[工学]计算机操作系统第三版课件第六章.ppt

第六章 文 件 管 理 ;6.1 文件系统综述;6.1 文件系统综述;6.1.1 文件类型;文件按性质和用途分为：;文件按数据形式分为：;根据保护方式分为：;根据建立的结构基础分为：;按文件的逻辑结构分类分为：;按文件的物理结构分类分为：;UNIX、Linux以及Dos系统中，文件按组织和处理方式分为：;6.1.2 文件系统;文件系统的主要任务是：;文件系统和数据库管理系统的区别是：;文件系统的接口：;6.1.3 文件的基本操作;打开文件;关闭文件;读/写文件;文件的撤销在不同系统中有不同方式：;6.2 文件的逻辑结构;6.2.1 文件逻辑结构的类型 ; 2. 无结构文件 如果说大量的数据结构和数据库，是采用有结构的文件形式的话，则大量的源程序、 可执行文件、 库函数等， 所采用的就是无结构的文件形式，即流式文件。 其长度以字节为单位。对流式文件的访问，则是采用读写指针来指出下一个要访问的字符。可以把流式文件看作是记录式文件的一个特例。在UNIX系统中，所有的文件都被看作是流式文件；即使是有结构文件，也被视为流式文件；系统不对文件进行格式处理。 ;6.2.2 顺序文件;2. 对顺序文件(Sequential File)的读/写操作 ;3. 顺序文件的优缺点 ; 顺序文件的另一个缺点是， 如果想增加或删除一个记录， 都比较困难。 为了解决这一问题， 可以为顺序文件配置一个运行记录文件(Log File)或称为事务文件(Transaction File)， 把试图增加、 删除或修改的信息记录于其中， 规定每隔一定时间， 例如4小时，将运行记录文件与原来的主文件加以合并， 产生一个按关键字排序的新文件。 ;6.2.3 索引文件 ;图 6-4 索引文件的组织 ;6.2.4 索引顺序文件 ;6.3 外存分配方式 ;6.3.1 文件存储器简介;……;6.3.3 文件的物理组织—连续结构;图 6-7 磁盘空间的连续分配 ;连续结构的优点：;连续分配方式的另一缺点是，它要求在建立文件时必须确定好文件长度，以后不允许增加。;如图6.11所示。;物理块末尾的指针是系统在“写”文件时形成的，对用户来说是透明的。;链接又分为隐式和显示两种;2. 显式链接:把用于链接文件各物理块的指针显示地存放在内存的一张链接表FAT中。该表在整个磁盘只有一张;图 6-10 MS-DOS的文件物???结构;索引结构的文件是非连续式分配的。;索引结构可分为：1.单级索引；2.多级索引；3.混合索引 1. 单级索引分配 链接分配方式虽然解决了连续分配方式所存在的问题， 但又出现了另外两个问题， 即： (1) 不能支持高效的直接存取。要对一个较大的文件进行直接存取，须首先在FAT中顺序地查找许多盘块号。 (2) FAT需占用较大的内存空间。 如图所示：;图 6-11 索引分配方式 ;2. 多级索引分配;在文件存取前，事先将索引表放在内存中，这样，以后的文件访问可以直接在内存查询索引表，以确定物理块号。; 混合索引分配方式是将多种索引分配方式相结合二形成的一种分配方式。其中包括： (1) 直接地址。 为了提高对文件的检索速度， 在索引结点中可设置10个直接地址项， 即用iaddr(0)~iaddr(9)来存放直接地址。 换言之，在这里的每项中所存放的是该文件数据的盘块的盘块号。假如每个盘块的大小为 4 KB，当文件不大于40 KB时，便可直接从索引结点中读出该文件的全部盘块号。; (2) 一次间接地址。 对于大、 中型文件， 只采用直接地址是不现实的。 为此，可再利用索引结点中的地址项iaddr(10)来提供一次间接地址。这种方式的实质就是一级索引分配方式。图中的一次间址块也就是索引块，系统将分配给文件的多个盘块号记入其中。在一次间址块中可存放1K个盘块号， 因而允许文件长达4 MB。 ; (3) 多次间接地址。 当文件长度大于4 MB+40 KB时(一次间址与10个直接地址项)， 系统还须采用二次间址分配方式。这时，用地址项iaddr(11)提供二次间接地址。该方式的实质是两级索引分配方式。系统此时是在二次间址块中记入所有一次间址块的盘号。在采用二次间址方式时，文件最大长度可达4 GB。 同理，地址项iaddr(12)作为三次间接地址， 其所允许的文件最大长度可达4 TB。 ;将10个逻辑块的物理地址直接存放在文件索引节点——i节点的0--9表项中。;2562;6.4 文件存储器中 空闲存储空间的管理;1.空闲表法;图6.15 空闲链块;空 闲 块 链 法;3