os-2015-10-dist
.pdf
Операционные Системы и Оболочки
Одинцов Игорь Олегович https://vk.com/os_2015
Лекция №10 11 мая 2015 г.
Лекция 10 Файлы
Файловые системы Драйверы устройств
2
План лекции
Файлы
Файловые системы
Централизованные ОС Распределенные ОС
Драйверы устройств
3
Иерархия управления внешней памятью
уровень системы управления базами данных
методы доступа
логическая система управления файлами
На этом уровне выполняются такие логические команды, как, например, открыть файл
базисная система управления файлами
Это уровень работы с сегментами данных
система ввода-вывода
Например, прочитать физический блок памяти
уровень аппаратуры
Это действия, ориентированные на устройства
Примером может быть команда нижнего уровня — перемотать ленту
4
Файл и его атрибуты
Файл — это поименованная упорядоченная совокупность данных
Файл обычно имеет следующий минимум атрибутов:
имя файла. Это строка символов, поддерживающая информацию в виде, удобном для восприятия человеком
тип файла. Данная информация требуется многим утилитам и системам для первичной идентификации файла
местонахождение. Это информация об устройстве, на котором файл расположен, и полный путь к нему в рамках этого устройства
размер файла
информация о защите файла от чтения, записи и исполнения
информация о пользователе, создавшем файл, включая дату и время создания
информация о пользователе, который последним изменял файл, включая дату и время модификации
5
Некоторые данные статистики
(2005 год)
Большинство пользовательских файлов имеет размер менее 10 Кбайт. Средний размер файла равен 4 Кбайт
Чтение встречается чаще, чем запись
Чтение и запись осуществляются последовательно, произвольный доступ очень редок
Большинство файлов имеет короткое время жизни
Лишь небольшое количество файлов разделяется процессами
В системах существуют различные классы файлов с различными свойствами
Для разработчика важно понимать, как система будет использовать файлы
6
Операции, выполняемые с файлами
Создание файла
Удаление файла
Запись в файл
Чтение из файла
Позиционирование в файле
Удаление некоторой части файла, начиная с определенной позиции
…
7
Информация, связанная с открытым файлом
Описатель файла
Количество открытий этого файла
Информация о местоположении файла на диске
При этом фактически копия открытого файла (или его части) хранится в основной памяти
8
Файл как часть иерархии объединения данных
Комбинация битов
Байт
Поле — группа взаимосвязанных байтов
Запись — группа взаимосвязанных полей
Записи могут быть физические (блоки) и логические (рассматриваемые как единое целое
сточки зрения пользователя)
Файл — группа взаимосвязанных записей
9
Организация файлов
Организация файлов — это способ расположения записей файлов во внешней памяти
Различают пять основных способов организации:
последовательная, в которой записи следуют одна за другой
Примером может служить организация записей на магнитной ленте
библиотечная, в которой блоки объединены в разделы
прямая (произвольная), в которой доступ к записям осуществляется по их физическим адресам
индексно-последовательная, в которой используются ключи для поиска физических записей
виртуально-последовательная, в которой записи упорядочены по ключу и состоят из справочника (как правило, В-дерева) и области данных
10