【正文】 單級(jí)索引分配 1 2 305 6 7491011813 14 151217 18191621 2223202526272429 303128c o u n tf i le 塊序號(hào)j e e p 19目錄91611025－ 1－ 1－ 119文件管理 索引分配 ? 多級(jí)索引分配 ? 如文件很大，一個(gè)索引塊已滿，則 OS便再為該文件分配新的索引塊，各索引塊按序連接。 ? 實(shí)際上在打開某個(gè)文件時(shí)，只需把該文件占用的盤塊的編號(hào)調(diào)入內(nèi)存即可，完全沒有必要將整個(gè) FAT調(diào)入內(nèi)存。 文件管理 鏈接分配 ? 顯式鏈接： 012345物理塊號(hào)2F C B F A T0451文件管理 鏈接分配 ? 顯式鏈接： MS－ DOS物理結(jié)構(gòu) 6E O F11105E O F0123456789F A TF C B A4F C B B9文件管理 文件控制塊和索引結(jié)點(diǎn) ? 假定磁盤塊的大小為 1K，對(duì)于 800M的硬盤，其文件分配表 FAT需要占用多少存儲(chǔ)空間？ ? 由題目條件可知，硬盤大小為 800M，磁盤塊的大小為 1K，所以該硬盤共有盤塊： 800M / 1K= 800K(個(gè) ) ? 又 512K800K1024K，故 800K個(gè)盤塊號(hào)要用 20位二進(jìn)制表示，即文件分配表的每個(gè)表目為 。該表在整個(gè)磁盤僅設(shè)置一張，表的序號(hào)是物理盤塊號(hào)，每個(gè)表項(xiàng)中的鏈接指針即是下一個(gè)盤塊號(hào)。 ? 對(duì)文件的增、刪、改十分方便； ? 鏈接方式分為：隱式鏈接和顯式鏈接兩種形式。 文件管理 鏈接分配 ? 鏈接分配： ? 連續(xù)分配所存在的問題：必須為一個(gè)文件分配連續(xù)的磁盤空間。 文件管理 連續(xù)分配 ? 連續(xù)分配： 1 2 305 6749 10 11813 14151217 18 191621 22 232025 26 2724l i s t29 30 3128m a i lc o u n tf i le s t a r t l e n g t hc o u n t 0 2tr 14 3m a i l 19 6l is t 28 4f 6 2目錄trf文件管理 連續(xù)分配 ? 連續(xù)分配： ? 連續(xù)分配的主要優(yōu)點(diǎn)如下： ? 順序訪問容易。 ? 在采用連續(xù)分配方式時(shí)，可把邏輯文件中的記錄順序地存儲(chǔ)到鄰接的各物理盤塊中，這樣所形成的文件結(jié)構(gòu)稱為順序文件結(jié)構(gòu)，此時(shí)的物理文件稱為順序文件。分配方案負(fù)責(zé)將文件的邏輯塊映射到存儲(chǔ)設(shè)備的物理塊上。它利用 Hash函數(shù)，可將記錄鍵值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)記錄的地址。 ? 順序文件： 50萬個(gè)記錄 ? (一級(jí) )索引順序文件： 1000個(gè)記錄 ? 二級(jí)索引順序文件： 3/2*100= 150個(gè)記錄 文件管理 直接文件和哈希文件 ? 直接文件 ： ? 前面幾種文件結(jié)構(gòu)對(duì)記錄進(jìn)行存取時(shí)，都需利用給定的記錄鍵值，先對(duì)線性表或鏈表進(jìn)行檢索，以找到指定記錄的物理地址。 ? 比較：設(shè)文件含有 10 000個(gè)記錄 ? 順序文件查找： 5000（記錄） ? 索引順序文件查找： 100（記錄 ) N文件管理 索引文件 ? 索引順序文件： ? 但若文件很大，設(shè)含有 106個(gè)記錄 ,索引順序文件查找： ? 平均 1000個(gè)記錄（太多） ? 引入多級(jí)索引，為索引文件再建立一張索引表。 ? 優(yōu)點(diǎn)：將檢索不定長(zhǎng)文件改為檢索定長(zhǎng)的索引文件，具有較快的檢索速度； ? 