操作系统复习-文件管理

文件管理

文件和文件系统

文件时具有文件名的若干相关元素的集合。元素通常是记录,记录又是一组有意义的数据项集合。

文件、记录和数据项

数据项

  1. 基本数据项:用于描述一个对象的某种属性的集合,是数据组织中可以命名的最小逻辑数据单位,又称为字段。
  2. 组合数据项:是由若干个基本数据项所组成

记录

一组相关的数据项的集合

文件

文件有有结构文件和无结构文件两类。有以下属性:

  1. 文件类型
  2. 文件长度
  3. 文件的物理位置
  4. 文件的建立时间

文件名和文件类型

文件名和拓展名

文件类型

按性质和用途来分

  1. 系统文件
  2. 用户文件
  3. 库文件

按文件中数据的形式来分

  1. 源文件
  2. 目标文件
  3. 可执行文件

按存取控制属性来分类

  1. 可执行文件:该文件只允许被核准的用户去执行调用
  2. 只读文件:该类文件只允许文件拥有者及被核准的用户去读取,不允许写
  3. 读/写文件:允许文件拥有者和被核准的用户去读写文件

按组织形式和处理方式分类

  1. 普通文件
  2. 目录文件
  3. 特殊文件

文件系统的层次结构

对象及其属性

文件系统所管理的对象有3类:

  1. 文件
  2. 目录
  3. 磁盘(磁带)存储空间

对对象进行操纵和管理的软件集合

与文件系统有关的软件分为四个层次:

  1. I/O控制层
  2. 基本文件系统
  3. 文件组织模块
  4. 逻辑文件系统

文件系统接口

  1. 命令接口:用户与文件系统直接进行交互
  2. 程序接口:用户程序与文件系统之间的接口

文件的逻辑结构

指的是用户角度出发所观察到的文件组织形式,即文件是由一系列的逻辑记录所组成的。

文件逻辑结构的类型

按文件是否有结构来分

  1. 有结构文件:(1)定长记录:指的是所有文件的记录的长度都是等长的;(2)变长记录:文件中各记录的长度不一定相同,比如论文的摘要。
  2. 无结构文件:是一种特殊的有结构文件

按文件的组织方式来分

  1. 顺序文件
  2. 索引文件
  3. 索引顺序文件

顺序文件

顺序文件的排列方式

  1. 串结构
  2. 顺序结构

顺序结构的优缺点

所有的逻辑文件之中,顺序文件的存取效率是最高的。都是要查找或者修改单个的记录,则需要在文件的记录中组个的进行查找,此时顺序文件表现出来的性能就可能会很差。无论是想要增加或者删除一条记录,都比较的困难。

索引文件

按关键字建立索引

索引顺序文件

索引顺序文件的特征

引入文件索引表,通过该表可以实现对索引顺序文件的随机访问;另一个是增加了溢出文件,用它来记录新增加的、删除和修改的记录。

文件目录

文件目录管理的要求如下:

  1. 实现按名存取
  2. 提高对目录的检索效率
  3. 文件共享
  4. 允许文件重名

文件控制块和索引节点

文件与FCB一一对应,而人们把FCB的有序集合称为文件目录,即一个FCB就是一个文件目录项。

FCB

  1. 基本信息类
  2. 存取控制信息类
  3. 使用信息类

简单的文件目录

单级文件目录

整个文件系统中只建立一张目录表,每个文件占一个目录项。结构如下:

两级文件目录

两级文件目录提高了检索的效率,在不同的UFD中,可以使用相同的文件名,只要用户自己的UFD中的文件名都是唯一的就可以了。不同用户还可以使用不同的文件名来访问系统中的同一共享文件。

树形目录

目录查询技术

  1. 线性检索法
  2. Hash方法

文件保护

影响文件安全性的因素如下:

  1. 人为因素:人们有意无意的行为
  2. 系统因素:系统的某个部分出现异常
  3. 自然因素:随着时间的推移数据消失

确保文件的安全性,可以采取以下的措施:

  1. 通过存取控制机制
  2. 采取系统容错技术
  3. 建立后备系统
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