文件的结构，命名，存取-Read.ppt

文件管理 概述 文件的结构和存取方式 文件目录 文件系统的实现 文件的使用 文件系统的可靠性和安全性 文件系统的性能问题 一、概述 所有的计算机应用程序都要： 存储信息，检索信息 三个基本要求： 能够存储大量的信息 长期保存信息 可以共享信息 解决方法：把信息以一种单元，即文件的形式存储在磁盘或其他外部介质上 文件是通过操作系统来管理的，包括： 文件的结构，命名，存取，使用，保护和实现方法 1. 文件与文件系统 （1）文件 一组带标识的在逻辑上有完整意义的信息项的序列，这个标识为文件名 信息项：构成文件内容的基本单位 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 （2）文件系统 是操作系统中统一管理信息资源的一种软件，管理文件的存储、检索、更新，提供安全可靠的共享和保护手段，并且方便用户使用 （3）文件命名 给出文件命名规则： 长度，数字和特殊字符，大小写区分，支持文件扩展名（一个或多个） （4）功能 统一管理文件的存储空间，实施存储空间的分配与回收 实现文件的按名存取 名字空间 映射 存储空间 实现文件信息的共享，并提供文件的保护和必威体育官网网址措施 向用户提供一个方便使用的接口（提供对文件系统操作命令，以及提供对文件的操作命令：信息存取、加工等） 系统维护及向用户提供有关信息 文件系统的执行效率 文件系统在操作系统接口中占的比例最大，用户使用操作系统的感觉在很大程度上取决于对文件系统的使用效果 提供与I/O的统一接口 2.文件的分类 （1）按文件性质和用途分类 系统文件： 有关OS及有关系统所组成文件 用户文件： 库文件：标准子程序及常用应用程序组成文件，允许用户使用但不能修改 （2）按信息保存期限分类 临时文件；永久文件；档案文件 （3）按文件的保护方式分类 只读文件；读写文件；可执行文件 （4）按文件的逻辑结构分类 流式文件；记录式文件 （5）按文件的物理结构分类 顺序（连续）文件；链接文件；索引文件 （6）UNIX系统将文件分为三类 普通文件；目录文件；特殊文件（设备文件，把外部设备也看作文件） 普通文件(regular) 包含的是用户的信息，一般为ASCII或二进制文件 目录文件(directory) 管理文件系统的系统文件 特殊文件(special file) 字符设备文件：和输入输出有关，用于模仿串行I/O设备，例如终端，打印机，网络等 块设备文件：模仿磁盘 二、文件的结构及文件存取方式 1.文件的逻辑结构 从用户角度看文件，研究文件的组织形式 （1）流式文件：构成文件的基本单位是字符，文件是有逻辑意义的、无结构的一串字符的集合。 文件：一个无结构字节序列 好处：提供很大的灵活性 （2）记录文件：文件是由若干个记录组成，每个记录有一个键，可按键进行查找。记录式文件是有结构的文件。 文件：一个固定长度记录的序列，每条记录有其内部结构 2.存储介质 磁盘，磁带，光盘 （1）物理块(块) 在文件系统中，文件的存储设备常常划分为若干大小相等的物理块。同时也将文件信息划分成相同大小的逻辑块（块），所有块统一编号 以块为单位进行信息的存储、传输、分配 （2）磁带 永久保存大容量数据 顺序存取设备： 前面的物理块被存取访问之后， 才能存取后续的物理块的内容 存取速度较慢，主要用于后备存储， 或存储不经常用的信息，或用于 传递数据的介质 （3）磁盘 直接（随机）存取设备： 存取磁盘上任一物理块的时间不依赖于该物理块所处的位置 信息记录在磁道上，多个盘片，正反两面都用来记录信息，每面一个磁头 所有盘面中处于同一磁道号上的所有磁道组成一个柱面 物理地址形式： 磁头号（盘面号） 磁道号（柱面号） 扇区号 磁盘系统由磁盘本身和驱动控制设备组成，实际存取读写的动作过程是由磁盘驱动控制设备按照主机要求完成的 一次访盘请求： 读/写，磁盘地址（设备号，柱面号，磁头号，扇区号），内存地址（源/目） 完成过程由三个动作组成： 寻道（时间）：磁头移动定位到指定磁道 旋转延迟（时间）：等待指定扇区从磁头下旋转经过 数据传输（时间）：数据在磁盘与内存之间的实际传输 硬盘又分为两种： 固定头磁盘：每个磁道设置一个磁头，变换磁道时不需要磁头的机械移动，速度快但成本高 移动头磁盘：一个盘面只有一个磁头，变换磁道时需要移动磁头，速度慢但成本低 （4）光盘 光盘容量大，速度快，价格便宜，但一般不可写 可读写光盘驱动器价格贵，写过程