實驗7 文件管理

1、操作系統(tǒng)原理實驗,操作系統(tǒng)的各個主題 粗線表示從設(shè)計和實現(xiàn)的角度考慮關(guān)系非常緊密,實驗7 文件管理,分析操作系統(tǒng)文件系統(tǒng)的特征，學習優(yōu)化磁盤子系統(tǒng)，通過使用不同命令來調(diào)查和發(fā)現(xiàn)文件信息，確定文件類型和創(chuàng)建文件的應(yīng)用等。 實驗7.1 優(yōu)化Windows 2000 磁盤子系統(tǒng)實驗7.2 Linux文件信息命令和基本文件管理,實驗估計時間：90分鐘，難度系數(shù)：4,§7.1 優(yōu)化 Windows 2000 磁盤

2、子系統(tǒng),1. 選擇文件系統(tǒng)文件系統(tǒng)決定了操作系統(tǒng)能夠?qū)Υ疟P進行的處理。Windows 2000支持的文件系統(tǒng)主要有：文件分配表 (File Allocation Table，F(xiàn)AT) 文件系統(tǒng) (FAT16)保護模式FAT文件系統(tǒng) (FAT32)Windows NT文件系統(tǒng) (NTFS)FAT文件系統(tǒng)是早期文件系統(tǒng)之一，也是MS-DOS使用的原始文件系統(tǒng)。它將文件信息儲存在位于卷標開頭處的文件分配表中，并保存兩份文件分配表，以

3、防其中的一個遭到破壞,背景知識,FAT文件系統(tǒng)最大的優(yōu)點是MS-DOS、Windows 9x甚至OS/2都能訪問FAT卷標；而其最大的弱點是隨著FAT卷標尺寸的增長，最小的簇尺寸也隨之增長。對于大于512MB的硬盤而言，最小的簇尺寸為16KB；對于大于2GB的硬盤，最小的簇尺寸為64KB。這就導致磁盤空間的極大浪費，因為一個文件必須占用整數(shù)個簇。因此，1KB的文件在2GB的硬盤上將占用64KB的磁盤空間。FAT文件系統(tǒng)不支持尺寸大于4G

4、B的卷標FAT32文件系統(tǒng)通過提供長文件名的支持來擴展FAT文件系統(tǒng)，并與FAT16兼容。FAT (16和32) 文件系統(tǒng)是支持可移動媒體 (例如軟盤) 上的惟一的文件系統(tǒng),背景知識,Windows NT文件系統(tǒng) (NTFS) 包括了FAT文件系統(tǒng)的所有功能，同時又提供了對高級文件系統(tǒng)特征 (例如安全模式、壓縮和加密) 的支持。它是為在大磁盤上有效地完成文件操作而設(shè)計的。與FAT和保護模式FAT文件系統(tǒng)不同，它的最小簇尺寸不超過4KB

5、。但是，NTFS卷標只能為Windows NT、2000和XP操作系統(tǒng)所訪問Windows 2000提供的新特征 (NTFS 5.0) 使文件系統(tǒng)更安全、更可靠，比以往的Windows版本更好地支持分布式計算,背景知識,Windows 2000支持的文件系統(tǒng)還有：CDFS：光盤文件系統(tǒng) (Compact Disc File System) 用于光盤的文件存儲UDF：通用磁盤格式 (Universal Disk Format) 用于

6、DVD的文件存儲,背景知識,在文件系統(tǒng)中，F(xiàn)AT16、FAT32和NTFS這三個文件系統(tǒng)對磁盤子系統(tǒng)的性能影響最大。而事實上，選擇NTFS之外的任何文件系統(tǒng)都只有兩個理由可雙引導系統(tǒng)小于400MB的卷如果系統(tǒng)不是這兩種情況，那么NTFS就應(yīng)該是所選擇的文件系統(tǒng)，NTFS將提供更好的性能、可靠性和安全性,背景知識,EFS加密文件系統(tǒng)EFS (Encrypting File System) 實際上是NTFS的一個特性，它提供了核心文

