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
- 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
- 索引顺序文件：支持随机访问的文件索引和溢出文件
- 索引文件：摒弃顺序性和关键字，只能通过索引来访问记录
- 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
