操作系统文件管理
操作系统文件管理的5个功能
操作系统文件管理的5个功能一、文件的创建与删除文件的创建是指在操作系统中新建一个文件,并为其分配磁盘空间和文件描述符等资源。
文件的删除则是将文件从文件系统中彻底清除,释放其占用的磁盘空间和相关资源。
文件的创建与删除是操作系统文件管理的基础功能之一。
文件的创建可以通过用户程序或系统调用来实现,而文件的删除则可以通过删除文件的目录项和释放磁盘空间来完成。
二、文件的读取与写入文件的读取是指从磁盘中将文件的内容读取到内存中,以便程序对文件进行操作。
文件的写入则是将内存中的数据写入到磁盘文件中,以保持数据的持久性。
文件的读取与写入是操作系统文件管理的核心功能之一。
通过文件读取和写入,可以实现文件的浏览、修改、备份等操作,满足用户对文件的各种需求。
三、文件的打开与关闭文件的打开是指在操作系统中建立一个文件与进程之间的连接,使得进程可以通过文件描述符访问文件的内容。
文件的关闭则是解除文件与进程之间的连接,释放文件描述符等资源。
文件的打开与关闭是操作系统文件管理的重要功能之一。
通过文件的打开与关闭,可以实现对文件的并发访问、资源的合理利用以及文件的安全性控制。
四、文件的共享与保护文件的共享是指多个进程可以同时访问同一个文件,实现对文件的共享利用。
文件的保护则是通过文件权限、访问控制等机制,限制文件的访问范围,确保文件的安全性。
文件的共享与保护是操作系统文件管理的关键功能之一。
通过文件的共享与保护,可以实现进程间的数据交换、资源共享,同时保护文件的完整性和机密性。
五、文件的检索与组织文件的检索是指根据用户给定的检索条件,在文件系统中查找符合条件的文件。
文件的组织则是将文件按照一定的规则和结构进行分类和排序,以方便用户的查找和管理。
文件的检索与组织是操作系统文件管理的重要功能之一。
通过文件的检索与组织,可以提高文件的检索效率,加快文件的访问速度,提高用户的工作效率。
操作系统文件管理的五个功能分别为文件的创建与删除、文件的读取与写入、文件的打开与关闭、文件的共享与保护以及文件的检索与组织。
计算机操作系统之文件管理PPT课件
两级目录结构
将文件分为用户文件和系统文件两大 类,分别存放在不同的目录下。
树形目录结构
采用多级目录结构,形如一棵倒立的 树,根目录在最上层,子目录逐层向 下展开。
无环图目录结构
在树形目录结构的基础上,引入指针 实现目录间的链接,形成网状结构, 但不允许出现环。
路径名与链接技术
路径名
指从根目录出发到达指定文件所经过的目录序列,分为绝对路径和相对路径两种 。
回收。
文件管理是系统资源管理的集中 体现之一,直接影响系统的效率
和性能。
文件是存储在外部介质上的数据 集合,操作系统通过文件管理实 现对数据的组织、存取和保护。
文件系统基本功能
01
实现文件的有效存储、 读取和更新,保证数据 的可靠性和完整性。
02
提供方便的文件操作和 访问手段,支持多用户 共享文件和保护文件安 全。
01
02
03
索引节点的概念
存储文件元数据的数据结 构,包括文件属性、权限 、时间戳等。
目录项的概念
存储文件名和索引节点指 针的数据结构,用于将文 件名映射到索引节点。
分离技术的优势
提高文件检索速度,减少 磁盘I/O操作次数,支持 高效的文件系统操作。
磁盘调度算法优化
1 2 3
磁盘调度算法的作用
确定磁盘读写操作的顺序,以优化磁盘访问时间 和系统性能。
03
文件系统组织结构
目录结构设计原则
层次性原则
目录结构应清晰、有层次,便 于管理和维护。
稳定性原则
目录结构应相对稳定,不应频 繁变动。
可扩展性原则
目录结构应具备一定的扩展性 ,以适应未来的需求变化。
安全性原则
目录结构应保证数据的安全性 和完整性。
操作系统中的文件管理系统的主要功能
操作系统中的文件管理系统的主要功能1. 引言操作系统是计算机系统中的核心组件之一,负责管理计算机硬件资源,并提供高效而可靠的各种功能。
其中,文件管理系统是操作系统的重要组成部分,它负责管理和组织计算机中的文件和目录。
在现代操作系统中,文件管理系统具有许多重要且核心的功能,本文将介绍并讨论一些主要功能。
2. 文件和目录的创建与删除文件管理系统首要功能之一是文件和目录的创建与删除。
用户可以使用操作系统提供的命令或图形界面来创建新文件或目录,并命名它们。
创建文件时,系统会分配一个唯一的标识符来标识该文件。
同样,用户也可以删除不再需要的文件或目录。
创建和删除文件的过程中,文件管理系统需要确保文件的唯一性和正确性。
它通常会检查文件名是否有效,并管理文件的存储空间以保证文件能够正确地写入到存储设备中。
3. 文件的读取与写入文件管理系统的另一个重要功能是文件的读取和写入。
用户可以通过系统提供的接口从文件中读取数据,或将数据写入到文件中。
读取和写入文件是许多应用程序的基本操作之一。
文件管理系统需要提供有效的读写机制来处理文件的存储和访问。
它会跟踪文件的位置和大小,并负责将数据从存储设备读取到内存中,或将数据从内存写入到存储设备中。
4. 文件的共享与保护文件管理系统还需要支持文件的共享与保护。
多个用户可以共享同一个文件,以便能够共同访问和修改文件。
文件管理系统需要确保在并发访问的情况下,多个用户对文件进行读取和写入的正确性和一致性。
同时,文件管理系统也需要提供保护机制,以保护文件免受未授权的访问和修改。
通过访问权限和安全策略,文件管理系统可以限制特定用户或用户组的访问权限,确保文件的机密性和完整性。
5. 文件的检索与管理文件管理系统还需要支持文件的检索和管理。
用户可以使用特定的搜索条件来查找文件,以快速定位所需的文件。
文件管理系统会根据文件的属性(如名称、大小、类型等)进行索引和排序,从而提高文件的检索效率。
此外,文件管理系统还支持文件的组织和管理。
了解电脑操作系统的文件管理功能
了解电脑操作系统的文件管理功能电脑操作系统的文件管理功能是指操作系统对于文件的组织、存储、访问和管理的功能。
文件管理功能是操作系统的重要组成部分,它能够提高用户对于文件的操作效率和便捷性。
本文将详细介绍电脑操作系统的文件管理功能及其重要性。
一、文件管理的定义和作用文件管理是操作系统对于文件的存储、组织、检索和保护的一种管理方式。
通过文件管理,用户可以方便地创建、读取、编辑、保存和删除文件,同时还能够对文件进行分类、命名、备份和恢复,以及控制文件的访问权限和安全性。