7、件加密技術(shù)，主要用來在NTFS文件系統(tǒng)卷上存儲加密文件。在加密了文件或文件夾之后，使用加密文件和文件夾的方法與使用其他任何文件和文件夾相同。即，加密對于加密該文件的用戶來說是透明的，這意味著不必在使用加密文件之前將其解密，可以像平常一樣打開和更改文件。但是，如果侵入者試圖打開、復制、移動或重命名加密的文件或文件夾，那么他將接收到一條拒絕訪問的消息,背景知識,像設(shè)置其他任何屬性 (如只讀、壓縮或隱藏) 一樣，可以通過設(shè)置文件夾和文件的加密

8、屬性來對文件夾或文件加密或解密。如果加密文件夾，那么在加密文件夾中創(chuàng)建的所有文件和子文件夾都將加密。因此，推薦在文件夾一級上加密使用EFS保護文檔的安全，可以防止侵入者獲得對存儲的敏感數(shù)據(jù)的未經(jīng)授權(quán)的物理訪問。EFS帶來的附加安全性是以性能為代價的。當操作系統(tǒng)對所訪問的加密文件進行加密或解密時，文件傳輸將增加一點延遲,背景知識,影響系統(tǒng)性能的程度將具體取決于執(zhí)行加密或解密操作的系統(tǒng)的處理能力。對于在本地驅(qū)動器上包含加密文件的現(xiàn)代工作

9、站來說，因為這些系統(tǒng)通常不受處理器限制，所以影響通?？梢院雎圆挥?。這種影響對處理器上的額外負載可能不到1％。對于使用低端處理器的早期工作站來說，這種額外負載可能大約有處理器時間的 10％對于服務(wù)器來說，負載可能會很重。在服務(wù)器上，可能同時發(fā)生許多不同的文件訪問。如果其中許多文件都使用EFS來保護，那么處理器上的負載可能是處理器總負載的10-25％。對于包含大量加密文件 (或非常大的加密文件) 的文件服務(wù)器而言，如果額外的處理開銷會使服

10、務(wù)器負擔過重，則應(yīng)該添加處理器或者升級現(xiàn)有的處理器,背景知識,壓縮Windows 2000支持在NTFS卷上壓縮文件和目錄。因為任何應(yīng)用程序都可以讀寫在NTFS卷上壓縮的文件而不需要首先由其他應(yīng)用程序解壓縮，所以壓縮對用戶和應(yīng)用程序來說是完全透明的。在讀取文件時會自動解壓縮，在關(guān)閉或保存文件時再次壓縮只有Windows 2000 NTFS驅(qū)動程序才能讀取數(shù)據(jù)的壓縮形式。當應(yīng)用程序或操作系統(tǒng)命令請求訪問文件時，NTFS在使文件可用之前

11、首先對文件解壓縮。當文件被解壓縮、復制，然后重新壓縮為一個新文件時，壓縮可能導致性能降低，即使在同一臺計算機中復制文件也是如此。對于網(wǎng)絡(luò)傳輸，文件將被解壓縮并以完整的大小傳輸，這會影響帶寬和速度,背景知識,磁盤配額Windows 2000包括了一些用于存儲管理的新技術(shù)，這些技術(shù)使管理員及最終用戶可以獲得更好的整體數(shù)據(jù)存儲體驗。通過使用一些預防性磁盤管理原則，可以合理安排網(wǎng)絡(luò)卷上存儲的數(shù)據(jù)量。磁盤配額追蹤和控制卷的磁盤空間使用情況。當