缺點(diǎn)：除主文件外，還須配置一張索引表，而且每個(gè)記錄都要有一個(gè)索引項(xiàng)，提高了存儲(chǔ)費(fèi)用。為了解決這一問題，可以為順序文件配置一個(gè)運(yùn)行記錄文件或稱為事務(wù)文件 (Transaction File)， 把試圖增加、 刪除或修改的信息記錄于其中，規(guī)定每隔一定時(shí)間， 將運(yùn)行記錄文件與原來的主文件加以合并， 產(chǎn)生一個(gè)按關(guān)鍵字排序的新文件。 文件管理 順序文件 ? 順序文件 (Sequential File)的優(yōu)缺點(diǎn)： ? 順序文件的最佳應(yīng)用場(chǎng)合，是在對(duì)諸記錄進(jìn)行批量存取時(shí)， 即每次要讀或?qū)懸淮笈涗洝? ? 順序結(jié)構(gòu)文件可有更高的檢索效率，串結(jié)構(gòu)只能順序查找，順序結(jié)構(gòu)可采用折半查找等。 文件管理 順序文件 ? 邏輯記錄的排序 ： ? 第一種是串結(jié)構(gòu)， 各記錄之間的順序與關(guān)鍵字無關(guān)。 ? 其長(zhǎng)度以字節(jié)為單位。 ? 索引文件：記錄為可變長(zhǎng)度。 ? 文件的邏輯結(jié)構(gòu)：從用戶觀點(diǎn)出發(fā)，是用戶可以直接處理的數(shù)據(jù)及其結(jié)構(gòu)，獨(dú)立于文件的物理特性，又稱為文件組織 ? 文件的物理結(jié)構(gòu)：又稱為文件的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，文件在外存上的存儲(chǔ)組織形式。系統(tǒng)這時(shí)便可直接利用該索引號(hào)到打開文件表中去查找，從而避免了對(duì)該文件的再次檢索。 文件管理 文件類型和文件系統(tǒng)模型 ?文件系統(tǒng)模型 ? 對(duì)對(duì)象操縱和管理的軟件集合 ： ? 這是文件管理系統(tǒng)的核心部分。 文件系統(tǒng)接口 對(duì)對(duì)象操縱 和管理的軟 件集合 邏輯文件系統(tǒng) 基本 I/O管理程序（文件組織模塊） 基本文件系統(tǒng)（物理 I/O層） I/O控制層（設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序） 對(duì)象及其屬性 文件管理 文件類型和文件系統(tǒng)模型 ?文件系統(tǒng)模型 ? 文件管理系統(tǒng)管理的對(duì)象有： ? 文件 ： 作為文件管理的直接對(duì)象 ? 目錄 ： 方便用戶對(duì)文件的存取和檢索 ? 磁盤 (磁帶 )存儲(chǔ)空間 ： 文件和目錄必定占用存儲(chǔ)空間 ? 文件系統(tǒng)的接口 ? 命令接口 ：用戶與文件系統(tǒng)交互的接口。 ? 文件長(zhǎng)度。 ? 有結(jié)構(gòu)的文件中，文件由若干個(gè)相關(guān)記錄組成； ? 無結(jié)構(gòu)文件則被看成是一個(gè)字符流。而一個(gè)對(duì)象，由于他所處的環(huán)境不同可把他作為不同的對(duì)象。 而表征一個(gè)實(shí)體在數(shù)據(jù)項(xiàng)上的數(shù)據(jù)則稱為“值”。 文件管理 文件、記錄和數(shù)據(jù)項(xiàng) ?數(shù)據(jù)項(xiàng) ? 基本數(shù)據(jù)項(xiàng)除了數(shù)據(jù)名外，還應(yīng)有數(shù)據(jù)類型。 ? 組合數(shù)據(jù)項(xiàng)。元素通常是記錄，記錄又是一組有意義的數(shù)據(jù)項(xiàng)的集合 ? 基于文件系統(tǒng)的概念，可以把數(shù)據(jù)組成分為數(shù)據(jù)項(xiàng)、記錄和文件三級(jí)。 ? 文件是指具有文件名的若干元素的集合。