文件管理计算机基础).ppt

文件管理计算机基础)


文件是计算机系统中信息存放的一种组织形式，可分为文件说明和文件内容两部分。目前尚无严格的定义，下面给出两种有代表性的解释：
（1）文件是具有标识符的相关字符流的集合。
文件的保护和保密措施
(5)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）
(6) 提供与I/O的统一接口
文件及文件系统
文件的逻辑结构

它在逻辑上可被看成一组连续记录的集合，即文件是由若干相关记录组成，且对每个记录编上号码，依次为记录1、记录2、…、记录n。
每个记录是一组相关的数据集合，用于描述一个对象某个方面的属性，如年龄、姓名、职务、工资等。
文件的组织形式
记录式文件按照记录长度是否相同，又可分为定长记录文件和不定长记录文件两种。
（1）定长记录：文件中所有记录的长度相等。
（2）变长记录：文件中记录的长度不相等。
文件的组织形式

无结构文件是指文件内部不再划分记录，是由一组相关信息组成的有序字符流，即流式文件。其长度直接按字节来计算。
大量的源程序、可执行程序、库函数等均采用无结构的文件形式。在 UNIX和Windows系统中，所有的文件都被看成流式文件。
事实上操作系统不知道或不关心文件中存放的内容是什么，它所见到的都是一个一个的字节。文件中任何信息的含义都由用户级程序解释。
文件的组织形式
文件的物理结构
文件系统以文件的形式保存在计算机的磁盘上，磁盘和内存之间以块为单位进行数据I/O转移。每块为一个或多个扇区，扇区的大小通常为512B。因此，实现文件系统需要使用磁盘和内存结构。
文件系统在使用之前必须安装。安装通常比较简单，操作系统需要知道磁盘设备的名称以及在哪里安装文件系统。通常，一个磁盘设备可以分为不同的分区，每个分区可以安装不同的操作系统。每个分区的格式在不同的操作系统下有很大的差别，一般由引导块、管理块和数据块三部分组成。
文件的组织形式
文件的物理结构

连续结构要求每个文件在磁盘上占用一组连续的块。
文件的连续分配可以用第一块的磁盘地址和连续块的数量来定义。如果文件有n块长并从位置b开始，那么该文件将占有块b、b+1、b+2、…、b+n-1。一个文件目录项包括开始块的地址和该文件所分配区域的长度。
采用连续分配方法可把逻辑文件中的信息顺序地存放到一组邻接的物理盘块中，这样形成的物理文件称为连续文件（或顺序文件）。
文件的组织形式
文件FileA的起始地址为盘块2，长度为3，它占用了盘块2、3和4。文件FileB的起始地址为盘块9，长度为5，其占用的连续块为9、10、11、12和13。
Windows文件系统硬盘的分配单位？
FAT（File Allocation Table）
文件的组织形式
连续结构的主要优缺点
连续结构的主要优点如下：
顺序访问结构简单。
(2) 顺序访问速度快。
连续结构的主要缺点如下：
要求有连续的存储空间。
(2) 必须事先知道文件的长度。
文件的组织形式

链表结构克服了连续结构的所有缺点。
采用链表结构，每个文件是磁盘块的链表。链表结构采用非连续的物理块来存放文件信息，这些非连续的物理块分布在磁盘的任何地方，它们之间没有顺序关系，其中每个物理块设有一个指针，指向其后续连接的另一个物理块，从而使得存放同一文件的物理块链接成一个串联队列。
采用链表结构的物理文件称为链接文件或串联文件。
文件的组织形式
FAT（File Allocation Table）
文件的组织形式
一个采用链接分配方法的变种是文件分配表（FAT）的使用。
每个分区的开始部分用于存储该FAT表。磁盘上的每个块都在该表中登记，占用一个表项，该表可以通过块的编号来索引，FAT的每个表项含有文件的下一块的块号。
系统首先根据目录文件中的文件第一块的块号去检索FAT表，从中得出文件下一个盘块号，以此类推，直到该文件的最后一块，该块对应FAT表的值为文件结束标志。
在FAT表中，未使用的块用0来表示，因此，当一个文件需要分配新的存储空间时，就在FAT表中查找第一个标志为0的块，用新分配块的块号来替换该条目的值，把该块链接到文件的尾部。
文件的组织形式
文件的组织形式

链表结构方式虽然解决了连续分配方式所存