第六章文件系統(tǒng)-文庫(kù)吧
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【正文】 三 、文件操作 ? 基本操作： (1)創(chuàng)建文件。 (2)刪除文件。 (3)讀文件。 (4)寫文件。 (5)截?cái)辔募? (6)設(shè)置文件的讀／寫位置。 ? 打開、關(guān)閉操作 ? 其他操作 22 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 文件邏輯結(jié)構(gòu) 研究文件結(jié)構(gòu)有用戶和實(shí)現(xiàn)兩種觀點(diǎn)： ? 用戶的觀點(diǎn) （ 文件的邏輯結(jié)構(gòu) ） ：主要研究用戶思維中的抽象文件 ， 為用戶提供一種邏輯結(jié)構(gòu)清晰 、 使用簡(jiǎn)便的邏輯文件 。 用戶將按這種形式去存取 、 檢索和加工文件 。 例如用戶可將文件看作字節(jié)的集合 。 或者用戶將文件看作記錄的集合 。 23 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) ? 實(shí)現(xiàn)的觀點(diǎn) （文件的物理結(jié)構(gòu)）：主要研究駐留在存儲(chǔ)介質(zhì)上的文件的結(jié)構(gòu)。 文件的物理結(jié)構(gòu)：文件的各個(gè)字節(jié)在存儲(chǔ)介質(zhì)上是如何擺放的。 24 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 文件的邏輯結(jié)構(gòu) 文件的邏輯結(jié)構(gòu) 分有結(jié)構(gòu)和無(wú)結(jié)構(gòu)兩大類： 流式文件 ： 基本信息單位是字節(jié)或字 ，其長(zhǎng)度是所含字節(jié)的數(shù)量 。 ? 優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省存儲(chǔ)空間 。 （ 無(wú)需額外的說(shuō)明和控制信息 。 ） 25 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 記錄式文件 ： 記錄式文件是一種結(jié)構(gòu)文件 。由若干個(gè)記錄組成 ， 文件中的記錄可按順序編號(hào)為記錄 1， 記錄 2， ……， 記錄 n。 ? 如果文件中所有記錄的長(zhǎng)度相等 ， 則稱為 定長(zhǎng)記錄文件 ， 文件的長(zhǎng)度為記錄個(gè)數(shù)與記錄長(zhǎng)度的積 。 ? 若文件中的記錄長(zhǎng)度不相等 ， 則稱為 變長(zhǎng)記錄文件 。 文件長(zhǎng)度為所有記錄長(zhǎng)度之和 。 26 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 比較 ： 相對(duì)流式文件而言 ， 記錄式文件的使用不很方便 ， 尤其是變長(zhǎng)記錄文件 。 另外在文件中還要有說(shuō)明記錄長(zhǎng)度的信息 ， 這就浪費(fèi)了一部分存儲(chǔ)空間 。 因此許多現(xiàn)代計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)如 UNIX操作系統(tǒng)等都取消了記錄式文件。 兩個(gè)方向： 通用、專用 27 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 文件的存取方法 ? 順序存取 文件存取最簡(jiǎn)單的方法是順序存取 ， 即嚴(yán)格按文件信息單位排列的順序依次存取 。 當(dāng)打開文件時(shí) ， 文件的存取指針指向第一個(gè)信息單位 ， 如第一個(gè)字節(jié)或第一個(gè)記錄 ， 每存取一個(gè)信息單位存取指針加 1指向下一個(gè)信息單位 ， 如此類推 。 28 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) ? 隨機(jī)存取 也稱直接存取 ， 每次存取操作時(shí)必須先確定存取的位置 。 對(duì)流式文件或定長(zhǎng)記錄的文件比較容易確定存取位置 。 對(duì)不定長(zhǎng)的記錄式文件比較麻煩 。 當(dāng)然可從第一個(gè)記錄開始順序查詢 ， 直到找到要存取的記錄為止 ， 顯然這樣做是低效的 。 解決的方法是建立索引 。 文件的索引可以作為文件的一部分 ， 也可以單獨(dú)建立索引文件 。 29 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 文件的物理結(jié)構(gòu) 文件的物理結(jié)構(gòu)是指文件在物理存儲(chǔ)介質(zhì)上的結(jié)構(gòu) 。 ? 連續(xù)結(jié)構(gòu) ? 鏈接結(jié)構(gòu) ? 