例如，用于描述一個(gè)學(xué)生的基本數(shù)據(jù)項(xiàng)有： 學(xué)號(hào)、 姓名、 年齡、 所在班級(jí)等。又如，工資也是個(gè)組項(xiàng)，它可由基本工資、工齡工資和獎(jiǎng)勵(lì)工資等基本項(xiàng)所組成。 ? 由數(shù)據(jù)項(xiàng)的名字和類型兩者共同定義了一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)的“型”。一個(gè)記錄應(yīng)包含哪些數(shù)據(jù)項(xiàng)，取決于需要描述對(duì)象的哪個(gè)方面。 文件管理 文件、記錄和數(shù)據(jù)項(xiàng) ?文件 ? 文件是指由創(chuàng)建者所定義的、 具有文件名的一組相關(guān)元素的集合，可分為有結(jié)構(gòu)文件和無結(jié)構(gòu)文件兩種。 文件管理 文件、記錄和數(shù)據(jù)項(xiàng) ?文件 ? 文件應(yīng)具有自己的屬性，包括： ? 文件類型。 文件 記錄 1 記錄 2 … 記錄 n 數(shù)據(jù)項(xiàng) 1 數(shù)據(jù)項(xiàng) 2 … 數(shù)據(jù)項(xiàng) n 文件管理 文件類型和文件系統(tǒng)模型 ?文件的分類 ? 按文件性質(zhì)和用途分類 ? 系統(tǒng)文件： OS及有關(guān)系統(tǒng)程序的信息所組成的文件 ? 用戶文件：如源程序文件等 ? 庫文件：標(biāo)準(zhǔn)子程序及常用應(yīng)用程 序組成的文件，允許用戶使用但不能修改 ?按信息保存期限分類 ? 臨時(shí)文件；永久文件；檔案文件 文件管理 文件類型和文件系統(tǒng)模型 ?文件的分類 ? 按文件的保護(hù)方式分類 ? 只讀文件；讀寫文件；可執(zhí)行文件 ? 按文件的邏輯結(jié)構(gòu)分類 ? 流式文件（無結(jié)構(gòu)文件）；記錄式文件（有結(jié)構(gòu)文件） ? 按文件的物理結(jié)構(gòu)分類 ? 順序（連續(xù)）文件；鏈接文件；索引文件 文件管理 文件類型和文件系統(tǒng)模型 ?文件系統(tǒng)模型 ? 文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)中以文件方式管理計(jì)算機(jī)軟件資源的軟件和被管理的文件和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如目錄和索引表等）的集合。用戶程序可通過系統(tǒng)調(diào)用來取得文件系統(tǒng)的服務(wù)。 ? 當(dāng)用戶再要求對(duì)該文件進(jìn)行相應(yīng)的操作時(shí)，便可利用系統(tǒng)所返回的索引號(hào)向系統(tǒng)提出操作請(qǐng)求。 文件管理 文件的邏輯結(jié)構(gòu) ? 文件組織：文件中記錄的邏輯結(jié)構(gòu)，由用戶訪問記錄的方式確定。 ? 采用多種方式來組織這些記錄： ? 順序文件：由一系列記錄按某種順序排列所形成的文件。 文件管理 文件邏輯結(jié)構(gòu)的類型 ? 無結(jié)構(gòu)文件 ： ? 大量的源程序、 可執(zhí)行文件、 庫函數(shù)等， 所采用的就是無結(jié)構(gòu)的文件形式，即流式文件。 ? 在 UNIX系統(tǒng)中，所有的文件都被看作是流式文件；即使是有結(jié)構(gòu)文件，也被視為流式文件；系統(tǒng)不對(duì)文件進(jìn)行格式處理。可以按關(guān)鍵詞的長(zhǎng)短從小到大排序，也可以從大到小排序；或按其英文字母順序排序。 ? Li是剛讀或剛寫完的記錄的長(zhǎng)度。 ? 如果想增加或刪除一個(gè)記錄，都比較困難。否則修改 low和 high指針，繼續(xù)檢索。 文件管理 索引順序文件 ? 索引順序文件： ? 設(shè)在一個(gè)順序文件中所含有的記