第六章文件管理

✓ 优点：能提高检索速度大大减少访问磁盘的次数 ✓ 缺点：文件分配表FAT需占用大量空间
第六章文件管理
4）索引分配方式
采用离散分配方式存储文件，为每个文件建立一张索 引表，记录逻辑块与物理块的对应关系，通过查找索引表 获得物理盘块地址。在FCB中放置了索引表指针，它指向 索引表始址，索引表存放在盘块中。
第六章文件管理
2）连续分配—顺序文件 逻辑文件中连续的信息存储到磁盘连续的物理盘块 中所形成的文件（位于同一磁道或相邻磁道）。在 文件控制块FCB（或在目录）中存放文件第一个记 录所存放的盘块号ADRR和文件总的盘块数N
第六章文件管理
Contiguous Allocation of Disk Space
• 物理结构：
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文件在物理存储器上的组织形式与存储结构。
其分配方式可分为连续分配、链接分配和索引
分配
第六章文件管理
2）文件系统 ① 用于对文件进行组织、存储与管理的子系统。
用户角度：存储信息和使用信息的接口（按 名存取：命令，程序接口）
系统角度：负责文件存储空间管理
文件系统接口
管理程序集合
管理对象：文件、文件 目录、文件存储空间
逻辑块 0 1 2 3 4
文件
物理块号
0
9
1 16
2
1
3 10
4 25
索引表被存放在专 门的盘块中，该盘 块称为索引块
索引块（盘块） 第六章文件管理
Example of Indexed Allocation
第六章文件管理
✓ 优点：方便直接存取（查找索引表后直接读/写盘块） ✓ 缺点：索引表占用外存空间，需先读索引块，文件很
文第件六系章统文件结管构理 模型
② 文件系统类型
FAT VFAT NTFS EXT2 HPFS
注：现代OS一般支持多种文件系统
第六章文件管理
3）文件操作
用户通过文件系统的接口对文件所能实现的操作。
基本操作 创建文件、 删除文件、 读文件、 写文件、设置文件 读写指针
其他操作 目录操作、修改文件属性、设置文件访问权限、更改 文件名
按性质与用途划分：系统文件，用户文件，库文件 按数据形式划分：源文件，目标文件，可执行文件 按数据存取方式划分：只读文件，读写文件，只
可执行文件
③ 文件的组成
文件名、基本内容、文件属性（说明信息）
第六章文件管理
④ 文件的结构 • 逻辑结构： 呈现在用户面前的文件自身的组织形式与结构， 根据其基本内容的组织方式可分为有结构文件 和无结构文件
第六章文件管理
① 顺序文件 顺序文件一般是定长记录，记录中的数据项
的类型长度与次序固定，一般还有一个可以唯一 标识记录的数据项，称为键（key），记录按键 值的约定次序组织。
顺序文件常用于批处理应用，对于更新某个 记录的请求的处理性能不佳
第六章文件管理
② 索引文件 建立一张索引表，记录变长记录的长度及逻辑首址
数据项n
第六章文件管理
图1： 文件，记录和数据项之间的层次关系
2）类型： 定长记录文件 变长记录文件
… …
…
l
R0
l
R1
l
Ri
l0
l1
l2 数据项1 数据项2
li 数据项n
定长记录文件
第六章文件管理
R0 R1 R2
Ri
变长记录文件
3）逻辑文件 根据记录的不同组织方式形成不同的逻辑文件
顺序文件 索引文件 索引顺序文件
对文件内信息不再划分单位，它是依次的 一串字符流构成的文件文件由字符（字节）序 列构成
第六章文件管理
记录式文件结构
1）组成 文件由若干记录组成，每个记录又由若干数据项组成
✓ 记录：数据的基本单位(存取访问的基本对象) ✓ 数据项：数据的最小单位（指基本数据项）
文件
记录1
记录2
记录n
数据项1
数据项2
第六章文件管理
Linked Allocation of disk space
第六章文件管理
✓ 优点： 消除外碎片，存储空间利用率提高； 有利于文件动态增长
✓
缺点：
文件的直接存取需多次读盘获取链接 地址（指针），不利于直接存取；可
靠性差
➢ 显式链接：用于链接文件各物理块的指针显式地存放在 内存的一张链表中，分配给文件的所有盘块号都放在该表 中，故该表也称为文件分配表（FAT）
其它属性
第六章文件管理 顺序文件
4）存取方法
✓ 顺序存取 按照文件的逻辑地址顺序存取，在记录式 文件中，这反映为按记录的排列顺序来存 取
✓ 随机存取 允许用户根据记录的编号来存取文件的任 一记录
第六章文件管理
6.3 文件的物理结构
1）文件的存储方式 ➢ 连续分配存储方式 ➢ 离散分配存储方式
链接分配方式 索引分配方式
第六章文件管理
✓ 优点：有利于文件的顺序存取，且可获得较 高的存取速度
✓ 缺点：要求有足够大的连续盘块空间，不利 于文件的动态增长，且易产生“磁盘碎片”
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3）链接分配—链接文件 为文件分配离散的盘块，其间（逻辑块间）的逻 辑关系通过链接指针链接形成，链接方式有两种：
➢ 隐式链接：链接指针设置在每个物理盘块最后一个单 元。管理链接文件只需在文件控制块FCB中存储文件头 块信息的盘块号，有时也存储文件尾块信息的盘块号。
索引号
长度l 逻辑首址
R0
0
l0
R1
1
l1
…
…
Ri
i
li
…
…
索引表
逻辑文件
注：索引表本身是一个按记录键值排序的定长记录的顺序文件
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③ 索引顺序文件
顺序文件与索引文件的结合（可减少索引表的长度）
关键字 逻辑地址 A B
Z 索引文件
姓名 An Bing An Kang An Qing Bao Rong Bi Jing Bon Long
打开文件与关闭文件
打开：文件属性从外存拷贝到内存打开文件表的一个 表目中，并将该表目的编号返回给用户
关闭：文件从打开文第件六表章文中件管的理表目上删除掉
6.2 文件的逻辑结构
记录式文件结构（又称有结构文件） 用户把文件内的信息按逻辑上独立的含义
划 分信息单位，每个单位称为一个记录 流式文件结构（又称无结构文件）
第六章 文件管理
第六章文件管理
文件管理的功能
✓ 文件的按名存取 ✓ 实现文件的共享、保护和保密 ✓ 文件目录的建立与维护 ✓ 逻辑文件到物理文件的转换 ✓ 文件存储空间的分配和管理 ✓ 提供一组可供用户使用的文件操作
第六章文件管理
6.1 文件和文件系统
1）文件的相关概念
① 文件：具有文件名的一组相关信息的集合。 ② 文件类型