文件管理的主要作用包括:1. 方便文件的组织和存储:操作系统通过文件管理功能,可以将文件按照不同的类型、用途、大小或其他属性进行分类和组织,从而方便用户对文件进行管理和存取。
2. 提高文件的检索和访问效率:通过文件管理功能,用户可以通过文件名、关键词或其他属性进行文件的检索和查找,快速找到所需要的文件,并且可以随时访问和修改文件。
3. 提供文件的安全性保护:文件管理功能可以通过权限设置、加密等手段对文件进行保护,防止未经授权的用户进行非法访问或修改。
4. 支持文件的备份和恢复:操作系统的文件管理功能还可以实现对文件的备份和恢复,确保文件在意外情况下不会丢失或损坏。
二、电脑操作系统的文件管理功能电脑操作系统的文件管理功能通常包括以下几个方面:1. 文件的创建和命名:用户可以通过操作系统提供的文件管理界面,方便地创建新的文件,并为文件指定一个独特且有意义的名称。
2. 文件的存储和组织:操作系统会为每个文件分配一定的存储空间,将文件存储在硬盘、固态硬盘或其他存储介质上,并根据需要对文件进行组织和分类,方便用户进行管理和查找。
3. 文件的读取和写入:用户可以通过操作系统提供的文件管理界面,方便地读取和写入文件的内容,进行文件的编辑和修改。
4. 文件的复制和移动:操作系统还提供了文件的复制和移动功能,用户可以通过简单的操作,将文件复制到指定的位置,或者将文件从一个位置移动到另一个位置。
计算机操作系统中的文件和管理
计算机操作系统中的文件和管理Introduction文件是计算机系统中存储数据的基本单位,计算机操作系统负责文件的创建、管理和使用。
文件管理是操作系统中的关键部分,它包括文件组织、存储和访问。
本文将探讨计算机操作系统中的文件和管理的相关内容。
一、文件的基本概念和组织1. 文件的定义文件是计算机中用于存储和管理信息的有序集合。
每个文件由一串数据组成,可以是文本、图像、音频或其他格式。
2. 文件的属性文件具有一些基本属性,如文件名、大小、创建时间、修改时间等。
这些属性可以帮助用户更方便地管理和查找文件。
3. 文件的组织方式计算机操作系统通常采用层次化的文件组织方式。
文件系统中的文件按照树形结构组织,其中最顶层的目录称为根目录,每个目录下可以包含其他目录和文件。
二、文件的存储和管理1. 文件存储的方式文件可以以连续、链式或索引方式进行存储。
连续存储方式将文件数据存放在一起,适合小文件;链式存储方式使用指针将文件块连接在一起,适合大文件;索引存储方式通过索引表进行文件数据的映射和定位。
2. 文件的命名和访问操作系统提供了不同的文件命名方式,如扩展名、目录路径等。
文件访问可以通过文件的绝对路径或相对路径进行定位和操作。
3. 文件的权限和保护文件管理系统需要对文件进行权限分配和访问控制,以保护文件的安全性和完整性。
用户可以通过权限设置来限制其他用户对文件的操作。
三、文件的操作和常见问题1. 文件的创建和删除用户可以通过操作系统提供的命令或图形界面创建和删除文件。
创建文件时需要指定文件名和存放位置,删除文件时需要确认操作,以避免误操作导致文件丢失。
2. 文件的复制和移动操作系统提供了文件复制和移动功能,用户可以将文件从一个目录复制到另一个目录,或者在同一个目录下对文件进行重命名。
3. 文件的读取和写入用户可以使用文件读取操作从文件中读取数据,使用文件写入操作将数据写入文件。
读取和写入操作需要考虑文件是否存在、权限是否允许等情况。
计算机操作系统的文件系统管理
计算机操作系统的文件系统管理计算机操作系统是指控制和管理计算机系统硬件和软件资源的核心程序,它负责管理和调度计算机的进程、内存、文件系统等重要部分。
文件系统管理是计算机操作系统中的一个重要模块,负责对计算机的文件进行组织、存储和访问。
本文将对计算机操作系统的文件系统管理进行探讨。
一、文件系统概述文件系统是指计算机操作系统中负责管理文件和目录的部分。
文件系统为用户提供了对文件的访问、存储和管理的接口。
它可以将文件存储在磁盘或其他存储介质上,并提供了对文件的命名、组织和保护的方法。
文件系统管理是操作系统的一个重要功能,它需要解决文件的组织、存储、访问和保护等问题。
文件系统管理的主要任务包括文件的存储分配、文件目录管理、文件的读写操作、文件的共享和保护等。
二、文件的存储分配文件的存储分配是指计算机操作系统将文件存储在磁盘或其他存储介质上的方法。
常见的文件存储分配方法有连续分配、链式分配和索引分配等。
1. 连续分配连续分配是指将文件存储在一块连续的磁盘空间上。
它主要通过记录文件在磁盘上的起始地址和长度来实现文件的存储和访问。
连续分配的优点是读写速度快,但当文件大小发生变化时容易产生外部碎片,降低磁盘利用率。
2. 链式分配链式分配是通过链表的方式将文件的数据块连接起来。
每个数据块中除了保存文件数据外还保存了下一个数据块的地址。
链式分配的优点是适应文件大小变化,但由于需要遍历链表,所以访问速度较慢。
3. 索引分配索引分配是通过引入索引块来管理文件数据块的分配。
每个文件都有一个索引块,索引块中记录了文件数据块在磁盘上的地址。
索引分配的优点是可以快速定位文件数据块,但需要额外的索引块来存储地址信息,增加了存储开销。
三、文件目录管理文件目录是文件系统中的一个重要组成部分,它用于记录文件的属性和位置信息。
文件目录管理的主要任务包括文件的创建、删除、重命名和查找等。
1. 文件的创建和删除文件的创建是指在文件系统中创建新的文件,并为其分配存储空间。
操作系统的文件管理
操作系统的文件管理操作系统是一种管理计算机硬件和软件资源的系统软件,其中之一重要的功能就是文件管理。
文件管理是操作系统中的一项核心任务,它负责对计算机系统中的文件进行组织、存储和检索。
本文将探讨操作系统的文件管理以及其涉及的重要概念和技术。
一、文件系统文件系统是操作系统用来管理和存储文件的机制。
它定义了文件的组织方式、存储结构以及文件的操作规则。
文件系统允许用户创建、修改、删除和访问文件,并提供对文件的保护和共享机制。
1. 文件结构文件结构是指文件在存储介质上的组织方式。
常见的文件结构包括顺序文件结构、索引文件结构和链式文件结构等。
- 顺序文件结构将文件的记录按照顺序依次存储在存储介质上,可以快速顺序读取,但不适合随机访问和修改操作。
