【毕业设计】操作系统文件管理算法研究 ㊣ 精品文档 值得下载

操作系统文件管理的意义文件管理是操作系统中项重要的功能。

其重要性在于，在现代计算机系统中，用户的程序和数据，操作系统自身的程序和数据，甚至各种输出输入设备，都是以文件形式出现的。

可以说，尽管文件有多种存储介质可以使用，如硬盘软盘，光盘，闪存，记忆棒等等，但是，它们都以文件的形式出现在操作系统的管理者和用户面前。

随着信息化进程，文件管理越来越受到企业的重视，但是企业在进行文件管理的过程中，经常会碰到以下的问题海量文件存储，管理困难查找缓慢，效率低下文件版本管理混乱文件安全缺乏保障文件无法有效协作共享知识管理举步维艰等。

所以文件管理逐渐成为国内外业界研究的热点。

广东技术师范学院本科毕业设计论文第章文件管理在计算机系统中，信息的组织存取加工和保管等工作主要是由文件系统来完成的。

文件系统是操作系统中个重要的组成部分。

而且，对大多数用户来说，除了人机界面之外，文件系统是用户经常访问，直接处理的个部分。

文件与文件系统研究文件系统有两种不同的观点，种是用户的观点，另种是操作系统的观点。

从用户的观点看文件系统，主要是关心文件由什么组成，如何命名，如何保护文件，可以进行何种操作等等。

从操作系统的观点看文件系统，主要关心文件目录是怎样实现的，怎么样管理存储空间，文件存储位置，磁盘实际动作方式等问题。

文件的定义文件是组带标识的在逻辑上有完整意义的信息项的序列。

这个标识符为文件名，信息项构成了文件内容的基本单位。

般地，文件建立在存储器空间里，以便使文件能够长期保存。

文件是个抽象机制，它提供了种把信息保存在存储介质上，而且便于以后存取的方法，用户不必关心文件实现的细节。

文件系统概念所谓文件系统，是操作系统中统管理信息资源的种软件。

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。

从用户的角度来看，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消文件。

文件系统还负责完成对文件的按名存取和对文件进行存取控制。

文件系统的功能作为个统的文件管理机构，文件系统具有下述功能操作系统文件管理算法研究统管理文件的存储空间，实施存储空间的分配与回收。

实现文件从名字空间到外存地址空间的映射，即实现文件的按名存取，以对用户透明的方式管理名字空间。

实现文件信息的共享，并提供文件的保护和保密措施。

向用户提供个方便使用的接口。

系统维护及向用户提供有关信息。

保持文件系统的执行效率。

提供与的统接口。

文件的分类根据文件的性质和用途系统文件用户文件库文件。

根据文件中数据的形式源文件目标文件可执行文件。

根据存取控制属性只执行文件只读文件读写文件。

根据组织形式和处理方式普通文件目录文件特殊文件。

文件的逻辑结构与存取方式文件的逻辑结构就是用户所看到的文件的组织形式。

文件逻辑结构是种经过抽象的结构，所描述的是记录在文件中信息的组织形式工。

文件中的这些信息到底在物理介质上是如何组织存储的，与用户没有直接关系。

从用户角度看，按文件的逻辑结构可以把文件划分成三类无结构的字符流式文件定长记录文件和不定长记录文件构成的记录树，如图所示广东技术师范学院本科毕业设计论文图用户通过对文件的存取来完成对文件的各种操作，文件的存取方式是由文件的性质和用户使用文件的情况而确定的。

