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操作系统第6章文件管理(new)
2.文件的“打开”和“关闭”操作
1)打开文件:将文件在磁盘上的目录项拷贝 到内存,形成索引节点,以便从内存读取 文件信息; 2)关闭文件:将文件的内存索引节点删除。
3.其他文件操作
1)对文件属性操作
2)对目录操作
6.2 文件逻辑结构
6.2.1 文件逻辑结构的类型 1.有结构文件
记录有定长和不定长两种 1)顺序文件:按某种顺序排列的定长文件 2)索引文件:按索引表查询的不定长文件 3)索引顺序文件:以上两者的结合
2)变长记录 设置读写指针 每个记录长度存于记录前的单元中 读写完毕后,将读写指针加上刚读或写 完的记录长度 Li
3.顺序文件的优缺点
对记录进行批量存取时,顺序文件的存取
效率是所有逻辑文件中最高的
只有顺序文件才能存储在磁带上并能有效
地工作
如果用户要求查找或修改单个记录时,顺
隐式链接示意
文件目录
文件名 始址 末址
0 4 8 12 1 10 2 5 6 3 7
jeep
9
25
9 16 10 25 11 13 14 18 22 15 19 23 27
16 1 17 20 24 21
25 -1 26
FCB abc …… 2 2、5、8、0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 n -1
5
8
0
整个系统一张:文件分配表FAT!
索引顺序文件
2.索引顺序文件的检索
利用用户提供的关键字以及某种查找方法 检索索引表,查找该组对应的表项 根据表项得该组第一个记录在主文件中的 位置 再利用顺序查找法查找主文件,在对应分 组中找到要求的记录 主文件记录数为N,则分组记录数为 N 时 查找效率最高
6.3 文件物理结构
序文件的性能可能很差
增加或删除一个记录较困难
8.2.3 索引文件
1.引入
对于定长记录文件,可随机获得第i个记录 相对于第一个记录首址的地址: Ai=i×L 对于变长度记录文件,须顺序查找每个记 录,从中获得相应记录的长度Li,按下式计 算第i个记录的首址:
2.索引文件的组织
为变长记录文件建立一张索引表 每个记录占一个表项,包括: 索引号、记 录的长度、指向该记录的指针
3.索引文件的检索
根据用户提供的关键字,利用折半查找法 查索引表,找到相关表项 根据该表项中的指针值,访问该记录 增加新记录时,需要修改对应的索引表 索引文件的检索速度较快,但需要存储 索引表
6.2.4 索引顺序文件 1.索引顺序文件的组织
将顺序文件的所有记录分成若干组; 为顺序文件建立一张索引表 为每组的第一个记录建立一个索引项; 其中包含该记录的关键字值和记录指针
6.1.2 文件类型和文件系统模型
1.文件类型
1)按数据形式 • 源文件 • 目标文件 • 可执行文件
2)按组织形式 • 普通文件 • 目录文件 • 特殊文件
3)按逻辑结构分类 有结构文件 无结构文件
4)按文件的物理结构分类 • 顺序文件:指把逻辑文件中的记录顺序存储 到连续的物理盘块中 • 链接文件:指文件中的各记录可以存储在不 连续的物理盘块中,通过链接指针连接成一 个链表 • 索引文件:指文件中的各记录通过包含了记 录号和物理块号的索引表实现记录和物理块 之间的映射
2.文件系统模型
1)对象及其属性 •文件 •目录 •磁盘存储空间 2)对对象操纵
用户(程序) 文件系统接口 对对象操纵和管理的软件集合 对象及其属性
和管理的软件集合
3)文件系统的接口 • 命令接口 • 程序接口
6.1.3 文件操作
1.基本的文件操作
1)创建文件 2)删除文件 3)读文件 4)写文件 5)截断文件 6)设置文件的读/写位置
6.3.1 连续分配 1.基本思想
1)由一组相邻的物理块组成,是对记录式文
件取连续区分配而构成的文件
2)每个文件的目录项只需指出文件所占据的 起始块号和总块数即可
顺序文件示意
6.3.2 链接结构
1)将逻辑上连续的文件分散存放在若干不连 续的物理块中
2)每块有一个指针,指向其后续的物理块 3)隐式链接:文件目录项需记录文件的第一 个盘块号和最后一个块号 4)显式链接:文件目录项记录文件的第一个 盘块号,文件结束标志EOF保存在FAT中
2.无结构文件
即流式文件,利用读写指针指出下一个 要访问的字符
6.2.2 顺序文件 1.逻辑记录的排序
1)串结构:记录的顺序与关键字无关,由存 储的先后顺序决定 2)顺序结构:所有记录按照关键字排列
2.顺序存取方法
1)定长记录
读指针Rptr
• 指向下一个记录的首地址 • 读完指针做相应修改:Rptr=Rptr+L 写指针Wptr • 指向下一个要写的记录地址 • 写完指针做相应修改:Wptr=Wptr+L 其中,L为定长记录的长度
第六章
文件管理
主要内容
6.1 文件和文件系统
6.2 文件的逻辑结构
6.3 文件的物理结构
6.4 目录管理
6.5 文件存储空间的管理
6.6 文件共享和保护
6.7 数据一致性控制
目的和要求
通过本章的学习,掌握文件和文件系 统的相关概念,理解按照逻辑结构和物理结 构对文件分类的意义及操作,理解文件目录 管理的主要功能,掌握文件共享和保护的实 现方法。
重点和难点
1、文件和文件系统的概念;
2、文件的分类方式;
3、目录管理的基本思想;
4、文件的存取控制机制。
6.1 文件和文件系统
6.1.1 文件、记录和数据项 1.数据项
1)基本数据项:可以命名的最小数据单位, 包括数据名和数据类型两个属性 2)组合数据项:若干基本数据项的组合
2.记录
记录是一组相关数据项的集合,用于描述 一个对象某方面的属性 关键字是能够唯一标识一个记录的数据项
各信息项之间具有顺序关系
0 1 …… i …… n-1
信息项 信息项 ……... 信息项 ……... 信息项
读写指针
3.文件
文件是具有文件名的一组相关信息的集合, 是文件系统中最大的数据单位。 ① 有结构文件:文件由若干相关记录组成 ② 无结构文件:看作字符流的集合 文件具有如下属性: ① 文件类型 ② 文件长度 ③ 文件的物理位置 ④ 文件的存取控制 ⑤ 文件的建立时间