31-文件管理与逻辑结构

文件管理

文件是一组有意义的信息/数据集合。

文件属性#

文件属性

1. 文件名:同一目录下不允许有重名文件
2. 标识符:一个系统内各文件标识符唯一,对用户来说毫无可读性,因此标识符只是操作系统用于区分各个文件的一种内部名称
3. 类型:指明文件的类型
4. 位置:文件的存放路径,在外存中的地址。
5. 大小:指明文件大小
6. 创建时间、上次修改时间
7. 文件所有者信息
8. 保护信息:对文件进行保护的访问控制信息。

组织形式#

无结构文件#

又称为"流式文件",由一些二进制或字符流组成

有结构文件#

又称为"记录式文件",记录是一组相关数据项的集合。

树状组织形式#

目录式组织结构,通过目录组织在一起,是一种特殊的有结构文件。

操作系统向上提供何种功能?#

1. 操作系统可以"创建文件",图形化交互进程在背后调用了"create系统调用"
2. 操作系统可以读文件,背后是"read系统调用"
3. 操作系统可以保存文件,“背后是write文件调用”
4. 操作系统可以删除文件,背后是"delete系统调用"
5. 操作系统可以打开文件,背后是"open系统调用"
6. 操作系统可以关闭文件,背后是"close系统调用"

其他需要操作系统实现的文件管理功能#

文件共享#

使得多个用户可以共享使用同一个文件

文件保护#

如何保证不同的用户对文件有不同的操作权限

---

逻辑结构

文件操作的具体实现与文件的逻辑结构和物理结构都有关.

无结构文件#

由一些二进制流,又称为流式文件,比如.txt文件

有结构文件#

由一组相似的记录组成,又称记录式文件,每条记录又有若干个数据项组成,每条记录有一个数据项可以做关键字。根据各条记录的长度(占用的存储空间)是否相等,又可分为定长记录和可变长记录等。

顺序文件#

文件中的记录一个接一个顺序的排列。这些记录可以是定长也可以是变长的。各个记录在物理上可以顺序存储或链式存储。

串顺序#

记录之间的顺序与关键字无关，通常按照时间顺序记录。

链式存储

无法实现顺序存取,每次都只能从第一个记录开始往后找

顺序文件#

记录之间的顺序按关键字顺序排列

可变长记录

无法实现随机存取,只能从第一个记录开始往后查找

定长记录

可实现随机存取,记录长度为L,第i个文件存放的相对位置的IxL

1. 若采用串结构,无法快速找到某关键字对应的位置
2. 若采用顺序结构,可以快速找到某关键字对应的位置。

索引文件#

对于可变长文件，要找到第i个文件，就要顺序查找前i-1个。很多应用场景中又必须使用可变长记录。
索引表本身身定长记录文件，因此可以快速找到第i个记录的索引项。

索引顺序文件#

索引顺序文件,如果索引表可能会很大。