计算机操作系统文件管理(PPT 54页)
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6.1 文件和文件系统
6.1.1 文件、记录和数据项 数据项：用于描述一个对象的某种属性的字符集。 记录：一组描述一个对象某方面属性的相关数据
项的集合。 文件：是由创建者所定义的，具有符号名的一组
相关联元素的有序序列，可分为有结构文件和无结构 文件。
文件系统：指负责存取和管理辅助存储器上文件信 息的机构
文件的物理结构：又称为文件的存储结构，是 指文件在外存上的存储组织形式，与存储介质的存 储性能有关。（顺序、链接、索引）
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6.2.1 文件逻辑结构的类型
1、有结构文件 （1）定长记录 （2）变长记录 （a）顺序文件 （b）索引文件 （c）索引顺序文件
2、 即流式文件，如：源程序、 可执行文件、 库
* 顺序访问速度较快； 缺点：
* 要求具有较多的连续存储空间；
* 文件的长度事先确定，不便增长；
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6.3.1 连续分配
目录
file start length count 0 2
tr 14 3 mail 19 6 list 28 4
f6 2
count
0
1
4
5
8
9
12
13
16
17
20
21
24
25
list
6
6.1.3 文件操作
1、最基本的文件操作 (1) 创建文件 (2) (2) 删除文件 (3) (3) 读文件 (4) (4) 写文件 (5) (5) 截断文件 (6) (6) 设置文件的读/写位置
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6.1.3 文件操作
2、文件的操作功能
对整体文件而言： （1）打开（open) （2）关闭（close) （3）建立 (create) （4）撤消（destory) （5）复制（copy) （6）改变文件名（rename) （7）显示文件内容（list)
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6.1.1 文件、记录和数据项
(1) 文件类型 (2) (2) 文件长度 (3) (3) 物理位置 (4) (4) 建立时间 记录1
文件
记录 2
…
记录 n
数据项 1 数据项 2
…
数据项 n
图 6-1 文件、 记录和数据项之间的层次关系
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6.1.2 文件类型和文件系统模型
1、 1) 按用途分类 (1) 系统文件 (2) (2) 用户文件
第六章 文 件 管 理
6.1 文件和文件系统 6.2 文件的逻辑结构 6.3 外存分配方式 6.4 目录管理 6.5 文件存储空间的管理 6.6 文件共享与文件保护 6.7 数据一致性控制
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第六章 文件管理
文件系统的功能：
* 用户可执行创建、修改、删除读写文件的命令； * 用户能以合适的方式构造他的文件； * 用户能在系统的控制下，共享其他用户的文件； * 允许用户用符号名访问文件； * 系统应有转存和恢复文件的能力，以防止意外 事故的发生； * 系统应提供可靠保护及保密措施。
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6.3.2 链接分配
链接文件
Leabharlann Baidu
1、隐式链接： 文件目录中每个目录项（FCB）都存放指向
链接文件的首尾盘块的指针。
* 利于文件顺序操作，不便于随机访问。
2、显示链接： 把用于链接文件各物理块的指针，显示的存
放在一张链接表中；整个磁盘一张，即文件分配表 （FAT）。
* FAT需占用较大内存空间。
(3) (3)
2) 按文件中数据的形式分类 (1) 源文件 (2) (2) 目标文件 (3) (3) 可执行文件
3) 按存取控制属性 (1) 只执行文件 (2) (2) 只读文件 (3) (3) 读写文件
4） 按组织形式分类 （1）普通文件 （2）目录文件 （3）特殊文件
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2、 文件系统模型
图 6-2 文件系统模型
索引号 0 1
长度 m
m0 m1
指针 ptr
…
i
mi
…
索引表
图 6-4 索引文件的组织
…
…
R0 R1
Ri
逻辑文件
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6.2.4 索引顺序文件
键 An Qi Bao Rong Chen Lin
逻辑地址
姓名 An Qi An Kang
其它属性
Bao Rong
…
图 6-5 索引顺序文件
逻辑文件
15
6.2.5 直接文件和哈希文件
函数等， 采用指针来进行读写定位。
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6.2.2 顺序文件
指由一系列记录，按某种顺序排列所形成的文件。
对于顺序文件，知道了当前记录的地址，就能很方 便放入确定一个要存取记录的地址。
优、缺点： （1）管理简单、顺序存取速度快； （2）修改记录困难、要求连续存储空间； （3）必须事先知道文件的长度。
