文件管理

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Xherlock

2022 年 06 月 11 日

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1566字数

操作系统

# 文件管理

## 概述

**文件结构**：

* 域：基本的数据单元，一个域包含一个值
* 记录：一组相关域的集合，可视为应用程序的一个单元
* 文件：一组相似记录的集合，被用户和应用程序视为一个实体，可通过名字访问
* 数据库：一组相关数据的集合

**文件管理**：

文件管理系统负责使用户建立、撤销、读写、修改、复制文件，和对文件的按名存取和进行存取控制

## 文件组织和访问

文件管理的评价标准

* 快速访问
* 维护简单
* 易于修改
* 可靠性
* 节约存储空间

**基本文件组织**：

* 堆（pile）：最简单的文件组织形式；无结构；数据按它们到达的顺序被收集；使用穷举查找方式访问数据

![image-20220611211309975.png](http://xherlock.top/usr/uploads/2022/06/4042036497.png)
* 顺序文件：最常用的文件组织形式；记录格式固定；记录长度固定；记录按照关键域的顺序来存储，关键域唯一地标识该记录；访问使用顺序搜索；通常用于批处理应用中，设计对所有记录进行处理

![image-20220611211317470.png](http://xherlock.top/usr/uploads/2022/06/3408910526.png)
* 索引顺序文件：支持随机访问的文件索引和溢出文件

![image-20220611211544021.png](http://xherlock.top/usr/uploads/2022/06/3998650995.png)
* 索引文件：摒弃顺序性和关键字，只能通过索引来访问记录

![image-20220611211953312.png](http://xherlock.top/usr/uploads/2022/06/3784908501.png)
* 直接/散列文件：可以直接访问磁盘中任何一个地址已知块，通常一次只访问一条记录

## 文件目录

目录自身也是一个文件，提供文件名和文件之间的映射

文件目录的信息单元：

* 基本信息：文件名、文件类型、文件组织
* 地址信息：卷、起始地址、使用大小、分配大小
* 访问控制信息：所有者、访问信息、许可的行为
* 使用信息：数据创建、创建者身份、最后一次读访问的日期、最后一次读用户的身份、最后一次修改的日期、最后一次修改者的身份、最后一次备份的日期、当前使用

**结构**：目录项列表、两级方案、层次或树状结构

## 辅存管理

### 文件分配

FAT，文件分配表

* 连续分配：创建文件时，给文件分配一组连续的块；在FAT中只有一个表项，用于说明起始块和文件的长度；有外部碎片
* 链式分配：基于单个块，链中的每块都包含指向下一块的指针；也只有一个表项，用于说明起始块和文件的长度；适合顺序文件；没有外部碎片；局部性原理不再适用，需要像顺序处理那样一次取入一个文件的多个块
* 索引分配：每个文件在FAT中都有一个一级索引，分配给该文件的每个分区在索引中都有一个表项

### 空闲空间管理

需要使用磁盘分配表（DAT）来知道磁盘中哪些块可用

* 位表：使用一个向量，向量的每一位对应磁盘中的每一块，0空闲，1已使用

优点：很容易找到一个或一组连续的空闲块
* 链接空闲区：不需要DAT，使用指向每个空闲区的指针和它们的长度值，将空闲区链接起来
* 索引：把空闲空间视为一个文件，使用索引表
* 空闲块列表：每块指定一个序号

最后修改：2022 年 06 月 11 日

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文件管理

Xherlock • 2022 年 06 月 11 日

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