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第12章 文件管理 1 文件的概念及实现 2 文件管理系统 3 实例：NTFS文件系统 文件系统：操作系统中与管理文件有关的软件和数据称为文件系统。它负责为用户建立文件，撤消、读写、修改和复制文件，按名存取和进行存取控制。 文件系统是计算机组织、存取和保存信息的重要手段。 目录是由文件说明索引组成的用于文件检索的特殊文件。 文件相关术语 域（Field）：基本数据单元：如姓名、日期或传感器取值 记录（Record）：一组相关域的集合 文件（File）：相似记录的集合 数据库（Database）：相关数据的集合 文件：一组带标识（称文件名）的在逻辑上有完整意义的信息项的序列 信息项：构成文件内容的基本单位 信息项长度：单个字节，或多个字节 文件内容的意义：由文件的建立者和使用者解释 文件属性、操作及分类 文件属性：文件名称、文件内部标识、文件物理位置、文件拥有者、文件权限、文件类型、文件长度、文件时间等 按文件的用途进行分类：系统文件、库文件、用户文件 按文件的性质进行分类：普通文件、目录文件、特殊文件 按文件的保护级别进行分类：只读文件、读写文件、可执行文件等 按文件数据的形式进行分类：源文件、目标文件、可执行文件 文件操作：创建、文件删除、文件截断、文件读、文件写、文件的读写定位、文件打开、文件关闭： 文件管理考虑：以符号名称作为文件标识、并发文件访问、优化性能、差错恢复 文件的命名 文件命名规则： 长度 合法字符（是否区分大小写） 扩展名的支持（一个或多个） 例子：bak .c .gif .hlp .html .mpg .tex .txt .zip 文件系统的结构 文件管理的要素 文件的逻辑结构 字节序列（无结构的流式文件） 构成文件的基本单位是字符，文件是一个无结构的字节序列，其逻辑意义由用户程序解释 管理简单，提供很大的灵活性 不便于检索 UNIX、MS-DOS中采用 例如：一个C程序，没有物理域、记录等 记录式文件 文件组织：指文件中记录的逻辑结构，由访问记录的方式决定： 堆 顺序文件 索引顺序文件 索引文件 散列文件（附录278-280） 堆 数据按到达顺序收集 目的是积累并存储大量数据 记录有不同的域 通过特定来分隔符划分记录 记录的访问：穷举有哪些信誉好的足球投注网站 适用：数据大小和结构不同时 日志log、电子邮件的邮箱文件 顺序文件 记录格式固定 相同长度、相同数目的域 关键域：惟一标识这条记录 记录按关键字顺序存储 适用：批处理的记账或工资单应用 文件在磁带和磁盘的物理组织直接对应于文件的逻辑结构（插入和更新采用合并日志）另一种组织成链表（指针） 索引顺序文件 记录按关键域顺序组织 增加了索引以提高查找速度 每个记录两个域组成：关键域和指向主文件指针 索引文件 可以有多个索引，为每个可能有哪些信誉好的足球投注网站的域设置一个索引 只通过索引来访问记录，索引可以是完全索引或部分索引 记录组块 文件的逻辑单位是记录，外存的 I/O 操作单位是块，为了进行 I/O 操作，需要把文件的记录组织成块 块大小是固定还是可变？ 块应该多大？ 块越大，一次I/O操作的存取的记录数就越多，有利于文件的顺序处理或有哪些信誉好的足球投注网站，但若随机访问文件记录，则可能造成多余的记录操作 块越大，要求内存缓冲越大，缓冲管理越难 固定组块 固定长度记录，记录保存在块中，可能有内碎片 可变长度跨越式组块 记录长度可变，某些记录允许存放在不同块中，通过一个指向后继块的指针连接 可变长度非跨越式组块 记录长度可变，并不采用跨越的方式，块中有未使用的空间（记录比块中剩余未使用空间大） 文件的物理结构 (1)顺序结构:是把一个在逻辑上连续的记录构成的文件分配到连续的物理块中。 (2)链接结构:把文件信息存放在非连续的物理块中，在每个物理块中均设有一个指针指向其后续连续的另一个物理块，从而使得存放同一文件的物理块链接成一个串联队列。 (3)索引结构:也称随机结构，指为每个文件建立一个索引表，其中每一个表项指出文件记录所在的物理块号，表目按逻辑记录编写顺序排列或按记录内某一关键字顺序排列。 文件目录 1 目录内容：文件名、别名的数目、文件类型、地址信息、访问控制信息、使用信息（创建时间） 2 目录结构类型： 目录结构类型 一级目录：整个目录组织是一个线性结构，系统中的所有文件都建立在一张目录表中。它主要用于单用户操作系统。它具有如下的特点： 结构简单； 文件多时，目录检索时间长； 有命名冲突：如重名(多个文件有相同的文件名) 二级目录：在根目录下，每个用户对应一个目录（第二级目录）；在用户目录下是该用户的文件，而不再有下级目录。适用于多用户系统，各用户可有自己的专用目录。 多级目录：或称为树状目录 目录名：可以修改。 目录树：中间结点是目录，叶子结