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6.2.3 索引文件
索引文件为每个文件建立一张索引表，其中每一个表 目指出文件中记录所在的物理块号。
索引式文件组织，便于随机存取文件中的一个记录， 是随机文件的一种。
优、缺点： （1）外存利用率高； （2）文件可动态增长，可顺序、直接访问； （3）访问两次辅存，索引表浪费空间。
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6.2.3 索引文件
28
29
2
3
f
6
7
10
11
tr
14
15 mail
18
19
22
23
26
27
30
31
图 6-7 磁盘空间的连续分配
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6.3.2 链接分配
链接文件
文件存储在由链接指针连接的多个离散的 磁盘块中。
优点： * 消除了外存碎片，提高了外存空间的利用
率；
* 利于文件的动态增长，便于文件的增、删、 修改等操作。
6.2.2 顺序文件
R0 R1 R2 R3
Rptr Ri
…
0
L
L0
L L
R0
2L L
3L
L1 R1
L
4L
Wptr
L
Li
L (i＋ 1)L
Ri
…
0
L0
L0＋ 1
L1
L0＋ L1＋ 2
i－ 1
k＝∑(0Lk＋ 1)
Li
i
k＝∑(0Lk＋ 1)
…
…
(a) 定长记录文件
(b) 变长记录文件
图 6-3 定长和变长记录文件
1、直接文件 根据给定的记录键值，直接获
得指定记录的物理地址，记录键值本 身就决定了记录的物理地址。
2、 哈希(Hash)文件 Hash 函数
f 键值
目录表
图 6-6 Hash文件的逻辑结构
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6.3 外存分配方式 6.3.1 连续分配
顺序文件
为每个文件分配一组邻接的磁盘块。
优点： * 顺序访问容易；
对文件中的数据项而言： （1）读（read） （2）写（write） （3）修改（update） （4）插入（Insert） （5）删除（delete）
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6.2 文件的逻辑结构
文件的逻辑结构：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，它独立于物理特性。
文件逻辑结构的要求：提高检索效率、便于修 改、降低文件的存储费用。
6.1 文件和文件系统
6.1.1 文件、记录和数据项 数据项：用于描述一个对象的某种属性的字符集。 记录：一组描述一个对象某方面属性的相关数据
项的集合。 文件：是由创建者所定义的，具有符号名的一组
相关联元素的有序序列，可分为有结构文件和无结构 文件。
文件系统：指负责存取和管理辅助存储器上文件信 息的机构
文件的物理结构：又称为文件的存储结构，是 指文件在外存上的存储组织形式，与存储介质的存 储性能有关。（顺序、链接、索引）
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6.2.1 文件逻辑结构的类型
1、有结构文件 （1）定长记录 （2）变长记录 （a）顺序文件 （b）索引文件 （c）索引顺序文件
2、 即流式文件，如：源程序、 可执行文件、 库
* 顺序访问速度较快； 缺点：
* 要求具有较多的连续存储空间；
* 文件的长度事先确定，不便增长；
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6.3.1 连续分配
目录
file start length count 0 2
tr 14 3 mail 19 6 list 28 4
f6 2
count
0
1
4
5
8
9
12
13
16
17
20
21
24
25
list
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6.1.3 文件操作
1、最基本的文件操作 (1) 创建文件 (2) (2) 删除文件 (3) (3) 读文件 (4) (4) 写文件 (5) (5) 截断文件 (6) (6) 设置文件的读/写位置
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6.1.3 文件操作
2、文件的操作功能
对整体文件而言： （1）打开（open) （2）关闭（close) （3）建立 (create) （4）撤消（destory) （5）复制（copy) （6）改变文件名（rename) （7）显示文件内容（list)
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6.1.1 文件、记录和数据项
(1) 文件类型 (2) (2) 文件长度 (3) (3) 物理位置 (4) (4) 建立时间 记录1
文件
记录 2
…
记录 n
数据项 1 数据项 2
…
数据项 n
图 6-1 文件、 记录和数据项之间的层次关系
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6.1.2 文件类型和文件系统模型
1、 1) 按用途分类 (1) 系统文件 (2) (2) 用户文件
第六章 文 件 管 理
6.1 文件和文件系统 6.2 文件的逻辑结构 6.3 外存分配方式 6.4 目录管理 6.5 文件存储空间的管理 6.6 文件共享与文件保护 6.7 数据一致性控制
