第四章文件管理

第 4 章 文件管理

 

4.1 文件系统

4.1.1 初识文件管理

文件就是一组有意义的信息/数据集合。

关于文件的管理，我们可以围绕以下几个问题来学习：

1. 计算机中存放了各种各样的文件，一个文件有哪些属性？
2. 文件内部的数据应该怎样组织起来？（逻辑结构）
3. 文件之间又是怎样组织起来的？（目录结构）
4. 从下往上看，os 应提供哪些功能，才能方便用户、应用程序使用文件？（create、delete、open、close、read、write 系统调用）
5. 从上往下看，文件数据应该怎么存放在外存（磁盘）上？（物理结构）

 

 

 

 

 

 

文件共享：使多个用户可以共享使用一个文件

文件保护：如何保证不同的用户对文件有不同的操作权限

4.1.2 文件的逻辑结构（顺序文件、索引文件、索引顺序文件）

 

 

 

 

 

 

 

小结（梳理一下本小节的知识点叭！！！）： 

4.1.3 文件目录

 

 

 

需要对目录进行哪些操作？

• 搜索：当用户要使用一个文件时，系统要根据文件名搜索目录，找到该文件对应的目录项
• 创建文件：创建一个新文件时，需要在其所属的目录中增加一个目录项
• 删除文件：当删除一个文件时，需要在目录中删除相应的目录项
• 显示目录：用户可以请求显示目录的内容，如显示该目录中的所有文件及相应属性
• 修改目录： 某些文件属性保存在目录中，因此这些属性变化时需要修改相应的目录项（如文件重命名等）

 

 

 

 

小结（梳理一下本小节的知识点叭！！！）： 

4.1.4 文件的物理结构 ---- 分配方式（连续分配、链接分配、索引分配）

• 对非空闲磁盘块的管理
• 文件的分配方式

 

• 1. 连续分配
  
  
  
  总结：
          优点：支持顺序访问和直接访问（即随机访问）；连续分配的文件在顺序访问时速度最快
          缺点：不方便文件拓展；存储空间利用率低，会产生磁盘碎片
• 2. 链接分配
          链接分配采取离散分配的方式，可以为文件分配离散的磁盘块。分为隐式链接和显式链接两种。
  • ①隐式链接
    
  • ②显式链接
    
    
  • 索引分配
    
    如果一个文件的大小（索引表的表项）超过了一个磁盘块的大小，一个磁盘块装不下，该如何解决？有如下三种解决方案：①链接方案；②多层方案；③混合索引
    • ①链接方案
    • ②多层方案
    • ③混合方案
      

小结（梳理一下本小节的知识点叭！！！）：

4.1.5 文件存储空间管理（空闲表法、空闲链表法、位示图法、成组链接法）

 

• 1. 空闲表法
• 2. 空闲链表法
  • ①空闲盘块链（以盘块为单位组成一条空闲链）
  • ②空闲盘区链（以盘区为单位组成一条空闲链）
  • 3. 位示图法
  • 4. 成组链接法
    

小结（梳理一下本小节的知识点叭！！！）：

4.1.6 文件的基本操作（create、delete、open、close、read、write）

1. 创建文件
2. 删除文件
3. 打开文件
   
4. 关闭文件
5. 读文件
6. 写文件

小结（梳理一下本小节的知识点叭！！！）：

4.1.7 文件共享（硬链接、软链接）

 

硬链接 ---- 基于索引节点的共享方式

软链接 ---- 基于符号链的共享方式
Windows 系统下在桌面创建快捷方式就是软链接的实现。

小结（梳理一下本小节的知识点叭！！！）：

4.1.8 文件保护（口令保护、加密保护、访问控制）

• 口令保护
• 加密保护
• 访问控制
  

小结（梳理一下本小节的知识点叭！！！）：

4.1.9 文件系统的层次结构 

 

 

4.2 磁盘管理

4.2.1 磁盘的结构

 

 

 

 

 

 

小结（梳理一下本小节的知识点叭！！！）：

4.2.2 磁盘调度算法（先来先服务、最短寻找时间优先、扫描算法、循环扫描算法）

 

• 先来先服务（FCFS）
• 最短寻找时间优先（SSTF）
• 扫描算法（SCAN）
  
• 循环扫描算法（C-SCAN）
  

小结（梳理一下本小节的知识点叭！！！）：

4.2.3 减少磁盘延迟的方法（交替编号、错位命名）

 

1. 交替编号 

 

 

 

即，在读取地址连续的磁盘块时，采用（柱面号，盘面号，扇区号）的地址结构，可以减少磁头移动所消耗的时间

2. 错位命名

 

 

小结（梳理一下本小节的知识点叭！！！）：

4.2.4 磁盘的管理

 

 

 

小结（梳理一下本小节的知识点叭！！！）：

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