12、網(wǎng)絡(luò)磁盤達到其容量后，磁盤和服務(wù)器的性能將出現(xiàn)嚴重的問題。除非對最終用戶施加了磁盤限制，否則當用戶決定將他們的所有硬盤驅(qū)動器數(shù)據(jù)都轉(zhuǎn)儲到一個目錄中，或者他們認為網(wǎng)絡(luò)是存儲他們下載的mp3文件的最佳位置時，服務(wù)器磁盤可能很快就會耗盡,背景知識,使用Windows 2000磁盤配額系統(tǒng)，管理員可以配置 Windows的以下特性防止進一步使用磁盤空間，并在用戶超出指定的磁盤空間限制時記錄一個事件在用戶超出指定的磁盤空間警告級別時記錄事件

13、在啟用磁盤配額時，可以設(shè)置兩個值：磁盤配額限制和磁盤配額警告級別。配額限制指定允許用戶使用的磁盤空間，而警告級別指定用戶正接近其配額限制的時刻。例如，可以將用戶的磁盤配額限制設(shè)置為50MB，將磁盤配額警告級別設(shè)置為45MB。在這種情況下，用戶可以在卷上存儲不多于50MB的文件。如果用戶在卷上存儲的文件超過了45MB，則可以讓磁盤配額系統(tǒng)記錄一個系統(tǒng)事件,背景知識,通過對Windows 2000提供的文件與文件夾加密、磁盤配額管理、創(chuàng)建緊

14、急修復磁盤、進行磁盤清理、執(zhí)行備份操作、使用CHKDSK維護文件完整性和整理磁盤碎片等功能進行操作熟悉Windows 2000的文件系統(tǒng)明確應(yīng)用NTFS文件系統(tǒng)的積極意義掌握優(yōu)化Windows 2000磁盤子系統(tǒng)的基本方法進一步理解現(xiàn)代操作系統(tǒng)文件管理知識,實驗目的,在開始本實驗之前，請回顧教科書的相關(guān)內(nèi)容需要準備一臺運行Windows 2000 Professional操作系統(tǒng)的計算機,工具/準備工作,加密文件或文件夾訪問

15、RSM服務(wù)。分配磁盤配額。添加新的磁盤配額項創(chuàng)建緊急修復磁盤 (ERD)磁盤清理備份使用 CHKDSK維護文件完整性整理磁盤碎片,實驗內(nèi)容與步驟,實驗估計時間：120分鐘，難度系數(shù)：4,§7.2 Linux文件信息命令和基本文件管理,在本實驗中，我們將使用不同的信息命令，來調(diào)查和發(fā)現(xiàn)文件的信息；使用命令來幫助確定文件類型和創(chuàng)建文件的應(yīng)用；也可以使用幾個命令來查看文本文件的內(nèi)容和對它們進行比較作為基礎(chǔ)，使用命令

16、來分析和管理文件及目錄的能力對于進一步學習Linux操作系統(tǒng)是非常重要的。Linux特權(quán)用戶和系統(tǒng)管理員必須有使用命令行的工作背景，例如創(chuàng)建可執(zhí)行的腳本文件等 (Linux腳本文件包含著一系列的Linux命令) 。許多操作系統(tǒng)管理和設(shè)備配置作業(yè)需要理解Linux命令，并且在某些情況下，命令行是僅有的操作方式在本實驗中，我們將在命令行下使用文件管理命令工作，介紹文件和目錄命名規(guī)則。我們將創(chuàng)建一個簡單的目錄結(jié)構(gòu)，然后在那些目錄中創(chuàng)建一個文

17、件，并練習創(chuàng)建和刪除文件和目錄,背景知識,通過本實驗使用控制字符執(zhí)行特殊功能使用file和strings命令確定文件類型使用cat利more命令顯示文本文件的內(nèi)容使用head和tail命令顯示文本文件的部分內(nèi)容使用wc命令確定單詞、行和字符數(shù)使用diff命令比較2個文件回顧文件和目錄命名約定使用touch命令創(chuàng)建新文件使用mkdir命令創(chuàng)建新目錄使用rm命令刪除文件使用rm -r命令刪除目錄,實驗目的,在開始本實驗