文件系统:是操作系统中与文件管理相关的软件和数据的集合
1.创建文件
2.写文件
3.读文件
4.文件重定位
5.删除文件
6.截断文件
7. 打开 :大部分操作系统要求在文件使用之前就被显式地打开,操作open会根据文件名搜索目录,并将目录条目复制到 打开文件表
系统打开文件表 打开每个文件时会用一个文件打开计数器记录多少进程打开了文件,当计数器为0时,表示该文件不再被使用。
8. 关闭
1.无结构文件(流式文件):将数据按顺序组织记录,以字节为单位
2.有结构文件(记录式文件)
1)顺序文件 :记录通常定长,可以顺序存储或以链表形式存储
2)索引文件 :索引表本身是定长记录的顺序文件
3)索引顺序文件:索引顺序文件将顺序文件中的所有记录分为若干组,为顺序文件建立一张索引表。
4)直接文件或散列文件:根据键值直接决定记录的物理地址,这种映射结构没有顺序特性。
目录本身也是一个文件,它是一种管理其他文件的文件。
文件控制块(FCB):用来存放控制文件需要的各种信息的数据结构,以实现“按名存取”,FCB的有序集合称为文件目录,一个FCB就是一个文件目录项。
FCB=基本信息+存取控制信息+使用信息
文件共享使多个用户共享同一文件,而系统中只需保留一份副本。分为两种方式,硬连接与软连接。
硬链接采用索引结点方式,在文件目录中设置文件名及指向相应索引结点的指针。在索引结点中有一个链接计数,用于表示链接到本索引结点上的用户目录项的数目
利用符号链实现文件共享,只有文件的拥有者才拥有指向其索引结点的指针,其他文件都是创建一个只包含到目标文件的路径名的新文件(win下的快捷方式)。
优点:文件拥有者可以删除被他人共享的文件
缺点:访问时需要根据路径查找,开销大
1.连续分配:每个文件在磁盘上占有一组连续的块,FCB中包含第一块的磁盘地址和连续块的数量
2.隐式链接分配:每个文件对应一个磁盘快的链表,磁盘块离散分布,目录包括第一块的指针和最后一块指针
3.显式连接分配:用于链接文件各物理块的指针,显式地存放在内存的一张链接表。该表称为文件分配表FAT,整个磁盘设置一张
4.索引分配:把文件的所有盘块号都集中放在一起构成索引表,目录包含索引块的地址。
1.先来先服务(FCFS)算法
2.最短寻找时间优先(SSTF)算法----->会产生“饥饿”现象
3.扫描(SCAN)算法(电梯算法)
4.循环扫描法(C-SCAN)算法
step1:低级初始化,物理格式化。各个磁道划分为扇区,扇区校验码
step2:将磁盘分区
step3:逻辑格式化。创建文件系统(根目录,管理块的初始化)
『贰』 什么是文件系统
在搜索引擎上有很多朋友咨询文件系统是指的相关信息,下面由小编为大家统一解答文件系统是指。
文件系统是操作系统用于明确存储设备(常见的是磁盘,也有基于NAND Flash的固态硬盘)或分区上的文件的方法和数据结构;即在存储设备上组织文件的方法。操作系统中负责管理和存储文件信息的软件机构称为文件管理系统,简称文件系统。
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『叁』 操作系统-文件系统
人们对信息有存储的需求,早期计算机信息在保存在纸带上,存和读都不方便,且容量很低,而存储信息的需求未能得到满足,到了磁盘存储器的出现,对程序和数据等信息的管理的发展才得到质的飞跃。出现文件系统是需要把信息以一种单元,即文件的形式,存储在磁盘或其它外部存储介质上,导致了文件系统的出现。
