读写
• 修改和复制文件
• 完成文件的按名存取和进行存取控制

特点:
1.友好的用户接口，用户只对文件进行操作，而不管文件结构和存放的物理位置。
2.按名存取文件
3.支持多个用户或进程共享文件。
4.支持磁盘、磁带和光盘等大容量存储器作为存储介质，因此存储大量信息。

文件分类

按照性质和用途分类:

• 系统文件
  只允许用户通过系统调用执行该类文件，不允许对其进行读写和修改。 这些文件主要由操作系统核心和各种系统应用程序和数据组成。
• 库文件
  允许用户读取、执行该类文件， 但不允许对其进行修改。库文件主要由各种标准子程序库组成。如 C 语言子程序库、FORTRAN子程序库等。
• 用户文件
  用户委托文件系统保存的文件。文件所有者或文件所有者授权的用户有权使用该类文件。用户文件包括源程序、目标程序、用户数据库等。

按照文件的组织形式:

• 普通文件
  普通文件既包括系统文件，也包括用户文件和库函数文件、实用程序文件。
  普通文件主要指组织格式为系统中所规定的最一般格式的文件，一般指字符流组成的无结构文件。

• 目录文件
  目录文件是由文件的目录信息构成的特殊文件。即该文件的内容不是各种程序或应用数据，而是用来检索普通文件的目录信息。

• 特殊文件
  在 UNIX 系统中，所有的输入、输出设备都被看作特殊文件。（stdin, stdout, stderr）
  这组特殊文件在使用形式上与普通文件相同，如查找目录、存取操作等。

按文件中的信息流向分类：

• 输入文件
• 输出文件
• 输入/ 输出文件等。

按文件保护级别分类：

• 只读文件
• 读写文件
• 可执行文件
• 不保护文件等。

文件分类的目的:
主要是便于系统对不同文件进行不同管理，进而提高处理速度和起到保护与共享的作用。