一、文件保护和保密
1.文件安全与保护机制
文件共享指不同用户共同使用某些文件
文件保护是指防止文件被破坏
文件保密是指防止文件及其内容被其他用户窃取
2.文件的共享
是计算机用户完成共同任务所必须的
文件共享的并发控制
在允许文件共享的系统中，操作系统应提供手段实现对共享文件的同步控制
多个进程可能同时存取一个文件，如果它们同时进行读操作，操作系统将对这个文件进行统一管理，对各个进程对该文件的访问进行公用控制，不可能把文件做成多个副本让大家同时进行访问。
如果有进程进行写操作，例如，有两个进程，进程A要求修改文件，同时进程B要求读出同一文件的数据，则操作系统必须提供同步控制机制，以保证文件数据的完整性。
3.文件的保密
文件的保密措施有以下几种：
隐蔽文件目录
设置口令
使用密码（对数据进行加密）
二、文件的保护
1.文件保护概念
防止文件被破坏
操作系统必须提供文件保护机制，有效实现文件的完整性
常用方法：如下标题
2.文件副本技术
文件的系统必须要有防止软硬件故障，保存信息完整性的能力
文件副本是主要实现机制：
动态多副本技术
{
在多个介质上维持同一内容的文件，并且在更新内容时间同时进行
}
转储、备份与恢复
{
文件转储：定时把文件复制转储到其他介质上，当某介质出现故障时，复原转储文件
转储又可分为两种方式：一是在一定时间间隔或一个单位处理结束时，系统自动复写更新过的文件和数据
二是每天或者每周把文件信息全部复写一遍，需要时在转出
}
3.文件存取控制矩阵
系统为每个用户设置访问每个文件对象的存取属性
系统的全部用户对全部文件的存取属性就组成了一个二维矩阵，称为存取控制矩阵
4.文件存取控制表
将存取控制矩阵可以简化为一张存取控制表
存取控制表仅登记那些对文件拥有存取属性的部分
5.文件属性
存取控制表的一种简化方法是用户分类，再针对每类用户规定文件属性
用户分类：属主、合作者、其他
文件属性：读、写、执行
文件属性可以放咋子文件目录项中，管理大为简化
用户使用文件时，通过核对文件属性，实现保护
三、文件的存取方法
1.文件的存取方法
是操作系统为用户程序提供的使用文件的技术和手段
文件的存取方法某种程度上依赖文件的物理结构
2.顺序存取
按记录顺序进行读写操作的存取方法
读操作根据读指针读出当前记录，同时推进读指针
写操作则需要写指针，把一个记录写到文件末端同时推进写指针
允许对指针进行前跳或后退n（整数）个记录的操作
3.直接存取
快速地以任意次序直接读写某个记录
4.索引存取
基于索引文件的索引表
通过查找记录键换算出信息块的地址
四、文件的使用
1.文件的使用
操作系统定义了两类接口与文件系统联系
第一类是与文件有关的操作命令，例如，UNIX中的cat，cd，cp，find，mv
第二类是提供给用户程序使用的文件类系统调用，基本文件类系统调用有：建立、打开、读写、定位、关闭、撤销
以下都为系统调用
2.文件的建立与撤销
“建立文件”用于创建一个文件
所需参数：文件名、设备类（号）、文件属性及存取控制信息
处理流程：在相应设备上建立一个文件目录项，为文件分配第一个物理块，在活动文件表中申请一个项，等级有关目录信息，并返回一个文件句柄
“撤销文件”用于删除一个文件
所需参数：文件名和设备类（号）
若文件没有关闭，先关闭文件；若为共享文件，可能不是物理的删除，而是对这个用户的文件使用链接进行联访的处理
3.文件的打开与关闭
“打开文件”用于建立起文件和用户进程之间的使用联系
所需参数：文件名、设备类（号）、打开方式
处理流程：在主存活动文件表中申请一个项，返回一个文件句柄；根据文件名查找目录文件，把目录信息复制到活动文件表相应栏；按存取控制说明检查访问的合法性。
“关闭文件”用于结束一个文件的读写
所需参数：文件句柄
处理流程：将活动文件表中该文件的当前使用用户数减一，若此值为零则收回此活动文件表。
4.文件的读写与定位
读写文件用于读写
所需参数：文件句柄、用户数据去地址、读写的记录或字节个数
处理流程：按文件句柄从活动文件表中找到该文件的目录项信息；根据目录项指出的该文件的逻辑和物理组织方式，把相关逻辑记录转换成物理块
定位文件用于调整打开文件的读写指针位置
所需参数：文件句柄，定位指针
五、辅存空间管理
1.辅存空间管理
磁盘等大容量辅存空间被OS及许多用户共享，用户进程允许期间常常要建立和删除文件，OS应能自动管理和控制辅存空间
随着用户文件不断建立和撤销，文件存储空间会出现许多‘碎片’
OS解决‘碎片’的办法是整理‘碎片’；在整理过程中，往往对文件重新组织，让其存放在连续存储区中
辅存空间的分配方式
连续分配：存放在辅存空间连续存储区中（连续的物理块号）
优点是顺序访问时速度快，管理较为简单，但为了获得足够大的连续存储区，需要定时进行‘碎片’整理
非连续分配：动态分配给若干扇区或簇不要求连续
优点是辅存空间管理效率高，便于文件动态增长和收缩
2.辅存空间管理常用方法
空闲块的管理：位示图
使用若干自己构成一张表，表中每一字薇对应一个物理块，字位的次序与块的相对次序一致。字位为“1”表示相应块已占用，字位为“0”状态表示该块空闲
主要优点是，可以把位示图全部或大部分保存在主存中，再配合现代计算机都具有的位操作指令，可实现高速物理块分配和去配
空闲块成组连接法
六、文件系统的实现层次
文件系统的实现层次
1.用户接口
2.逻辑文件控制子系统
3.文件保护子系统
4.物理文件控制子系统
5.I/O控制子系统