- 索引文件结构通过索引表将文件的记录与其物理地址关联起来,可以实现较快的随机访问和修改操作。
- 链式文件结构使用指针将文件的记录通过链表的方式进行组织,可以灵活地插入、删除记录。
2. 文件操作文件操作包括文件的创建、读取、写入、修改和删除等操作。
操作系统通过提供文件操作接口,如打开、关闭、读取和写入等系统调用,使用户可以方便地对文件进行操作。
- 创建文件时,操作系统会为新文件分配一个唯一的文件名,并在文件系统中创建相应的文件描述符。
- 读取文件时,操作系统通过文件描述符找到文件在存储介质上的位置,并将文件内容读取到内存中供用户使用。
- 写入文件时,操作系统将用户提供的数据写入文件指定的位置,并更新文件的相关信息。
3. 文件保护与共享文件保护是指对文件进行访问控制,确保只有经过授权的用户能够对文件进行读取、写入和修改等操作。
常见的文件保护机制包括用户身份验证、访问权限控制和加密等。
文件共享是指多个用户可以同时访问和使用同一个文件。
操作系统通过提供文件锁、读写锁等机制,确保多用户对文件的共享操作不会产生冲突。
二、文件存储管理文件存储管理是指操作系统如何将文件存储在计算机的存储介质上。
操作系统文件管理的5个功能
操作系统文件管理的5个功能一、文件创建与删除文件创建是指在操作系统中新建一个文件,并为该文件分配相应的存储空间。
文件删除是指将一个已存在的文件从文件系统中删除,并释放其占用的存储空间。
文件的创建与删除是文件管理中最基本的功能之一。
文件创建的过程一般包括以下几个步骤:确定文件的名称和路径、选择文件的存储位置、分配存储空间、记录文件属性等。
文件删除的过程则是将文件的记录从文件目录中删除,同时释放文件所占用的存储空间。
文件的创建与删除操作需要操作系统提供相应的接口和功能模块。
二、文件打开与关闭文件打开是指在操作系统中打开一个已存在的文件,以便进行读取或写入操作。
文件关闭是指在读写操作完成后,关闭文件以释放相关的系统资源。
文件的打开与关闭是文件管理中非常重要的功能之一。
文件打开的过程一般包括以下几个步骤:确定要打开的文件的名称和路径、检查文件的权限、分配文件的缓冲区、建立文件与进程的关联等。
文件关闭的过程则是释放文件相关的系统资源,并断开文件与进程的关联。
文件的打开与关闭操作需要操作系统提供相应的接口和功能模块。
三、文件读取与写入文件读取是指从文件中读取数据到内存中,供进程使用。
文件写入是指将内存中的数据写入到文件中,以便永久保存。
文件的读取与写入是文件管理中最常用的功能之一。
文件读取的过程一般包括以下几个步骤:定位文件读取位置、读取指定数量的数据、将数据从文件缓冲区复制到进程的内存空间等。
文件写入的过程则是将进程的数据写入到文件缓冲区,并最终写入到磁盘中。
文件的读取与写入操作需要操作系统提供相应的接口和功能模块。
四、文件重命名与移动文件重命名是指将一个已存在的文件更改为另一个名称。
文件移动是指将一个已存在的文件从一个目录移动到另一个目录。
文件的重命名与移动是文件管理中常用的功能之一。
文件重命名的过程一般包括以下几个步骤:确定要重命名的文件、输入新的文件名称、更新文件目录中的记录等。
文件移动的过程则是确定源目录和目标目录,将文件从源目录中删除并添加到目标目录中。
计算机操作系统文件管理
计算机操作系统文件管理1. 简介计算机操作系统的文件管理是指操作系统如何组织和管理计算机上的文件和目录。
文件管理是操作系统的一个重要功能,它使得用户可以方便地存储、读取和修改文件,同时还能确保文件的安全性和可靠性。
文件管理在计算机领域扮演着极为重要的角色。
2. 文件系统文件系统是操作系统中的一个组件,用于管理文件和目录。
它是一个抽象的层次结构,文件和目录都在这个层次结构中进行组织。
文件系统不仅记录了文件的存储位置,还包括了文件的属性、访问权限等信息。
在计算机操作系统中,常见的文件系统有FAT、NTFS、EXT等。
每种文件系统都有自己的特点和优势,用户可以根据自身需求选择合适的文件系统。
3. 文件操作文件操作是指对文件进行读取、写入和修改等操作。
在操作系统中,用户可以通过文件操作实现对文件内容的管理。
文件操作包括以下几种常见操作: - 创建文件:用户可以通过相应的命令或应用程序创建新的文件。
- 打开文件:用户可以打开已存在的文件,并在文件中进行读取或写入操作。
- 关闭文件:当用户不再需要访问文件时,可以关闭文件,释放资源。
- 读取文件:用户可以从已打开的文件中读取数据。
- 写入文件:用户可以将数据写入到已打开的文件中。
- 修改文件:用户可以修改已存在的文件内容。
文件操作的实现离不开文件指针的概念。
文件指针是一个指向文件中位置的指针,可以用来定位文件中的某个位置。
用户可以通过移动文件指针来实现对文件的随机访问。
4. 文件路径文件路径是指文件在文件系统中的位置。
在操作系统中,文件路径通常使用层级式的表示方法,用于定位文件的具体位置。
根据操作系统的不同,文件路径表示方法也有所区别。
在Windows系统中,文件路径使用反斜杠来分隔目录,例如C:\\Documents\\file.txt。
在类Unix系统中,文件路径使用正斜杠来分隔目录,例如/home/user/file.txt。
文件路径的正确性十分重要,一个错误的文件路径可能导致文件访问失败。
操作系统——文件管理
操作系统——文件管理在我们日常使用电脑或其他电子设备时,文件管理是一项至关重要却常常被忽视的功能。
它就像是一个幕后的管家,默默地为我们整理、存储和检索各种文件,让我们在需要的时候能够轻松找到所需的信息。
想象一下,如果没有有效的文件管理,我们的电脑桌面可能会堆满各种文件,混乱不堪,寻找一个特定的文档可能会像大海捞针一样困难。
所以,了解文件管理的工作原理和重要性对于我们更好地利用电子设备是非常有帮助的。
那么,什么是文件管理呢?简单来说,文件管理就是操作系统中负责对文件进行存储、组织、检索、命名、共享和保护的一组功能和机制。
文件在操作系统中是如何被存储的呢?这就涉及到存储介质的概念。
常见的存储介质包括硬盘、固态硬盘、U盘、存储卡等。
当我们创建一个文件并保存时,操作系统会在这些存储介质上为其分配一定的存储空间。
这个存储空间的大小取决于文件的大小和类型。
为了方便识别和管理文件,操作系统为每个文件赋予了一个唯一的标识符,通常称为文件名。
