第7章-文件管理 计算机操作系统.pptVIP

* 在现代计算机系统中，有大量的程序和数据，需要长期保存，把它们以文件的形式存放在外存中、需要时可随时将它们调入内存。 如果由用户直接管理外存上的文件是不能胜任。 操作系统实现文件管理功能，把对文件的存取、共享和保护等手段提供给用户，有效地提高系统资源的利用率。 * 在现代OS中，几乎毫无例外地是通过文件系统来组织和管理在计算机中所存储的大量程序和数据的；或者说，文件系统的管理功能，是通过把它所管理的程序和数据组织成一系列文件的方法来实现的。而文件则是指具有文件名的若干相关元素的集合。元素通常是记录，而记录又是一组有意义的数据项的集合。可见，基于文件系统的概念，可以把数据组成分为数据项、记录和文件三级。 组合数据项。它是由若干个基本数据项组成的，简称组项 。根据属性的不同，需要用不同的数据类型来描述。例如，经理是个组项，由正经理和副经理组成。 * 1) 对象及其属性 文件管理系统管理的对象有：① 文件。它作为文件管理的直接对象。② 目录。为了 方便用户对文件的存取和检索，在文件系统中必须配置目录，每个目录项中，必须含有文 件名及该文件所在的物理地址(或指针)。对目录的组织和管理是方便用户和提高对文件存取 速度的关键。③ 磁盘(磁带)存储空间。文件和目录必定占用存储空间，对这部分空间的有 效管理，不仅能提高外存的利用率，而且能提高对文件的存取速度。 2) 对对象操纵和管理的软件集合 这是文件管理系统的核心部分。文件系统的功能大多是在这一层实现的，其中包括: 对文件存储空间的管理、对文件目录的管理、用于将文件的逻辑地址转换为物理地址的机制、 对文件读和写的管理，以及对文件的共享与保护等功能。 3) 文件系统的接口 为方便用户使用文件系统，文件系统通常向用户提供两种类型的接口: (1) 命令接口。 这是指作为用户与文件系统交互的接口。 用户可通过键盘终端键入命 令，取得文件系统的服务。 (2) 程序接口。这是指作为用户程序与文件系统的接口。用户程序可通过系统调用来取 得文件系统的服务。 * 在现代计算机系统中，有大量的程序和数据，需要长期保存，把它们以文件的形式存放在外存中、需要时可随时将它们调入内存。 如果由用户直接管理外存上的文件是不能胜任。 操作系统实现文件管理功能，把对文件的存取、共享和保护等手段提供给用户，有效地提高系统资源的利用率。 * 顺序文件中的记录可以是定长的，也可以是变长的。 * 在对索引文件进行检索时，首先是根据用户提供的关键字，并利用折半查找法去检索索引表，从中找到相应的表项；再利用该表项中给出的指向记录的指针值，去访问所需的记录。 * 索引顺序文件(Index Sequential File)可能是最常见的一种逻辑文件形式。它有效地克服了变长记录文件不便于直接存取的缺点，而且所付出的代价也不算太大。前已述及，它是顺序文件和索引文件相结合的产物。它将顺序文件中的所有记录分为若干个组(例如，50 个记录为一个组)；为顺序文件建立一张索引表，在索引表中为每组中的第一个记录建立一个索引项，其中含有该记录的键值和指向该记录的指针。 在对索引顺序文件进行检索时，首先也是利用用户（程序）所提供的关键字以及某种查找算法，去检索索引表，找到该记录所在记录组中第一个记录的表项，从中得到该记录组第一个记录在主文件中的位置；然后，再利用顺序查找法去查找主文件，从中找到所要求的记录。 * 键值转换(Key to address transformation)。组织直接文件的关键，在于用什么方法进行从记录值到物理地址的转换。 * 在现代计算机系统中，有大量的程序和数据，需要长期保存，把它们以文件的形式存放在外存中、需要时可随时将它们调入内存。 如果由用户直接管理外存上的文件是不能胜任。 操作系统实现文件管理功能，把对文件的存取、共享和保护等手段提供给用户，有效地提高系统资源的利用率。 * 通常，在现代计算机系统中，都要存储大量的文件。为了能对这些文件实施有效的管理，必须对它们加以妥善组织，这主要是通过文件目录实现的。文件目录也是一种数据结构，用于标识系统中的文件及其物理地址，供检索时使用。对目录管理的要求如下： (1) 实现“按名存取”，即用户只须向系统提供所需访问文件的名字，便能快速准确地找到指定文件在外存上的存储位置。这是目录管理中最基本的功能，也是文件系统向用户提供的最基本的服务。 (2) 提高对目录的检索速度。通过合理地组织目录结构的方法，可加快对目录的检索速度，从而提高对文件的存取速度。这是在设计一个大、中型文件系统时所追求的主要目标。 (3) 文件共享。在多用户系统中，应允许多个用户共享一个文件。这样就须在外存中只保留一份该文件的副本，供不同用户使用，以节省大量的存储空间，并方便用户和提高文件利用率。