常用的存取方法有顺序存取随机存取和按键存取等三种方式。

文件的物理结构与存储介质文件的物理结构常用的文件物理结构有顺序结构链表结构索引结构和节点结构。

顺序结构文件信息存放在若干连续的物理块中。

如下图中，文件从编号为的物理块开始存储，占用两个连续的物理块文件从编号为的物理块开始存储，占用个连续的物理块。

个字节个记录字符流式文件定长记录文件不定长记录文件构成的记录树操作系统文件管理算法研究图文件的顺序结构顺序结构的优点简单存储与管理都简单，且容易实现。

支持顺序存取和随机存取。

顺序存取速度快。

所需的磁盘寻道次数和寻道时间最少。

顺序结构的缺点需要为每个文件预留若干物理块以满足文件增长的部分需要。

不利于文件插入和删除。

链表结构文件信息存放在若干不连续的物理块中，各块之间通过指针连接，前个物理块指向下个物理块。

下图说明文件存储时所占用的物理块。

广东技术师范学院本科毕业设计论文图文件的链表结构优点提高了磁盘空间利用率，不需要为每个文件预留物理块。

有利于文件插入和删除。

有利于文件动态扩充。

缺点存取速度慢，不适于随机存取。

当物理块间的连接指针出错时，数据丢失。

更多的寻道次数和寻道时间。

链接指针占用定的空间，降低了空间利用率。

索引结构文件信息存放在若干不连续物理块中，系统为每个文件建立个专用数据结构，称为索引表，并将存放文件信息的物理块的块号存放在索引表中。

索引表是磁盘块地址数组，其中第个条目指向文件的第块。

如下图所示操作系统文件管理算法研究图文件的索引结构优点不需要为每个文件预留物理块。

既能顺序存取，又能随机存取。

满足了文件动态增长插入删除的要求。

缺点较多的寻道次数和寻道时间。

索引表本京电子工业出版社，马季兰操作系统原理与北京人民邮电出版社，孟静操作系统原理教程北京清华大学出版社，周苏操作系统原理实验北京科学出版社，汤子瀛计算机操作系统西安西安电子科技大学出版社，现代操作系统北京机械工业出版社，操作系统文件管理算法研究致谢非常感谢老师在我大学的最后学习阶段毕业设计阶段给自己的指导，从最初的定题，到资料收集，到写作修改，到论文定稿，他给了我耐心的指导和无私的帮助。

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其重要性在于，在现代计算机系统中，用户的程序和数据，操作系统自身的程序和数据，甚至各种输出输入设备，都是以文件形式出现的。

随着信息化进程，文件管理越来越受到企业的重视，但是企业在进行文件管理的过程中，经常会碰到以下的问题海量文件存储，管理困难查找缓慢，效率低下文件版本管理混乱文件安全缺乏保障文件无法有效协作共享知识管理举步维艰等。

所以文件管理逐渐成为国内外业界研究的热点。

文章通过对现在的主流的文件管理算法及数据结构进行研究，并编写程序模拟，论证了在各种不同的算法下，文件管理的优缺点，得出在各种不同情况下使用何种算法的来管理文件。

关键词文件管理文件存储文件管理算法操作系统文件管理算法研究，广东技术师范学院本科毕业设计论文目录第章绪论操作系统文件管理概述操作系统的定义操作系统文件管理概述操作系统文件管理的意义第章文件管理文件与文件系统文件的定义文件系统概念文件系统的功能文件的分类文件的逻辑结构与存取方式文件的物理结构与存储介质文件的物理结构文件目录文件目录组成文件目录结构文件系统的实现文件记录块磁盘空间的管理第章编程环境介绍构建虚拟机安装操作系统安装编辑器编译器基本规则基本用法调试工具第四章文件管理算法研究与模拟位示图算法研究位示图模拟系统文件管理成组连接算法成组链接程序模拟参考文献致谢附录操作系统文件管理算法研究第章绪论在现代计算机系统中，用户的程序和数据，操作系统自身的程序和数据，甚至各种输出输入设备，都是以文件形式出现的。

可以说，尽管文件有多种存储介质可以使用，如硬盘软盘，光盘，闪存，记忆棒等等，但是，它们都以文件的形式出现在操作系统的管理者和用户面前。

所以，文件管理是操作系统中的项重要的功能。

操作系统文件管理概述操作系统的定义操作系统的功能包括管理计算机系统的硬件软件及数据资源控制程序运行改善人机界面为其它应用软件提供支持等，使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用，为用户提供方便的有效的友善的服务界面。

许多操作系统制造者对的定义也不大致，例如有些集成了图形用户界面，而有些仅使用文本接口，而将图形界面视为种非必要的应用程序。

操作系统理论在计算机科学中为历史悠久而又活跃的分支，而操作系统的设计与实现则是软件工业的基础与内核。

操作系统的主要功能是资源管理，程序控制和人机交互等。

计算机系统的资源可分为设备资源和信息资源两大类。

设备资源指的是组成计算机的硬件设备，如中央处理器，主存储器，磁盘存储器，打印机，磁带存储器，显示器，键盘输入设备和鼠标等。

信息资源指的是存放于计算机内的各种数据，如文件，程序库，知识库，系统软件和应用软件等。

操作系统位于底层硬件与用户之间，是两者沟通的桥梁。

用户可以通过操作系统的用户界面，输入命令。

操作系统则对命令进行解释，驱动硬件设备，实现用户要求。

以现代观点而言，个标准个人电脑的应该提供以下的功能进程管理广东技术师范学院本科毕业设计论文记忆空间管理文件系统网络通讯安全机制使用者界面驱动程序操作系统文件管理概述文件管理是操作系统的五大职能之，主要涉及文件的逻辑组织和物理组织，目录的结构和管理。

所谓文件管理，就是操作系统中实现文件统管理的组软件被管理的文件以及为实施文件管理所需要的些数据结构的总称是操作系统中负责存取和管理文件信息的机构从系统角度来看，文件系统是对文件存储器的存储空间进行组织，分配和回收，负责文件的存储，检索，共享和保护。

从用户角度来看，文件系统主要是实现按名取存，文件系统的用户只要知道所需文件的文件名，就可存取文件中的信息，而无需知道这些文件究竟存放在什么地方。

其功能在于统管理文件存储空间即外存，实施存储空间的分配与回收。

确定文件信息的存放位置及存放形式。

实现文件从名字空间到外存地址空间的映射，即实现文件的按名存取。

④有效实现对文件的各种控制操作如建立撤销打开关闭文件等和存取操作如读写修改复制转储等实现文件的高速存取操作系统文件管理算法研究操作系统文件管理的意义文件管理是操作系