文件名不仅要唯一,还应该具有一定的描述性,以便我们能够通过文件名大致了解文件的内容。
例如,“2023 年工作总结docx”这个文件名就能够让我们清楚地知道这是一份关于2023 年工作的总结文档。
文件管理系统还会对文件进行分类和组织。
常见的组织方式有文件夹结构。
我们可以根据文件的类型、用途、时间等因素创建不同的文件夹,并将相关的文件放入其中。
比如,我们可以创建“工作”“学习”“娱乐”等文件夹,然后在“工作”文件夹下再细分出“项目文档”“会议记录”等子文件夹。
这样的分类方式可以让我们更加清晰地了解文件的归属和用途。
文件的检索也是文件管理的重要功能之一。
当我们需要查找一个文件时,操作系统提供了多种检索方式,比如通过文件名搜索、文件内容搜索、按照修改时间搜索等。
这些搜索功能可以帮助我们快速找到所需的文件,节省大量的时间。
文件的共享也是我们经常会用到的功能。
在一个团队或家庭中,我们可能需要共享一些文件给其他人。
操作系统文件管理
操作系统文件管理操作系统文件管理操作系统中的文件管理是指对计算机系统中存储的文件进行管理和操作的一系列措施和技术。
文件管理是操作系统的重要功能之一,它涉及文件的创建、组织、存储、检索、保护和共享等方面。
本文将介绍操作系统文件管理的各个方面内容,并提供相应的示例和解释。
一、文件管理概述文件管理是指对计算机系统中的文件进行管理和操作的一系列措施和技术。
它通常涉及以下几个主要方面:1、文件的创建与删除:操作系统通过提供相应的系统调用来支持用户创建新文件和删除已有文件的操作。
2、文件的组织与存储:文件系统将文件组织为目录结构,并在辅助存储设备上存储文件的数据和元数据。
3、文件的读取与写入:用户程序可以通过打开文件、读取文件和写入文件的操作来对文件进行读写访问。
4、文件的检索与查找:文件系统提供了快速检索和查找文件的机制,例如使用文件路径、索引节点等方式进行快速定位。
5、文件的保护与权限:操作系统通过权限管理和文件权限位等机制来实现对文件的保护和访问控制。
6、文件的共享与通信:操作系统支持不同进程之间对文件的共享和通信,例如通过管道、套接字等方式进行进程间通信。
二、文件创建与删除在操作系统中,用户可以通过系统调用来创建和删除文件。
常见的文件创建方式包括:1、使用create()系统调用创建新文件,该调用将创建一个空文件,并返回文件的文件描述符。
2、使用open()系统调用创建或打开文件,如果文件已存在,则打开该文件;如果文件不存在,则创建一个新文件并打开。
3、使用mkdir()系统调用创建新目录,该调用将创建一个空目录,并返回目录的文件描述符。
文件删除可以通过unlink()系统调用来实现,该调用将删除指定的文件或目录。
示例:```include <stdio:h>include <stdlib:h> int mn(){int ret;ret = unlink(\。
计算机操作系统的文件管理是什么请解释几种常见的文件管理技术
计算机操作系统的文件管理是什么请解释几种常见的文件管理技术文件管理是计算机操作系统的核心组成部分,其主要任务是对文件的创建、存储、检索和删除进行管理。
文件管理技术涉及到文件组织方式、目录结构以及文件的存储管理。
本文将介绍几种常见的文件管理技术,包括顺序文件、索引文件和链接文件。
一、顺序文件顺序文件是按照记录的物理顺序来存储和检索数据的文件管理技术。
顺序文件将记录按照某个顺序(如关键字升序)存储,使得记录的检索和访问具有较高的效率。
但是,在顺序文件中插入和删除记录则需要移动大量的数据,较为耗时。
此外,顺序文件对于非顺序访问的操作效率较低。
二、索引文件索引文件通过引入索引结构来提高文件的检索效率,常见的索引结构包括B+树、散列表等。
索引文件中的索引项包含关键字和指向实际数据的指针,通过索引项的检索可以快速定位到对应的数据记录。
索引文件的优点在于对于非顺序访问的操作效率较高,同时能够提供高效的查找和排序功能。
然而,索引文件增加了额外的存储空间开销,并且需要进行索引的创建和维护,对于大规模文件和频繁更新的文件来说,这些开销可能会比较大。
三、链接文件链接文件通过建立文件之间的链接关系,实现了文件的共享和重用。
链接文件主要包括硬链接和软链接两种形式。
硬链接通过在文件系统中创建指向物理位置的链接,使得多个文件可以引用同一份实际数据。
而软链接则是创建一个特殊的文件,其中包含了指向实际数据的指针。
软链接的优点在于可以跨越文件系统,但是相比硬链接,软链接需要额外的存储空间来存储指针和路径信息。
此外,当原始文件被删除时,硬链接仍然可以访问数据,而软链接则会失效。
综上所述,计算机操作系统的文件管理技术包括顺序文件、索引文件和链接文件等多种形式。
不同的文件管理技术适用于不同的场景和需求,开发人员需要根据实际情况进行选择和优化,以提高文件的存储效率和访问性能。
操作系统文件系统管理基础
操作系统文件系统管理基础操作系统的文件系统管理是指操作系统对磁盘上的文件进行组织、存储和管理的过程。
文件系统是计算机系统中的重要组成部分,它负责对文件进行存储、读写、保护和维护等一系列操作。
良好的文件系统管理能够提高系统的性能和可靠性,保证数据的安全性和一致性。
本文将介绍操作系统文件系统管理的基础知识点。
一、文件系统的基本概念1. 文件:文件是指存储在外部介质上(如硬盘、光盘等)的数据集合。
文件可以是文本文件、图像文件、视频文件等各种类型。
在计算机中,每个文件都有一个唯一标识符,用于区分不同的文件。
2. 文件系统:文件系统是操作系统用于管理文件的一种组织方式。
它将文件组织成一个层次结构,并提供了一套操作接口供用户和应用程序使用。
文件系统负责管理文件的存储分配、目录管理、文件保护和文件检索等功能。
3. 目录:目录是文件系统中用来组织和管理文件的一种结构。
目录可以看作是一个文件夹,它可以包含其他文件和目录。
目录可以根据需要建立多层次的结构,使得文件可以方便地组织和查找。
4. 文件路径:文件路径是用来唯一标识一个文件或目录的字符串。
文件路径可以是绝对路径或相对路径。
绝对路径是从文件系统的根目录开始的完整路径,而相对路径是相对于当前目录的路径。
二、文件系统管理的主要功能1. 存储分配:文件系统负责对磁盘上的空间进行管理,将文件存储到磁盘上的空闲空间中。