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第六章 文件管理
文件系统的功能：
* 用户可执行创建、修改、删除读写文件的命令； * 用户能以合适的方式构造他的文件； * 用户能在系统的控制下，共享其他用户的文件； * 允许用户用符号名访问文件； * 系统应有转存和恢复文件的能力，以防止意外 事故的发生； * 系统应提供可靠保护及保密措施。
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6.3.2 链接分配
链接文件
Leabharlann Baidu
1、隐式链接： 文件目录中每个目录项（FCB）都存放指向
链接文件的首尾盘块的指针。
* 利于文件顺序操作，不便于随机访问。
2、显示链接： 把用于链接文件各物理块的指针，显示的存
放在一张链接表中；整个磁盘一张，即文件分配表 （FAT）。
* FAT需占用较大内存空间。
(3) (3)
2) 按文件中数据的形式分类 (1) 源文件 (2) (2) 目标文件 (3) (3) 可执行文件
3) 按存取控制属性 (1) 只执行文件 (2) (2) 只读文件 (3) (3) 读写文件
4） 按组织形式分类 （1）普通文件 （2）目录文件 （3）特殊文件
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2、 文件系统模型
图 6-2 文件系统模型
索引号 0 1
长度 m
m0 m1
指针 ptr
…
i
mi
…
索引表
图 6-4 索引文件的组织
…
…
R0 R1
Ri
逻辑文件
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6.2.4 索引顺序文件
键 An Qi Bao Rong Chen Lin
逻辑地址
姓名 An Qi An Kang
其它属性
Bao Rong
…
图 6-5 索引顺序文件
逻辑文件
15
6.2.5 直接文件和哈希文件
函数等， 采用指针来进行读写定位。
10
6.2.2 顺序文件
指由一系列记录，按某种顺序排列所形成的文件。
对于顺序文件，知道了当前记录的地址，就能很方 便放入确定一个要存取记录的地址。
优、缺点： （1）管理简单、顺序存取速度快； （2）修改记录困难、要求连续存储空间； （3）必须事先知道文件的长度。
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6.2.3 索引文件
索引文件为每个文件建立一张索引表，其中每一个表 目指出文件中记录所在的物理块号。
索引式文件组织，便于随机存取文件中的一个记录， 是随机文件的一种。
优、缺点： （1）外存利用率高； （2）文件可动态增长，可顺序、直接访问； （3）访问两次辅存，索引表浪费空间。
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6.2.3 索引文件
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f
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tr
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15 mail
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图 6-7 磁盘空间的连续分配
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6.3.2 链接分配
链接文件
文件存储在由链接指针连接的多个离散的 磁盘块中。
优点： * 消除了外存碎片，提高了外存空间的利用
率；
* 利于文件的动态增长，便于文件的增、删、 修改等操作。
6.2.2 顺序文件
R0 R1 R2 R3
Rptr Ri
…
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L
L0
L L
R0
2L L
3L
L1 R1
L
4L
Wptr
L
Li
L (i＋ 1)L
Ri
…
0
L0
L0＋ 1
L1
L0＋ L1＋ 2
i－ 1
k＝∑(0Lk＋ 1)
Li
i
k＝∑(0Lk＋ 1)
…
…
(a) 定长记录文件
(b) 变长记录文件
图 6-3 定长和变长记录文件
1、直接文件 根据给定的记录键值，直接获
得指定记录的物理地址，记录键值本 身就决定了记录的物理地址。
2、 哈希(Hash)文件 Hash 函数
f 键值
目录表
图 6-6 Hash文件的逻辑结构
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6.3 外存分配方式 6.3.1 连续分配
顺序文件
为每个文件分配一组邻接的磁盘块。
优点： * 顺序访问容易；
对文件中的数据项而言： （1）读（read） （2）写（write） （3）修改（update） （4）插入（Insert） （5）删除（delete）
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6.2 文件的逻辑结构
文件的逻辑结构：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，它独立于物理特性。
文件逻辑结构的要求：提高检索效率、便于修 改、降低文件的存储费用。