文件系统是操作系统中统一管理信息资源的一种软件。它管理文件的存储、检索、更新、提供安全可靠的共享和保护手段,并且方便用户使用。从用户的角度看,文件系统负责为用户建立文件、读写文件、修改文件、复制文件和撤销文件等,还能对文件按名存取。
文件是一组带标识的、在逻辑上有完整意义的信息项的序列,这里的标识就是文件名,”信息项“构成了文件的内容。
外存是相对内存而言,主要用来存储信息,其特点是断电后仍可保存信息,容量大,速度较慢,成本较低等
外存储设备通常由驱动部分和存储介质两部分组成,存储介质又常被卷。
存储介质有:磁带、磁盘、光盘、闪存
其中磁带是顺序存储,只能读了前面磁带的内容才能读后面,存取都一样,不能跳着读取,因此磁带适合存储不经常变化的内容,比如放歌。
磁盘支持随机读取,磁盘由带有读写磁头的机械臂和磁盘组成,磁盘像光盘,上面有磁性材料。系统对磁盘初始化时,会划分出一些同心圆,称为磁道,信息只能存储在磁道上,磁道分会被分成多个弧段,称为扇区,每个磁道有4-32个扇区。使用时,驱动器的马达带去磁盘高速匀速旋转,磁头一直停留在盘面表面上方并可以在不同磁道移动,当找到目标磁道时,碰头不动,磁盘依然转动,这时经过磁头的信息就被读出来可写进去。
光盘是激光作用下材料变化的非磁记录介质。
闪存是电荷擦除,支持随机存取,没有机械运动部件,寿命和可靠性高。
文件可以从不同的维度来进行分类:
按用途的方式分类:
按文件组织形式分类:
文件逻辑结构就是用户所看到的文件组织形式,文件逻辑结构是经过抽象的结构,所描述的是文件中信息组织形式。按逻辑结构可以把文件划分成三类:无结构的字符流式文件(由字节组成)、定长记录文件和不定长记录文件(由记录组成);
文件的物理结构是指文件存储在外储设备上的结构,有三种存储结构:顺序存储、链式存储、索引存储;
顺序存储:文件存在连续的空间上,只要知道到起始地址和长度就可以读取文件。
优点:支持随机存取、
缺点:不支持动态扩充,容易产生碎片。
链式存储:文件存在不连续的物理块中,文件控制块保存第一个物理块的指针,之后每个物理块都有一个指针指向下一个物理块地址,如FAT文件系统
优点:可以动态扩充,提高磁盘利用空间;修改添加快。
缺点:
1.可靠性低。若其中某个物理块出错会导致后面全部块读取不到。
2.存取速度慢,不适于随机存取文件,需要从首个物理块一直读取到物理块;
索引存储:使用一张表来存储索引,每个索引指向逻辑文件的信息块。
优点:可以动态扩充,支持随机存取;
缺点:较多的寻道次数和寻道时间;索引表本身增加了存储空间的开销。
文件目录主要是用途是为了管理和索引文件,其结构简单说是一张表,表中存储着文件名、文件控制块、物理地址,通过文件名可以快速的读取到对应的文件。
一级目录是一张线性表,优点是:结构简单、实现简单;缺点:无法解决不同用户的文件名相同;文件多时查找慢。
二级目录是分为主目录和用户目录,主目录给出所有用户目录所在物理位置; 而用户目录则给出所有文件的FCB;优点:不同用户文件可以重名、查找速度比一级目录快、能实现文件共享
多级目录(树形目录)除了最低一级物理块装有文件信息外,其它每一级的目录存储的都是下一级的目录或文件说明信息,多级目录存在唯一的概目录。优点是层次清楚、解决文件重名问题、查找速度快。
目录是指文件路径。
目录项是是文件控制块以一条记录的形式存储在目录文件中。
目录文件是多个文件控制块集中在一起形成的文件。
参考:《操作系统》机械工业出版社 2017年版
『肆』 操作系统课程设计 (包括进程管理、进程的同步和互斥、存储管理)
- 课程设计的计算机操作系统程序
课程概述