存储分配算法可以根据文件的大小和类型进行选择,以提高存储效率。
2. 文件目录管理:文件目录管理是指对文件和目录进行创建、删除、修改和查找等操作。
通过文件目录管理,用户可以方便地对文件进行管理和访问。
3. 文件保护:文件系统通过访问控制和权限管理来保护文件的安全性。
它可以设置文件的读、写、执行权限,以限制用户对文件的操作。
4. 文件检索:文件系统提供了一套检索接口,用户可以通过文件名、文件权限、文件大小等属性进行文件检索。
文件检索可以帮助用户快速找到需要的文件。
操作系统文件系统管理
操作系统文件系统管理在我们日常使用电脑或其他电子设备的过程中,操作系统的文件系统管理就像是一位默默无闻但又至关重要的管家,它有条不紊地处理着各种文件和数据,确保我们能够方便、快捷、安全地访问和使用它们。
但你是否真正了解这位“管家”的工作方式和重要性呢?接下来,让我们一起深入探索操作系统文件系统管理的奥秘。
首先,我们来了解一下什么是文件系统。
简单来说,文件系统是操作系统中用于组织和管理文件及数据存储的一种机制。
它规定了文件的命名规则、存储位置、访问权限等一系列重要的特性。
想象一下,如果我们的电脑没有一个有效的文件系统,所有的文件都杂乱无章地堆放在一起,那我们要找到自己需要的文件就会如同大海捞针,几乎是不可能完成的任务。
文件系统的类型多种多样,常见的有 FAT(File Allocation Table,文件分配表)、NTFS(New Technology File System,新技术文件系统)、EXT(Extended File System,扩展文件系统)等。
每种文件系统都有其特点和适用场景。
FAT 文件系统曾经在早期的 Windows 操作系统中广泛使用,它结构简单,兼容性好,但在处理大文件和大容量存储设备时存在一些局限性。
NTFS 则是 Windows 操作系统中更为先进和强大的文件系统,它支持更大的文件和分区大小,提供了更好的安全性和可靠性。
EXT 系列文件系统则常见于 Linux 操作系统中,如 EXT3、EXT4 等。
EXT4 在性能、可靠性和功能方面都有了显著的提升,能够更好地满足现代操作系统的需求。
那么,文件系统是如何管理文件的呢?这就涉及到文件的存储和组织方式。
文件通常被存储在磁盘或其他存储介质的特定区域中,文件系统会为每个文件分配一个唯一的标识符,并通过目录结构来组织和管理这些文件。
目录就像是一个个文件夹,我们可以将相关的文件放在同一个目录下,方便查找和管理。
而文件的名称、大小、创建时间、修改时间等元数据信息也会被文件系统记录下来,以便我们能够快速了解文件的基本属性。
操作系统文件管理的主要功能为
操作系统文件管理的主要功能概述在计算机科学中,操作系统文件管理是操作系统的一项重要功能。
它负责对计算机中的文件进行组织、存储和访问的管理工作。
文件是计算机系统中存储信息的基本单位,对文件进行合理、高效的管理可以提高计算机系统的整体性能。
操作系统文件管理的主要功能包括文件的创建、存储空间的分配、文件的共享与保护以及文件的访问控制。
文件的创建在操作系统中,文件的创建是指根据用户的请求在存储设备上创建一个新的文件。
文件创建操作以用户的身份进行,用户可以通过在操作系统提供的相关命令或界面上输入指定的文件名和其他属性来创建新文件。
操作系统在接收到用户的请求后,根据内部的文件控制表信息,在存储设备上为新文件分配存储空间,记录文件的属性并返回给用户相应的创建结果。
存储空间的分配存储空间的分配是指操作系统根据文件的大小和存储设备的可用空间将文件存储到适当的位置。
在存储设备上,操作系统将文件划分为一系列大小相等的存储块,并将这些存储块映射到存储设备的逻辑地址。
当文件需要存储或读取时,操作系统根据逻辑地址找到相应的物理位置,完成相应的读取或写入操作。
存储空间的分配策略影响着文件的读写效率和存储设备的利用率。
常用的分配策略包括顺序分配、链式分配和索引分配。
顺序分配将存储空间分为固定大小的块,按照顺序分配给文件;链式分配使用链表的方式链接存储块,提高了文件的存储利用率;索引分配使用索引表来存储文件的存储地址,支持快速的文件定位和访问。
文件的共享与保护文件的共享是指多个用户可以同时访问同一个文件,并对其进行读取、写入等操作。
文件共享可以提高用户之间的协作效率,但也需要操作系统提供合适的机制来保证文件的一致性和安全性。
文件的保护是指操作系统通过访问控制权限机制,对文件进行读、写、执行等操作的权限进行限制。
操作系统对每个文件设置了一些特殊的保护属性,包括用户属性、权限属性等,不同的用户根据自身的权限可以访问文件的不同部分。
文件的访问控制文件的访问控制是指操作系统根据用户的身份和权限,控制用户对文件的访问。
操作系统与文件管理
操作系统与文件管理操作系统是计算机系统中最基本的软件,起着管理和协调计算机硬件与软件资源、提供系统服务和用户接口的重要作用。
而文件管理则是操作系统中的一个重要模块,它负责对计算机中的文件进行组织、存储、访问和保护。
本文将从操作系统与文件管理的概念、文件组织、文件存储、文件访问和文件保护等方面进行论述。
一、操作系统与文件管理的概念操作系统是计算机系统的核心软件,它直接管理和控制计算机的硬件资源,提供各种系统服务和用户接口。
操作系统的主要功能包括进程管理、内存管理、文件管理、设备管理和网络管理等。
其中,文件管理是操作系统的重要组成部分。
文件管理是操作系统中与文件相关的功能和服务的总称。
它涉及文件的创建、存储、查找、访问和保护等操作。
通过合理的文件管理,可以方便用户对文件进行管理和利用,提高数据的存取效率和系统的整体性能。
二、文件组织文件组织是指文件在物理存储介质上的组织形式。
常见的文件组织方式有顺序文件、索引文件和链式文件等。
顺序文件是将文件的记录按照一定的顺序存放在存储介质上。
顺序文件的查找速度相对较慢,但对于需要批量读取或顺序访问的应用场景效果较好。
索引文件是在文件记录之外,建立一张索引表来指示文件中记录的位置。
索引文件可以提高文件的查找速度,但需要占用额外的存储空间来存储索引表。
链式文件是通过在文件的每个记录中添加指向下一个记录的指针,从而形成记录之间的链式关系。
链式文件的插入和删除操作较为方便,但对于随机访问的需求效果较差。
三、文件存储文件存储是指文件在存储介质上的分配和管理方式。
