计算机操作系统_刘乃琦_文件管理.ppt

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1、第六章文件管理6.1文件和文件系统6.1.1文件、记录、数据项(说明包含关系)数据项基本数据项：可命名的最小逻辑单位/字段组合数据项：由若干基本数据项组成基本数据项的类型和数据记录一组相关数据项的集合关键字：能唯一地标识出记录的基本/组合数据项文件具有文件名的一组相关信息的集合。文件属性文件类型文件长度文件物理位置文件建立时间……6.1.2文件类型和文件系统模型类型一、按用途分类：系统文件，用户文件，库文件。（用户对以上三者的访问权限不同）二、按文件中的数据形式分类源，目标，可执行。三、存取控制E，R，R/W6.1.2文件类型和文件系统模型类型四、逻辑结构（1）有结构（记录式）（

2、2）无结构（流式）五、物理安排（1）顺序文件；数据（连续放）（2）链接文件；（3）索引文件；六、文件与目录文件文件系统模型概念：文件和对文件进行操纵和管理的软件集合。三个层：文件(对象及属性)文件操作文件访问接口一、管理的对象及属性（1）文件（2）目录：例：目录项用于方便用户（提供文件逻辑名来访问文件）和提高文件存取速度。（3）物理存贮空间的管理，好坏将影响访问速度。文件系统模型二、对对象操纵和管理的软件集合：（1）逻辑文件系统：受命write(recordof文件，buf)－>write(逻辑号，buf)（2）基本I/O管理：write(逻辑号，buf)（3）基本文件系统：

3、向driver发令，(buf具体物理盘块号)（4）I/O控制层：driver三、文件系统接口命令接口：程序接口：6.1.3文件操作一、对记录操作——类似数据库二、对文件操作：创/删/读/写/截断（清空）/拔指针三、打开关闭操作打开：将文件的属性从外存拷贝到内存打开文件表的一个表目中，并将该表目的编号（索引)返回给用户四、其它更名、更改属性…6.2文件逻辑结构概念：用户所能观察和访问到的文件的数据结构组织，独立于物理特性，容易检索和修改。无论是逻辑还是物理结构，都会影响到文件的检索速度6.2.1逻辑结构类型一、有结构文件：记录式文件a类：（1）定长记录（2）变长记录b类：（1）顺

4、序文件：通常是定长记录，（为何，因变长采用此方式查询速度慢）（2）索引文件：（3）索引顺序文件：顺序组织多个组，每组记录中的第一个记录设置一索引项。二、无结构文件：流式文件以字节为单位，利用读/写指针进行访问。6.2.2顺序文件一、逻辑记录的排序（1）按记录录入的时间排:串结构。（2）按关键字排序：顺序结构。后一种情况更有利于提高查询速度。如可用折半查找法等。二、对顺序文件的读/写操作（图6.3)定长记录顺序文件：例：顺序读易于定位，甚至可随机读取。变长记录：不易定位，只能顺序读取。6.2.2顺序文件三、优/劣：批处理时效率是所有逻辑文件中最高的。可存在于磁带上。交互应用时“效率

5、低”（如要查找单个记录），尤其是对变长记录的顺序文件。增加、删除记录涉及到排序问题，开销大。事务文件(log），用于存放将更新到主文件的记录。6.2.3索引文件由变长记录组成的顺序文件不容易直接存取，因此，为其建立一有序的索引表，对索引采用折半查找，速度更快。特点：提高了速度，增加了存储开销——放索引文件。增、删记录时，对索引表作相应的修改。6.2.4索引顺序文件将顺序文件中若干记录分为一组，每组的第一项在索引表中占一项。速度：例1：10000个记录，顺序文件：5000次查找找查到。索引顺序文件，设100个记录一组，索引表的找法设为顺序法的情况下，则查找次数为50+50=100。

6、例2：1000000个纪录：低级索引：（100个纪录一组）：10000。高级索引：100速度：50+50+50=1506.2.5直接文件和哈希文件直接文件键值转换：由记录键值到记录物理地址的转换哈希文件A=H(k）是一种索引链接文件6.3外存分配方法（文件物理组织）6.3.1连续分配（磁带，磁盘都可采用）（顺序文件）每个文件分配一组相邻盘块。特点：简单（1）顺序访问容易且速度快，因磁头移动距离小，（2）要求连续空间，一段时间后需整理磁盘以消除外部碎片。（3）必须事先知道长度，文件不易动态增长和删除。文件对应目录项（属性）中包含：始址、总块数、最后一块字节数。6.3.2链接分配（串

7、连文件/链接文件）文件离散地分配于各盘块中，以提高外存利用率，文件长度可变，易于增删，只能顺序存取。对应目录项：链表的首指针一、隐式链接文件目录表中有start块号，每块中有下一块号。特点：只适合于顺序访问，对随机访问效率低，可靠性差。簇：包含多个块的单位，当以它为单位分配并链接，可减少访问时间，但增大了内部碎片6.3.2链接分配（串连文件/链接文件）二、显式链接：把用于链接的指针显式存放在内存的一张表中，查找在内存中进行。FDT/FCB―――>FAT----->块链链式分配DO