计算机操作系统是中央广播电视大学计算机科学与技术专业(本科),系统设置必修课程。教学总时数72.4学分,开设一学期。前课程,计算机组成原理,面向对象编程和数据结构。
计算机操作系统课程是腊镇启计算机专业的课程,通过学习,使学生掌握电脑作业系统的设计和组成的基本原则之一;计算机操作系统的基本概念和新的概念,术语和术语;了解计算机的发展,操作系统的功能和设计技巧和方法,基本操作使用最常用的计算机操作系统(DOS,Windows,UNIX或Linux)的。
?课程内容
主要内容包括:概述电脑的操作系统,作业管理,文件管理,存储管理,输入输出设备管理,工艺和管理处理器,操作系统结构和编程。
二,系统的教学内容和教学要求
章概述操作系统的中
教学内容:
操作系统的定义和发展形成的操作系统和五个主要类型,操作系统五大功能特性的操作系统的性能,配置的操作系统,“生成”的概念
教学要求:
主:什么是操作系统;知道五类和五功能的操作系统;
至少掌握:掌握操作系统的安装,使用和维护的实际怀抱;
理解:如何理解一个初步的了解,熟悉和解剖学的人机交互界面的操作系统
任务的作业管理
教学内容如下:
的特点,人机界面的发展;操作系统的shell语言的第一,第二和第三代接口的发展特点,基本键盘命令和系统调用任务调度算法; 教学要求:
主的人机界面设计
大师:掌握基本的作业系统人机界面的设计思路;
理解:传统的接口界面
章文件管理的
教学内容:
文件管理任务和功能的操作系统文件的结构和分类的物理结构和逻辑结构的文件,文件目录结构,文件访问控制和安全机制,文件系统模型结构;
教学要求:
水平:基本的文件访问控制和系统管理;
>掌握的文件系统目录分类管理功能;
理解:文件系统的程序设计
的章内部存储管理
教学内容:
内存分区,分页,子段的管理理念;物理地址和逻辑地址内存“扩展”技术;存储管理,支柱存储管理的内存分配算法的
教学的要求:
掌握基本配置:内存管理和调度方法;
主:主不同的分区存储管理,分页和分段方法;
有关:有效利用的内存空间
第五章输入和输出设备管理器的教学内容:
的输入和输出设备的功能分类;独占的,共享的,虚拟装置的管理功能;输入和输出设备的处理程序;管理策略的输入和输出设备;
教学要求:
法师:法师的输入和输出设备的管理特性;
法师:法师分类设计方法的输入和输出设备;
明白了:
编程元素的输入和输出设备处理程序第
教学内容的低级别的处理器管理:
操作系统的核心功能,“过程”的概念,过程的并发和并行的基本状态的转换的过程;进程调度算法进程同步和互斥过程PV操作,“锁”的概念;
教学要求:
大师:在操作系统内核运行的基本概念“过程“;
掌握的基本转换过程中的状态和特征;
理解:操作系统
教学内容,进程调度算法的编程方案的结构
BR />第七章:
操作分层的模块化的系统结构设计和操作系统的测试;的
教学的要求:
本章教学基本要求:了解基本的设计思路和方法现代计算机操作系统
三,教学媒体
本课程使用的教学媒体:文字材料,视频材料,网络教学和辅导。
1。文字材料
计算机操作系统(2)武企业万元清华大旅唤学出版社
注:本课程实验的主要教材。
文字教材过程中的主要传播媒介。准备的文字材料,同时保持先进性,科学的学科体系,这两种作业系统的理论,技术,实现了一体化的三个强调的能力。
2。视频教材
该课程16节和视频,每讲50分钟,讲授的课程集中困难,科目汇总。为了帮助学生理解操作系统的整体概念和思想,伍启元教授扬声器。
当然,视频与相应的文字材料,注重艺术表达播放视频教材,教学形象化。
3。