常见的文件存储方式有连续存储、链接存储和索引存储等。
连续存储是将文件占用的存储空间连续分配在存储介质上,文件的物理地址是连续的。
连续存储方式简单高效,但容易出现外部碎片的问题。
链接存储是通过链接的方式将文件的逻辑块分散存放在存储介质上,并通过指针来标识下一个逻辑块的地址。
链接存储方式可以充分利用存储空间,但对于大文件的访问效率较低。
操作系统-文件管理
操作系统-文件管理操作系统-文件管理一、引言文件管理是操作系统中的一个重要模块,它负责对存储在计算机系统中的文件进行管理和组织。
文件是操作系统中数据的逻辑单位,对于用户和应用程序来说,文件是最基本的数据操作单位。
二、文件系统1、文件系统概述文件系统是指对存储设备中数据进行管理和组织的一套软件和数据结构。
它定义了文件的组织方式、存储分配方式、文件的读写访问方法等。
2、文件系统的组成部分- 文件管理器:负责文件的创建、删除、修改、移动等操作。
- 文件目录:记录文件的基本信息和存储位置。
- 存储管理实现:负责文件的存储分配和空间管理。
- 文件访问控制:控制文件的读、写、执行权限。
- 文件保护机制:保护文件不被非授权用户访问和修改。
3、常见文件系统类型- FAT文件系统:常见于Windows操作系统中,提供较好的兼容性。
- NTFS文件系统:是Windows操作系统中较新的文件系统,支持更高级别的权限控制和磁盘空间管理。
- Ext文件系统:常见于Linux操作系统中,提供较好的稳定性和性能。
三、文件的组织和存储1、文件的逻辑结构- 顺序文件:按顺序存储的一组记录,适合顺序访问。
- 索引文件:通过索引表存储记录的位置信息,提高访问效率。
- 索引顺序文件:在索引文件的基础上,将记录按关键字排序。
- 直接文件:直接通过地质访问记录,适合随机访问。
2、文件的物理结构- 连续分配:将文件占用的存储空间连续分配给文件。
- 分配:通过链表将文件的数据块连接起来。
- 索引分配:通过索引表管理文件的数据块的位置。
- 索引节点:存储文件的基本信息和索引表的位置。
四、文件操作1、文件的创建与删除- 创建文件:分配文件描述符和索引节点,初始化文件的属性。
- 删除文件:释放文件占用的存储空间和相关的索引节点。
2、文件的打开与关闭- 文件打开:分配一个文件描述符,并与相应的文件关联。
- 文件关闭:释放文件描述符和相应的系统资源。
3、文件的读写- 顺序读写:从文件的当前位置开始按顺序读或写一定长度的数据。
操作系统文件管理
操作系统文件管理操作系统文件管理⒈简介操作系统的文件管理是指操作系统对计算机中文件的组织、存储和访问控制的管理。
它涉及到文件的创建、删除、读写以及文件的目录结构等方面。
⒉文件的基本概念⑴文件文件是一种存储在辅助存储器上的数据集合,可以是文本文件、图像文件、音频文件等。
它提供了数据的持久保存,能够被多个程序共享。
⑵文件的属性文件除了具有名称外,还具有其他属性,如大小、创建日期、文件类型等。
这些属性可以用于文件的标识和管理。
⒊文件系统⑴文件系统的作用文件系统是操作系统中用于管理文件的一种机制,它提供了文件的组织、存储和访问的接口。
文件系统使得用户可以方便地使用文件,并且保证文件的安全性和可靠性。
⑵文件系统的组成文件系统由文件管理器、文件控制表、磁盘空间管理器和目录管理器等组成。
文件管理器负责文件的读写和操作。
文件控制表记录文件的属性和位置信息。
磁盘空间管理器负责分配和回收存储空间。
目录管理器负责管理文件的目录结构。
⒋文件的操作⑴创建文件创建文件是指在文件系统中新建一个文件并分配相应的存储空间。
创建文件时需要指定文件的名称和属性,并且需要检查文件名是否合法,防止重名等问题。
⑵删除文件删除文件是指将文件从文件系统中删除,并且释放其占用的存储空间。
删除文件时需要检查文件是否存在和是否有权限删除,以防止误操作。
⑶读写文件读文件是指从文件中获取数据并将其传送到内存中供程序使用。
写文件是指将数据从内存中写入文件中。
读写文件时需要检查文件指针的位置、权限和文件长度等信息。
⒌文件目录结构⑴单级目录结构单级目录结构是指文件系统中只有一个目录,所有文件都存放在这个目录下。
这种结构简单但不利于文件的组织和查找。
⑵层次目录结构层次目录结构是指文件系统中存在多层目录,每个目录下可以包含子目录和文件。
这种结构便于文件的组织和查找,但需要更多的存储空间。
⑶树状目录结构树状目录结构是指文件系统中的目录形成一棵树状结构,根目录位于树的顶端,子目录和文件位于树的分支和叶子节点。
操作系统文件系统管理
操作系统文件系统管理在计算机的世界里,操作系统就如同一个大管家,负责统筹和协调各种资源,让计算机能够高效、稳定地运行。
而文件系统管理则是这个大管家手中的一项重要任务,它关系到我们如何有效地存储、组织和访问计算机中的文件。
文件系统,简单来说,就是操作系统用于管理文件和目录的一种方法和数据结构。
它就像是一个巨大的图书馆,里面有成千上万的书籍(文件),需要有一套清晰的规则和方法来存放、分类和查找这些书籍。
那么,文件系统是如何工作的呢?当我们在计算机中创建一个文件时,文件系统会为这个文件分配一定的存储空间,并记录下文件的相关信息,比如文件名、文件大小、创建时间、修改时间等等。
同时,它还会将文件放置在合适的目录中,以便我们能够方便地找到它。
常见的文件系统有很多种,比如 FAT32、NTFS、EXT4 等等。
每种文件系统都有其特点和适用场景。
FAT32 是一种比较古老的文件系统,它的兼容性较好,但支持的单个文件大小有限。
NTFS 则是 Windows操作系统中常用的文件系统,它具有更好的安全性和性能,能够支持较大的文件和磁盘分区。
EXT4 则是 Linux 系统中常用的文件系统,它在性能、可靠性和扩展性方面都表现出色。
在文件系统管理中,文件的存储方式是一个关键的问题。
文件可以以连续存储、链式存储或者索引存储等方式存在于磁盘上。
连续存储就像是把一系列文件依次排列在磁盘上,这样读取文件的速度很快,但当文件需要修改或者删除时,可能会产生磁盘碎片。
链式存储则是通过链接指针将文件的各个部分连接起来,这种方式比较灵活,但读取文件时需要沿着指针依次查找,效率相对较低。
索引存储则是通过建立索引表来快速定位文件的位置,能够提高文件的访问效率。
目录结构也是文件系统管理的重要组成部分。
