2.4.1 文件及文件系统
在计算机系统中,信息是其管理的唯一的软资源,存储在不同的介质上(如磁盘、磁带和光盘),为了用户方便地使用计算机系统中的软资源,操作系统提供了信息存储的统一逻辑接口,对存储设备的各种属性加以抽象,定义了逻辑存储单元,即文件。对操作系统来说,文件是记录在外存上的具有符号名字(文件名)的一组相关元素的有序集合;对用户来说,文件是在逻辑上具有完整意义的信息集合,是记录在外存的最小逻辑单位。
1.文件
文件的概念极为广泛,可以按照不同的标准,从不同的角度对文件进行分类。
①按照文件的生成方式可以分为系统文件、用户文件、库文件等。
·系统文件:由操作系统的执行程序和它所用的数据组成,使用权仅归操作系统。
·用户文件:由用户的程序和数据组成,使用权归文件的建立者。
·库文件:由操作系统或某些系统服务程序的标准函数和子程序组成,使用权一般归用户。
②按照文件的保护级别可以分为只读文件、读写文件、可执行文件、不保护文件等。
·只读文件:只允许对其进行读操作。
·读写文件:既可以读又可以写的文件。
·可执行文件:只能将其调入内存执行,不能对其进行读写操作。
·不保护文件:不做任何操作限制的文件。
③按照文件的信息类型可以分为二进制文件、文本文件等。
·二进制文件:由二进制数字组成的文件,如可执行的程序文件、图像文件、声音文件。
·文本文件:由可显示字符序列组成的文件。
④按照文件的性质可以分为普通文件、目录文件、特殊文件等。
·普通文件:一般的用户文件和系统文件。
·目录文件:由文件目录构成的文件。
·特殊文件:一般指设备文件,因为很多操作系统将设备作为文件管理。
文件由文件的属性来描述,不同的系统中文件属性会有不同,但是通常都包含如下属性。
·名称:用户用以唯一标识一个文件的符号名,通常为字符串,根据系统的不同,字符串的长短、大小写规定都有不同,但一般是按照用户容易引用和理解的角度去定义的。
·标识符:文件系统内唯一标识文件的标签,通常为数字,用户不可读。
·类型:不同系统有不同的文件分类,文件的分类或它们的组合都可以是文件的类型。
·位置:指向文件所在的存储介质的位置指针,这是文件系统可以将逻辑文件与物理介质中的信息关联的关键数据。位置数据用户不可读。
·大小:文件当前的大小,以字节、字或块来统计。
·控制信息:记录诸如谁能读、写、执行文件的访问控制信息。
·时间、日期:文件创建、上次修改和上次访问的时间信息。
·文件主:创建文件的用户,对文件拥有最大的使用权限。
2.文件系统
文件系统是操作系统管理信息或文件的子模块,提供了存储文件、检索文件以及长期保存文件的能力。文件系统是操作系统的重要组成部分,也是操作系统中最为可见的部分。
文件系统的功能,可以从两个方面阐述:一个是系统角度,一个是用户角度。从系统角度看,文件系统是对文件存储器(各种存储介质)的存储空间进行组织、分配,负责文件的存储并对存入的文件进行保护、检索的系统;从用户角度看,文件系统能够完成对文件的存储和检索,即实现“按名存取”文件,实现共享和保护文件,提供对文件的操作和使用。
文件系统的设计目标是:
①用户能方便访问信息;
②有利于用户之间共享信息;
③信息安全可靠;
④合理地组织信息的存取和检索。
文件系统的组成如图2-30所示。
图2-30 文件系统的组成
本书只对与网络信息系统直接相关的部分——目录管理进行介绍,其他部分读者可以参考任意操作系统书籍。