第六章_文件管理

文件和文件系统（续）
2、 文件、记录和数据项之间的关系 数据项
数据项是数据的最小单位。用来描述实体的某个属性，如 学生的学号，姓名等。 有基本数据项和组合数据项之分 记录 记录是一组相关数据项的集合，用于描述一个对象在某方 面的属性。如一个学生记录，由学号，姓名，年龄等组成。 文件 文件指具有一定名称的一组相关数据的集合。
文件和文件系统（续）
文件
记录1
记录2
…
记录n
数据项1
数据项2
…
数据项n
文件、记录、数据项之间的层次关系
文件和文件系统（续）
一个文件必须要有一个文件名，用户通过文件名来访问文 件。 文件具有自己的属性，这些属性包括： ① 文件名称 ② 文件内部标识 ③ 文件物理位置 ④ 文件拥有者 ⑤ 文件权限 ⑥ 文件类型 ⑦ 文件长度 ⑧ 文件创建时间
文件和文件系统（续）
5、文件的操作 （1）创建文件 为文件分配必要的外存空间 为文件建立目录项，里面记录了新文件的文件名和在外存
的地址 （2）删除文件 系统从目录中找到要删除文件的目录项，并置空该目录项。 回收该文件所占有的存储空间
文件和文件系统（续）
（3）读文件 在系统调用中给出文件名和应读入的内存目标地址 系统查找目录，找到指定的目录项，从中得到文件在外存中
这类文件是由先后到达的相关字节组成，文件内的信息不 再划分结构。如各种程序、文本文件等。 有结构的记录式文件 这类文件由若干个记录组成。 记录又分成定长记录和变长记录两种。 定长记录指文件中所有记录的长度都是相同的。 变长记录指文件中各记录的长度不相同。
文件的逻辑结构（续）
2、记录式文件中记录的组织 （1） 顺序文件：由一系列记录按某种顺序(可以是按文件的
以有效的组织，以实现方便的按名存取 ➢ 实现文件共享 ➢ 提供快速的目录查询手段，以提高对文件的检索速度
（3） 文件的读/写管理 根据用户请求，从外存中读取数据；或将数据写入外存。
（4）文件的共享和保护
§6.1 文件和文件系统
1、文件 具有一定名称的一组相关数据的集合。
通常存放在外存上 可作为一个独立的单位被操作 有自己的属性 目录是由文件说明索引组成的、用于文件检索的特殊文件。
文件和文件系统（续）
3、 文件的分类 可按不同的分类标准对文件分类 （1）按文件的用途分 ➢ 系统文件 ➢ 库文件 ➢ 用户文件 （2）按文件中数据的形式分 ➢ 源文件 ➢ 目标文件 ➢ 可执行文件
文件和文件系统（续）
（3）按文件的存取控制性质分 ➢ 只执行文件 ➢ 只读文件 ➢ 读写文件
文件和文件系统（续）
（7）打开文件 系统将指名文件的属性从外存拷贝到内存打开文件的一个 表目中，并将该表目的编号返回给用户
（8）关闭文件 文件从打开文件表目中被删除掉
文件和文件系统（续）
6、文件系统 操作系统中与管理文件有关的软件和数据称为文件
系统。它负责为用户建立文件，撤销、读写、修改和复制 文件，方便用户按名存取，实现文件的共享和保护。
§6.2 文件的逻辑结构
文件的结构是指文件的组织形式，它影响对文件的检索速度。
文件系统的设计者一般从两种不同的观点去研究文件的结构： 一种是从用户使用角度去研究；另一种是从系统实现的角度 去研究。
文件的逻辑结构：这是从用户的观点出发所观察到的文件组 织形式，是用户可以直接处理的数据及其结构，它独立于文 件的物理特性。
的位置 （4）写文件 在系统调用中给出文件名及文件在内存中的源地址 系统查找目录，找到指定的目录项，利用目录中的写指针进
行操作 （5）截断文件
将一个内容已经陈旧而需要全部更新文件内容的旧文件删除， 再创建一个新文件
文件和文件系统（续）
（6）设置文件的读/写位置 指用于设置文件读/写指针的位置，这样，每次读/写文件 时，不是从文件的始端而是从所设置的位置开始操作
文件和文件系统（续）
（2）对对象操纵和管理的软件集合 这是文件系统的核心部分。文件系统的功能大多是在这一 层实现的。其中包括：对文件存储空间的管理、对文件目 录的管理、用于将文件的逻辑地址转换为物理地址的机制、 对文件读和写的管理、以及对文件的共享和保护的功能。
文件和文件系统（续）
（3）文件系统的接口 为了方便用户使用文件系统，文件系统通常向用户提供两 种类型的接口： ① 命令接口。这是指作为用户与文件系统交互的接口。 用户可以通过键盘终端键入命令，获取文件系统的服务。 ② 程序接口。这是指作为用户程序与文件系统的接口。 用户程序可通过系统调用获得文件系统的服务。
创建时间或按关键字排序)排列所形成的文件。其中的记 录可以是定长记录，也可以是变长记录。
文件的逻辑结构（续）
R0 R1 R2 R3
Rptr Ri
文件的物理结构：即文件的存储结构。指文件在外存上的存 储组织形式。文件的物理结构和存储介质的存储性能以及所 采用的外存分配方式有关。
文件的逻辑结构（续）
文件逻辑结构的基本要求 （1）能提高检索速度 （2）便于修改 （3）降低文件的存储费用
文件的逻辑结构（续）
1、 文件逻辑结构的类型 无结构的字节流式文件
4、文件系统模型
文பைடு நூலகம்系统模型
文件和文件系统（续）
（1）对象及其属性 文件系统管理的对象有： ① 文件。它作为文件管理的直接对象。 ② 目录。为了方便用户对文件的存取和检索，在文件系 统高中对必文须件配存置取目速录度。的对关目键录。③的组织和管理是方便用户和提 ③ 磁盘存储空间。文件和目录必定占用存储空间，对这 部分空间的有效管理，不仅能提高外存的利用率，而且能 提高对文件的存取速度。
第六章 文件管理
内容提要
文件管理的功能 文件和文件系统 文件的逻辑结构 文件的存储结构 目录管理 文件存储空间管理 文件的共享和保护
1、对文件系统的三个基本要求： 能够存储大量的信息 长期安全地保存信息 可以共享信息 2、文件管理的功能 （1）文件存储空间的管理 ➢ 对存储空间的分配和回收的功能 ➢ 设置相应的数据结构，来记录文件存储空间的使用情况 （2） 目录管理 ➢ 主要任务：为每个文件建立目录项，并对众多的目录项加