常见的目录结构有单层目录、双层目录和多层目录。
单层目录结构简单,但不便于文件的分类管理。
双层目录则将用户目录和系统目录分开,提高了一定的管理效率。
操作系统和文件管理PPT课件
文件格式多样化
随着各种应用软件的不断发展,文件格式越来越 多样化,给文件的兼容性和互操作性带来了挑战 。解决方案包括制定统一的文件格式标准、开发 通用的文件格式转换工具等。
跨平台整合难度
不同操作系统和设备之间的差异给跨平台整合带 来了难度。解决方案包括采用跨平台开发框架、 制定统一的接口标准、提供云服务支持等。
虚拟文件系统
实现虚拟文件系统层,屏蔽底层硬件设备的差异,提高文件系统的可 移植性和兼容性。
文件系统的性能优化
01
缓存技术
利用内存作为磁盘缓存,减少磁 盘I/O次数,提高文件访问速度。
03
并行处理技术
利用多核CPU和分布式存储技术 ,实现文件系统的并行处理,提 高数据处理能力和系统吞吐量。
02
索引技术
文件管理的挑战与解决方案
数据量爆炸式增长
随着大数据时代的到来,数据量呈现爆炸式增长 ,给文件管理带来了巨大的挑战。解决方案包括 采用分布式存储技术、数据压缩技术等,提高存 储效率和管理性能。
数据安全问题
网络安全问题日益严重,数据泄露、篡改等安全 问题对文件管理构成了严重威胁。解决方案包括 加强数据加密技术、完善访问控制机制、定期备 份数据等。
文件的操作与保护
文件操作
文件操作包括创建、打开、读写、关闭和删除等。这些操作是用户与文件系统交 互的基本方式。
文件保护
文件保护是防止未经授权的用户访问或修改文件的过程。常见的文件保护措施包 括访问控制列表(ACL)、加密和备份等。这些措施可以确保文件的安全性和完 整性。
03
操作系统中的文件管理
文件目录的管理
操作系统通过设备管理,管理存储设 备如硬盘、U盘等,确保文件数据的 可靠存储和访问。
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操作系统文件管理博文很长,我把一章的内容都总结在这里了。
在现代计算机系统中,要用到大量的程序和数据,因内存容量有限,且不能长期保存,故而平时总是把它们以文件的形式存放在外存中,需要时再随时将它们调入内存。
如果由用户直接管理外存上的文件,不仅要求用户熟悉外存特性,了解各种文件的属性,以及它们在外存上的位置,而且在多用户环境下,还必须能保持数据的安全性和一致性。
显然,这是用户所不能胜任、也不愿意承担的工作。
于是,取而代之的便是在操作系统中又增加了文件管理功能,即构成一个文件系统,负责管理在外存上的文件,并把对文件的存取、共享和保护等手段提供给用户。
这不仅方便了用户,保证了文件的安全性,还可有效地提高系统资源的利用率。
1. 有关文件的概念文件:具有符号名(文件名)的一组相关元素的有序序列,是一段程序或数据的集合。
文件系统:是操作系统中统一管理信息资源的一种软件,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。
文件系统包含文件管理程序(文件与目录的集合)和所管理的全部文件,是用户与外存的接口,系统软件为用户提供统一方法(以数据记录的逻辑单位),访问存储在物理介质上的信息。
有关直接(随机)存取设备的磁盘知识:硬盘的读写原理和磁盘碎片的产生2. 文件的分类按性质和用途分类:系统文件、库文件、用户文件。
系统文件:由系统软件构成的文件,只允许用户通过系统调用或系统提供的专用命今来执行它们,不允许对其进行读写和修改。
主要有操作系统核心和各种系统应用程序或实用工具程序和数据组成库文件:文件允许用户对其进行读取和执行,但不允许对其进行修改。
主要由各种标准子程序库组成用户文件:是用户通过操作系统保存的用户文件,由文件的所有者或所有者授权的用户才能使用。
主要由用户的源程序源代码、可执行目标程序的文件和用户数据库数据等组成。
按操作保护分类:只读文件、可读可写文件、可执行文件。
只读文件:只允许文件主及被核准的用户去读文件,而不允许写文件。
标记为:-r-----可读可写文件:允许文件主及被核准的用户去读和写文件。
标记为:-rw----可执行文件:允许文件主及被核准的用户去调用执行该文件而不允许读和写文件,标记为:---x---按用户观点分类(UNIX系统文件分类)普通文件(常规文件) :是指系统中最一般组织格式的文件,一般是字符流组成的无结构文件目录文件:是由文件的目录信息构成的特殊文件,操作系统将目录也做成文件,便于统一管理特殊文件(设备驱动程序)按文件的逻辑结构分为:流式文件(,无结构操作系统文件)、记录式文件(有结构的数据库文件)。
流式文件:这是直接由字符序列(字符流)所构成的文件,故又祢为流式文件大量的源程序、可执行文件、库函数等,所采用的就是无结构的文件形式,即流式文件。
其长度以字节为单位。
对流式文件的访问,则是采用读/写指针来指出下一个要访问的字符。
可以把流式文件看做是记录式文件的一个特例。
在UNIX 系统中,所有的文件都被看做是流式文件,即使是有结构文件,也被视为流式文件,系统不对文件进行格式处理。
记录式文件:由若干个记录所构成的文件,故又称为记录式文件。
也叫数据库文件。
可采用多种方式组织记录,形成不同的文件:①顺序文件:是由一系列记录按某种顺序排列所形成的文件。
②索引文件:当记录为可变长度时,通常为之建立一张索引表。
③索引顺序文件:它为文件建立一张索引表,为每一组记录中的第一个记录设置一个表项。
按文件的物理结构分类:顺序文件(也叫串联文件,连续文件)、链接文件、索引文件、HASH文件、索引顺序文件。
按文件的存取方式:顺序存取文件、随机存取文件。
在管理信息系统中,按文件的组织方式分类:顺序文件、索引文件、直接存取文件。
按文件中的数据形式分类源文件:由源程序和数据构成的文件目标文件:由源程序经过相应的计算机语言编译程序编译,但尚未经过链接程序链接的目标代码所形成的文件3. 文件的存取方式文件的存取方式是由文件的性质和用户使用文件的情况决定。
1 顺序存取。
2 随机存取(也叫直接存取)。
3 索引存取磁带是顺序存取。
磁盘是随机存取。
3. 1. 顺序存取顺序存取是按照文件的逻辑地址顺序存取。
固定长记录的顺序存取是十分简单的。
读操作总是读出上一次读出的文件的下一个记录,同时,自动让文件记录读指针推进,以指向下一次要读出的记录位置。