在线教学网上教学和指导,咨询与上述有机介质方面的作用:(1)释放的教学和指导性文件,课程公告,咨询,参考材料;(2)根据工程进度教学,心理咨询聊天室发表的一篇文章“自我测试题(3)实时Q&A,一天到一天的课程论坛Q;(4)开展网上教师培训与教学研讨会。
文字材料的基础上,对学生的学习,视频教科书的补充文字材料,在线咨询是一个方便的教学和学习方式的互动。总之,分工和各种媒体,让学生有更大的自主学习空间,以方便学生自由选择,自主学习,提高学生的自我学习能力。
教学安排建议
当然主要教科书和课程实验教学安排建议
教学点,请根据中央电大统一安排课程,面对面辅导的要求,如表1所示。
表1的主要教科轮如书和课程实验教学安排建议
每周教学内容小时的实验内容推荐小时
操作系统的教学安排概述
2操作系统定义了五种类型, 5 4
三人人机界面管理Linux的实践准备1
四个工作管理任务调度4
五个文件管理的任务和功能的Linux操作系统命令的逻辑结构和物理结构4
7个存储管理任务和功能2命令解释器4
九编制2
八分分配存储管理段4
分配的存储管理作业调度模拟编程的六个文件10设备管理的任务和职能
11种设备,技术和管理存储分配管理设计4
过程的定义和特征4 13进程调度和通信进程调度模拟编程 p> 15操作系统级模块结构僵局的产生和处理14 26 4
(总复习)4
共56条16
课程视频内容,示于表2。
章教学内容表2视频教材课程小时的视频时间分配
操作系统提供了一个概述8小时4
运营管理8小时2
文件管理2
8小时的存储管理8小时
5个设备管理器
6过程管理8小时10小时4
7操作系统的系统程序结构6小时0
56小时16
2在线咨询在线咨询内容
包括教学文件,课程辅导,网络教室。充分利用网络资源,和偶尔的在线课程相关的辅导材料,定期,根据教学在线辅导和考试Q&A活动,适当安排的需要。具体安排如下:
?
包括课程介绍,教师,教学大纲,教学设计,教学档案。
?课程辅导
包括课程学习和答案,专题辅导,习题和答案,自我测试,评估说明,网上还提供了教师讲课教案教学点的教学使用。
?网络课堂
包括直播课堂和IP课件。
基于网络的教学活动:中央广播电视大学一般集中在每学期安排的实时在线辅导学生,教师的教学和研究活动。具体的时间表,每学期上发布的TVU的网上家园。
?论坛:每天的日常应答的过程中。
课程的课堂直播第一学期,通过教育电视台播出,安排四次直播课堂,每次50分钟。的第一堂课3个教学点,难点的教学和演讲后代表咨询审查的辅导和考试说明的过程中反映的共性问题。直播课堂挂在网页上的内容。
工作
课程形成性评估书,当然工作量。工作成绩计入课程成绩。中央电大的工作,不时抽查,检查审查和完成作业。
课程考试,请参阅“中央广播电视大学计算机操作系统课程评估的指示。建议
五,教学方法?教学建议
(1)计算机操作系统是一个实用的课程。其特点是概念多,涉及范围广。要求教学辅导深和混乱的概念来进行详细说明,并详细描述每章的重点,管理和控制的调度算法技能。
(2)注重培养学生熟悉的操作系统,以及在维护操作系统的问题进行分析,并在实验中解决问题的能力。
?建议
(1)从宏观和微观把握学习操作系统。在宏观上,要认识到在计算机系统中的操作系统的地位清除操作系统的整体结构;微观方面应把握的操作系统是管理计算机资源(过程中,处理器,内存,文件,设备),了解概念,原理和技术。
(2)操作系统是计算机技术和管理技术相结合的联想日常生活学习重复熟悉的样品管理实现运营系统的管理方法,以加深对问题的理解。
(3)要注意加强自我学习的能力,有能力实现这一目标的“学习”的文化。