操作系统的重点大学课件第六章.ppt

第六章 文件系统 数据项：在文件系统中，数据项是最低级的数据组织形式，分为： 基本数据项：用于描述一个对象的某种属性的字符集，又称数据元素或字段； 组合数据项：由若干个基本数据项组成。 记录：是一组相关数据项的集合，描述一个对象在某方面的属性 文件：由创建者所定义的、具有文件名的一组相关元素的有序集合 具有文件名的一组相关元素的有序集合。文件名是文件的标识符号。相关字符流的集合（无结构文件）或相关记录的集合（有结构文件）。文件包括两部分： 文件体：文件本身的信息； 文件说明：文件存储和管理信息；如：文件名、文件内部标识、文件存储地址、访问权限、访问时间等 文件的属性：包括文件类型、文件长度、文件的物理位置、文件的建立时间 文件、记录与数据项的关系 文件类型 按用途分：系统文件、用户文件、库文件 按数据形式分：源文件、目标文件、可执行文件 按存取控制属性分：只执行文件、只读文件、读写文件 按组织形式和处理方式分 普通文件：ASCII码或二进制码组成的字符文件 目录文件：由文件目录组成 特殊文件：系统中各类I/O设备 文件系统模型 基本操作：创建文件，删除文件，读文件，写文件，截断文件（将原文件长度设为0），设置文件读、写位置 文件打开与关闭 其他文件操作：对文件属性操作（修改文件名、文件主、访问权、查询文件类型、大小等），对目录操作（创建、删除目录、改变当前目录等），系统调用等 按存放时限分类：根据系统保留文件的时间：临时文件、永久文件和档案文件。 按设备类型分类：根据文件存储介质的设备类型：磁盘文件、磁带文件、卡片文件和打印文件等。 按文件的组织结构分类: 文件的逻辑结构：从用户观点出发观察到的文件组织 文件的物理结构：文件的存储结构，即文件在外存的存储组织形式。涉及存储介质、外存分配方式 无结构文件 文件体为字节流，不划分记录，顺序访问，每次读写访问可以指定任意数据长度 当前操作系统中常用的文件组织 累积文件（pile堆文件） 文件体为无结构记录序列，通过分隔符来划分记录，各记录大小和组成可变。新记录总是添加到文件末尾。如日志log，或电子邮件的邮箱文件(mailbox)。检索必须从头开始 是一种简单的文件组织方式，当数据难以组织时使用 累积文件（pile堆文件） 顺序文件 文件体为大小相同、格式固定的排序记录序列 由一个主文件和一个临时文件组成 记录按某个关键字域排序，存放在主文件中 新记录暂时保存在临时文件中，定期归并入主文件，并按正确顺序产生一个新文件 访问时需要顺序有哪些信誉好的足球投注网站 顺序文件 索引顺序文件 在顺序文件（主文件）的基础上，另外建立索引和溢出文件 在索引文件中，可将关键字域中的取值划分若干个区间，每个区间对应一个索引项，后者指向该区间的开头记录。新记录暂时保存在溢出文件中，定期归并入主文件 索引顺序文件 索引文件 将每种可能成为有哪些信誉好的足球投注网站条件的域都有一个索引，通过索引来访问记录 记录大小不必相同，不必排序，存放在主文件中 另外建立索引，每个索引项指向一个记录，索引项按照记录中的某个关键字域排序 对同一主文件，针对不同的关键字域相应建立多个索引 索引文件的记录项通常较小，查找速度快，便于随机访问 索引文件与索引顺序文件的区别在于主文件不排序 索引文件 哈希文件或直接文件、散列文件 直接访问磁盘中任何一个地址已知的块 记录大小相同 由主文件和溢出文件组成 记录位置由哈希函数确定 检索时给出记录编号，通过哈希函数计算出该记录在文件中的相对位置 访问速度快， 通常一次只访问一条记录 用户在一个文件上的操作：“读”和“写” 读：存储介质 → 内存 写：内存 → 存储介质 顺序存取法：按照文件信息的逻辑顺序依次存取。按记录的排列顺序来存取。如：为了存取记录Ri , 必须先通过记录R1 R2… Ri-1 随机存取法(直接存取）：可以按任意的次序对文件进行读写操作。如可根据记录的编号来直接存取文件中的任意一个记录 索引存取：对文件中的记录按某个数据项的值进行排列，从而可以根据键值来快速存取。 为每个文件分配一组相邻接的盘块 只需记录第一个簇的位置，适用于预分配方法 优点 顺序访问容易 顺序访问速度快 也支持直接存取 缺点 要求有连续的存储空间 必须事先知道文件的长度 隐式链接分配：在每个块中有指向下一个块的指针 显式链接分配：把用于连接文件各物理块的指针显式地存放在内存的一张链接表中 例题：设磁盘块大小为1KB，硬盘大小为500MB，采用显式连接分配方式时，其FAT需占多少存储空间？如果文件A占用硬盘的第11、12、16、14四个盘块，试画出文件A中各盘块间的链接情况及FAT的情况。 单级索引分配：文件的第一个簇中记录了该文件的其他簇的位置 多重索引分配：将一个大文件的所有索引表（二级索引）的地址放在另一个索引表（一级索引