如果文件是可读可写的。
再设置一个文件记录指针,它总指向下一次要写入记录的存放位置,执行写操作时,将一个记录写到文件末端。
允许对这种文件进行前跳或后退N(整数)个记录的操作。
顺序存取主要用于磁带文件,但也适用于磁盘上的顺序文件。
∙∙可变长记录的顺序文件,每个记录的长度信息存放于记录前面一个单元中,它的存取操作分两步进行。
读出时,根据读指针值先读出存放记录长度的单元。
然后,得到当前记录长后再把当前记录一起写到指针指向的记录位置,同时,调整写指针值。
由于顺序文件是顺序存取的,可采用成组和分解操作来加速文件的输入输出。
3. 2. 直接存取(随机存取法)很多应用场合要求以任意次序直接读写某个记录。
例如,航空订票系统,把特定航班的所有信息用航班号作标识,存放在某物理块中,用户预订某航班时,需要直接将该航班的信息取出。
直接存取方法便适合于这类应用,它通常用于磁盘文件。
为了实现直接存取,一个文件可以看作由顺序编号的物理块组成的,这些块常常划成等长,作为定位和存取的一个最小单位,如一块为1024字节、4096字节,视系统和应用而定。
于是用户可以请求读块22、然后,写块48,再读块9等等。
直接存取文件对读或写块的次序没有限制。
用户提供给操作系统的是相对块号,它是相对于文件开始位置的一个位移量,而绝对块号则由系统换算得到。
3.3. 索引存取第三种类型的存取是基于索引文件的索引存取方法。
由于文件中的记录不按它在文件中的位置,而按它的记录键来编址,所以,用户提供给操作系统记录键后就可查找到所需记录。
通常记录按记录键的某种顺序存放,例如,按代表健的字母先后次序来排序。
对于这种文件,除可采用按键存取外,也可以采用顺序存取或直接存取的方法。
信息块的地址都可以通过查找记录键而换算出。
实际的系统中,大都采用多级索引,以加速记录查找过程。
4. 几种常见的文件物理结构几种常见的文件物理结构:顺序文件(也叫串联文件,连续文件)、链接文件、索引文件、HASH文件、索引顺序文件。
5. 顺序文件是指文件中的物理记录按其在文件中的逻辑记录顺序依次存入存储介质而建立的。
即顺序文件中物理记录的顺序和逻辑记录的顺序是一致的。
顺序文件在存储介质中可以有两种不同的实现结构:连续结构和链结构。
连续结构:是一种最简单的物理文件结构,它把逻辑上连续的文件信息依次存放在连续编号的物理块中。
即次序相继的两个物理记录在存储介质上的位置是相邻的。
也称为连续文件;图5.19给出了连续结构文件的图形说明。
在图中,一个逻辑块号为0、1、2、3的文件依次存放在物理块15、16、17、18中。
5.19连续结构文件的示意图件连续文件结构的优点是一旦知道了文件在文件存储设备上的起始地址(首块号)和文图5.19连续结构文件的示意图件长度(总块数),就能很快地进行存取。
但是连续结构文件在建立文件时必须在文件说明信息中确定文件信息长度,且以后不能动态增长;而且在文件进行某些部分的删除后,又会留下无法使用的零头空间。
因此,连续结构不宜用来存放用户文件、数据库文件等经常被修改的文件。
连续结构的优点是:(1)结构简单;(2)顺序访问速度快,对于等长记录的连续文件可以进行顺序存取,也可以进行类似折半查找的随机存取,但是对于不等长记录的连续文件只能进行顺序存取;(3)因为数据集中存放在连续的盘块中,访问时所需的寻道次数和寻道时间少。
连续结构存储的缺点:(1)由于插入和删除记录会引起其它记录的移动,在外存中执行此操作会引起磁头的频繁来回移动,因此连续结构只能在文件的末尾插入记录,删除记录时,只作标记进行逻辑删除,只有用户指定物理删除时才真正删除相应记录,进行记录的移动;(2)顺序文件需要连续的盘块存放数据,因此,在插入记录时如果原来分配的盘块已没有空闲空间,而与其邻接的盘块也不空闲时,需要重新在外存中查找新的较大的空闲空间,并将原有数据移动到新空间中,然后才能插入新的数据,因此,连续结构不易动态增长,而且外存容易存在碎片。
链结构将逻辑上连续的文件信息分散存放在若干不连续的物理块中,其中每个物理块设有一个指针,指向其后续连接的另一个物理块。
即物理记录的次序由指针相链表示。
也称串联文件图5.20给出了链结构文件的物理结构。
使用链结构时,不必在文件说明信息中指明文件的长度,只要指明该文件的第一个块号就可以按链指针检索整个文件。
链结构的另一个特点是文件长度可以动态地增长,只要调整链指针就可在任何一个信息块之间插入或删除一个信息块。
图5.20链结构文件的示意图文件采用链结构时,逻辑块到物理块的转换由系统沿链查找与逻辑块号对应的物理块号的办法完成。
例如,在图5.20的文件结构中,如果用户所要进行操作的逻辑块号为2,则系统从第一个物理块20开始,一直沿链搜索到逻辑块号为2的第三块时,得到其所对应的物理块号为22。
因此,链结构不适宜随机存取访问。
链结构主要优点是:(1)提高了磁盘空间利用率,解决了磁盘碎片问题;(2)便于文件的插入和删除操作;(3)便于文件的动态增长。
从本质上讲,顺序文件就是线性表,因而对顺序文件的各种操作与线性表类似,但是,外存的访问速度比主存要慢的多,在考虑算法时要立足于尽量减少外存的访问次数,寻道次数和寻道时间。
磁带是典型的顺序存取设备,因此存储在磁带上的文件只能顺序文件。
6. 索引文件1.索引文件建立一张逻辑记录和物理记录之间对应关系的索引表。
这类包括数据去和索引表两大部分的文件称做索引文件。
2.索引表组成索引表由若干索引项组成。
一般索引项由主关键字和该关键字所在记录的物理地址组成。
如图6.1(b)。
注意:索引表必须按主关键字有序,而主文件本身则可以按主关键字有序或无序。
3.索引顺序文件和索引非顺序文件(1)索引顺序文件(Indexed Sequential File):主文件按主关键字有序的文件称索引顺序文件。
在索引顺序文件中,可对一组记录建立一个索引项。
这种索引表称为稀疏索引。
(2)索引非顺序文件(Indexed NonSequentail File):主文件按主关键字无序得文件称索引非顺序文件。
在索引非顺序文件中,必须为每个记录建立一个索引项,这样建立的索引表称为稠密索引。
注意:①通常将索引非顺序文件简称为索引文件。
②索引非顺序文件主文件无序,顺序存取将会频繁地引起磁头移动,适合于随机存取,不适合于顺序存取。