索引結(jié)構(gòu) 30 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 連續(xù)結(jié)構(gòu) 一個(gè)文件的全部信息存放在外存的一片連續(xù)編號(hào)的物理塊中 ， 這種結(jié)構(gòu)稱為連續(xù)結(jié)構(gòu) ， 或稱連續(xù)文件 。 存放在磁帶上的文件一般采用連續(xù)結(jié)構(gòu) ， 即序號(hào)為 i+1的物理塊一定在 i物理塊之后 。 而存放在磁盤上的文件則可采用連續(xù)結(jié)構(gòu) ， 也可采用別的結(jié)構(gòu) 。 建立連續(xù)文件時(shí)要求用戶給出文件的最大長(zhǎng)度 ， 以便系統(tǒng)為文件分配足夠的存儲(chǔ)空間 ， 并在相應(yīng)表格中登記文件的起始位置和長(zhǎng)度 。 31 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 32 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 文件名 始址 塊數(shù) count 0 2 tr 14 3 mail 19 6 list 28 4 f 6 2 文件目錄 count f tr mail list 33 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 優(yōu)點(diǎn) ? 簡(jiǎn)單 ? 支持順序存取和隨機(jī)存取 ? 順序存取速度快 ? 所需的磁盤尋道次數(shù)和尋道時(shí)間最少 34 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 缺點(diǎn) ? 文件不易動(dòng)態(tài)增長(zhǎng) 預(yù)留空間 :浪費(fèi) 重新分配和移動(dòng) ? 不利于文件插入和刪除 ? 外部碎片問(wèn)題 存儲(chǔ)壓縮技術(shù) 35 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 鏈接結(jié)構(gòu) 這是一種 非連續(xù) 的結(jié)構(gòu) ， 存放文件信息的每一 物理塊中有一個(gè)指針 ， 指向下一個(gè)物理塊 ， 這個(gè)指針的長(zhǎng)度由物理設(shè)備的容量決定 ， 通常放在該物理塊的開頭或結(jié)尾 。 36 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 37 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 文件名 始址 末址 jeep 9 25 文件目錄 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 1 10 16 1 25 38 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 鏈接結(jié)構(gòu)的文件適用于順序存取 。 因?yàn)橐@得某一塊的塊號(hào) ， 必須讀取上一物理塊 ， 因此要隨機(jī)地存取信息就較為困難 。 39 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： ? 提高了磁盤空間利用率 ,不存在 外部 碎片問(wèn)題 ? 有利于文件插入和刪除 ? 有利于文件動(dòng)態(tài)擴(kuò)充 缺點(diǎn)： ? 存取速度慢，不適于隨機(jī)存取 ? 鏈接指針占用一定的空間 ? 可靠性問(wèn)題，如指針出錯(cuò) 40 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 鏈接結(jié)構(gòu)的變形 文件分配表 (FAT) 將盤塊中的鏈接字按盤塊號(hào)的順序集中起來(lái) ，構(gòu)成盤文件映射表 /文件分配表 。 利用 FAT可方便地進(jìn)行隨機(jī)存取 。 41 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) 圖示 42 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) FAT也要占用一定的存儲(chǔ)空間 ， 若盤的容量較大 ， 也可能占用較多的存儲(chǔ)空間 。在進(jìn)行文件訪問(wèn)時(shí) ， 可能在內(nèi)存中裝不下整個(gè) FAT， 這樣就會(huì)造成若要讀某塊文件信息時(shí) ， 還要讀盤塊映射表的操作 ， 影響使用效率 。 43 2022/8/17 第六章 文件系統(tǒng) FAT的實(shí)例 在 MSDOS和 Windows系統(tǒng)中，文件的物理結(jié)構(gòu)使用的是 FAT結(jié)構(gòu)。 將磁盤空間劃分為塊，每塊大小為扇區(qū)的整數(shù)倍。在 FAT文件系統(tǒng)中塊稱為 簇 一個(gè)磁盤分區(qū)能分為多少簇則 FA
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