4文件管理

4.1_1 初识文件管理

操作系统提供的功能：

1. 处理机管理
2. 存储器管理
3. 文件管理
4. 设备管理

目标：安全高效

关于文件管理：

1）计算机中存放了各种各样的文件，一个文件有哪些属性?

1. 文件名:由创建文件的用户决定文件名，主要是为了方便用户找到文件，同一目录下不允许有重名文件。
2. 标识符:一个系统内的各文件标识符唯一，对用户来说毫无可读性，因此标识符只是操作系统用于区分各个文件的一种内部名称。
3. 类型:指明文件的类型
4. 位置:文件存放的路径（让用户使用）、在外存中的地址（操作系统使用，对用户不可见）
5. 大小:指明文件大小创建时间、上次修改时间文件所有者信息
6. 保护信息:对文件进行保护的访问控制信息

2）文件内部的数据应该怎样组织起来?

3）文件之间又应该又应该怎么组织起来?

由 目录结构 组织起来的

4.1_2 文件的逻辑结构

1、无结构文件（如.txt）

文件由一系列二进制文件流组成

2、有结构文件（记录式文件,如数据库文件）

1）顺序文件：文件中的记录一个接一个顺序排列，定长或变长，可以顺序存储或者链式存储

按照是否与关键字顺序有关，可以分为串结构和顺序结构

链式存储：无法随机存取

顺序存储：

• 可变长：无法随机存取
• 定长：可以随机存取，采用串结构，无法快速找到关键字；采用顺序结构，可以快速查找关键字

2）索引文件：索引表本身是定长的顺序文件

3）索引顺序文件：多级索引表嵌套查找

4.1_3 文件目录

1、文件控制块（FCB）

需要对目录进行的操作：搜索、创建文件、删除文件、显示目录、修改目录

1. 搜索:当用户要使用一个文件时，系统要根据文件名搜索目录，找到该文件对应的目录项创建文件:创建一个新文件时，需要在其所属的目录中增加一个目录项
2. 删除文件:当删除一个文件时，需要在目录中删除相应的目录项
3. 显示目录:用户可以请求显示目录的内容，如显示该目录中的所有文件及相应属性
4. 修改目录:某些文件属性保存在目录中，因此这些属性变化时需要修改相应的目录项(如:文件重命名)

2、目录结构

• 单级目录结构
• 两级目录结构=主文件目录（MFD）+用户文件目录（UFD）

• 多级目录结构（树形目录结构）

当代操作系统采用方法、不便于文件共享

• 无环图目录结构
• 可以共享

3、索引结点（文件控制块FCB的改进）

压缩文件名和信息

4.1_4 文件的物理结构（文件分配方式）

对非空闲磁盘块的管理：

1）连续分配：连续分配方式要求每个文件在磁盘上占有一组连续的块，对文件的拓展不方便，有很多磁盘碎片

2）链接分配

• 隐式分配：采用链接分配方式的文件，只支持顺序访问，不支持随机访问，方便拓展
• 显示分配：文件分配表显式记录下一块物理块的位置，方便拓展，支持随机访问，文件表会占内存空间

3）索引分配

索引分配允许文件离散地分配在各个磁盘块中，系统会为每个文件建立一张索引表，索引表记录了文件的各个逻辑块对应的物理块

支持随机访问

• 链接方案
• 多层索引
• 混合索引