第八章文件管理33页

第八章 文件 管 理
8.1.3文件的分类
1、按用途分类：
a、系统文件：不允许用户修改，用户只能通过系统调用去执行这些文件。
b、库文件：由系统提供给用户使用的各种标准过程、函数和应用程序。允许 用
户调用，不允许修改的文件。 c、用户文件：用户委托文件系统保存的文件，只允许文件的拥有者或授权用 户
使用。
物理块号 ...
物理块号 ...
第八章 文件 管 理 UNIX系统的多重索引结构：
0
1
2 ...
10
...
...
11
12
...
...
...
...
...
第八章 文件 管 理
8.3.2 文件的物理结构比较
1、连续文件的优缺点
优点：连续文件不需要额外的空间开销，只要在目录中指出起始 块号和文件长度，就可以对文件进行访问。
a、从系统角度看 它主要管理的文件存储器的存储空间。文件系统是对文件的存储空间进行组 织、分配，负责文件的存储并对文件进行保护、检索的系统。
b、从用户角度看 文件系统实现了对相关信息的按名存取。
文件系统的特点： （1）良好的用户接口 （2）用户透明性，实现文件按名存取。 （3）文件可以被共享 （4）大容量存储介质保证了文件系统可以存放大量信息。
缺点：（1）不能动态增长 （2）一开始就提出文件长度要求，而用户预先提出文件长度 不太容易。 （3）一次要求比较大的存储空间，不易分配。如果外存上只 有许多小的自由空间，虽然其总容量大于文件的要求， 但由于不连续，这些空间不可用。
2、串联文件和索引文件克服了连续文件的缺点，但也存在以下问题： ① 由于在处理文件的一部分时必须顺序访问，因而在时间上较浪费。
文件说明信息
逻辑块号 物理块号
15
索引指 针
0
15
15
1
34
2
46
3
25
15
图：索引结构
15
第八章 文件 管 理 间接索引（多重索引）如下图：
文件目录
A 文件 索引 文 名 指针 件 目 录 项
逻辑 物理 块号 块号
0 15
1 34 2 46 3 25
图：多重索引
物理块号 ...
文件信息
物理块号 ...
基本的映射关系，也就是文件名和具体的文件实体它们之间怎 样 c、设备文件：进行对应。
第八章 文件 管 理
8.2 文件的逻辑结构与存储方法
8.2.1 文件的逻辑结构 文件的逻辑结构是普通用户看到的文件组织形式，也是普通用户定义文件 时所定义的文件的形式。
文件的逻辑结构的两种形式：记录式文件和流式文件
第八章 文件 管 理
8.1 文件系统的概念
8.1.1 文件系统的引入
1、文件存储器：现代OS提供了文件存取和管理信息的机构，它把大容 量
辅存设备作为存放文件的存储器，称为文件存储器。 2、文件存储器必须完成如下工作：
① 对磁盘等辅存空间（文件空间）进行统一管理。 ② 提供一个用户可见的文件逻辑结构，用户按照文件逻辑结构
第八章 文件 管 理
8.3 文件的物理结构
8.3.1 文件的物理结构 指文件在存储设备上的存放方法。指的是从系统管理员的角度他所 看到的文件的组织形式。
常见的文件物理结构：
1、连续文件：文件本身的存储物理上是相邻的。它将一个在逻辑
上连续的文件信息依次存放在外存联系的文件块中 文件说明信息
文件名 第一块 文件长度
进行信息的存取和加工。 ③ 文件在存储设备上应按一定的顺序存取。 ④ 实现对存放在存储设备上的文件信息的查找。 ⑤ 实现文件共享，提供信息保护功能。
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8.1.2 文件和文件系统
文件：具有符号名的一组相关信息的集合。
文件系统：OS中与文件管理相关的软件和需要的数据结构，相应的管理 软件和被管理的文件构成。是OS中一个重要的模块或者一段 重要的软件，用于管理系统当中的文件。
A
物理块号
100 逻辑块号
3
100 101 102
A1
A2
A3
图：连续文件
第八章 文件 管 理
2、串联文件（直接文件）：将文件存放在外存的若干个物理块中，这些 物理块不必连续，并且在每一个物理块中设一个指针指向 下一个物理块的位置，从而使得存放同一个文件的物理块 链接起来。
文件说明信息
文件名 A
物理块号
1、有结构文件（记录式文件）： 从逻辑上讲，记录式文件是一组连续顺序的记录的集合。记录的长度 是指一个记录中包含的字节个数，可以分为定长记录和变长记录。
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姓名 性别
张三 男 李四 女
出生日
82 83
计算机成 绩
90
95
外语成 绩
70
87
何时何地受何嘉奖
2、无结构文件（流式文件）： 从逻辑上讲，记录式文件是一组相关的有序字符的集合。文件长度
就是文件包含的字符个数。UNIX文件的逻辑结构就是采用流式文件 结构。
8.2.2 文件的存储方法
文件的存储方法由文件的性质何用户使用文件的情况决定，按存取 次序划分，存取方法包括：顺序存取和直接存取（随机存取）
顺序存取严格按照信息排放的信息依次存取，在记录式文件中，顺序 存取反映为按记录的排列顺序来存取。在流式文件中，顺序存取反映为 当前读写指针的变化。
2、按文件保护级别分类：
a、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ读文件
b、读写文件
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3、按信息流向分类：
a、输入文件：信息流从计算机外部向内部的文件。 b、输出文件：信息流从计算机内部向计算机外部的文件。 c、输入输出文件：既具备了输入，也具备了输出功能的文件。
4、按文件组织形式分类：
a、普通文件：用户可以打开，可以进行操作的文件。 b、目录文件：专门为了管理文件系统而采用的文件，所以它记录了文件系统 中
100
103
40
第一块 100 逻辑块号
A1
A2
A3
103
40
0
图：串联文件
优点：可以解决外存的碎片，文件的动态增长也很方便 缺点：只能按文件的指针链顺序访问，查找效率低。
第八章 文件 管 理
3、索引文件：文件存放在外存的若干个物理块中，并为每个文件建立一个 索引表，索引表中的每个表目存放文件信息所在的逻辑块号 和与之对应的物理块号。
② 对于块链接，每个块中都要有链接字；对于索引，每个磁盘块在索 引中占一个字。所以，这些文件的物理存储空间浪费太大。
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8.4 辅存空间的管理
8.4.1 空闲文件目录
将文件存储设备上的每个连续空闲区看作一个空白文件，系统为所有空白 文件单独建立一个目录，每个空白文件在这个目录中占一个表目。