【正文】 單級索引分配 1 2 305 6 7491011813 14 151217 18191621 2223202526272429 303128c o u n tf i le 塊序號j e e p 19目錄91611025－ 1－ 1－ 119文件管理 索引分配 ? 多級索引分配 ? 如文件很大，一個索引塊已滿，則 OS便再為該文件分配新的索引塊，各索引塊按序連接。 ? 實際上在打開某個文件時，只需把該文件占用的盤塊的編號調(diào)入內(nèi)存即可，完全沒有必要將整個 FAT調(diào)入內(nèi)存。 文件管理 鏈接分配 ? 顯式鏈接： 012345物理塊號2F C B F A T0451文件管理 鏈接分配 ? 顯式鏈接： MS－ DOS物理結構 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點 ? 假定磁盤塊的大小為 1K，對于 800M的硬盤，其文件分配表 FAT需要占用多少存儲空間？ ? 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 ) ? 又 512K800K1024K，故 800K個盤塊號要用 20位二進制表示，即文件分配表的每個表目為 。該表在整個磁盤僅設置一張，表的序號是物理盤塊號，每個表項中的鏈接指針即是下一個盤塊號。 ? 對文件的增、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)點如下： ? 順序訪問容易。 ? 在采用連續(xù)分配方式時，可把邏輯文件中的記錄順序地存儲到鄰接的各物理盤塊中，這樣所形成的文件結構稱為順序文件結構，此時的物理文件稱為順序文件。分配方案負責將文件的邏輯塊映射到存儲設備的物理塊上。它利用 Hash函數(shù)，可將記錄鍵值轉換為相應記錄的地址。 ? 順序文件： 50萬個記錄 ? (一級 )索引順序文件： 1000個記錄 ? 二級索引順序文件： 3/2*100= 150個記錄 文件管理 直接文件和哈希文件 ? 直接文件 ： ? 前面幾種文件結構對記錄進行存取時，都需利用給定的記錄鍵值，先對線性表或鏈表進行檢索，以找到指定記錄的物理地址。 ? 比較：設文件含有 10 000個記錄 ? 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，設含有 106個記錄 ,索引順序文件查找： ? 平均 1000個記錄（太多） ? 引入多級索引，為索引文件再建立一張索引表。 ? 優(yōu)點：將檢索不定長文件改為檢索定長的索引文件，具有較快的檢索速度； ? 缺點：除主文件外，還須配置一張索引表，而且每個記錄都要有一個索引項，提高了存儲費用。為了解決這一問題，可以為順序文件配置一個運行記錄文件或稱為事務文件 (Transaction File)， 把試圖增加、 刪除或修改的信息記錄于其中，規(guī)定每隔一定時間， 將運行記錄文件與原來的主文件加以合并， 產(chǎn)生一個按關鍵字排序的新文件。 文件管理 順序文件 ? 順序文件 (Sequential File)的優(yōu)缺點： ? 順序文件的最佳應用場合，是在對諸記錄進行批量存取時， 即每次要讀或寫一大批記錄。 ? 順序結構文件可有更高的檢索效率，串結構只能順序查找，順序結構可采用折半查找等。 文件管理 順序文件 ? 邏輯記錄的排序 ： ? 第一種是串結構， 各記錄之間的順序與關鍵字無關。 ? 其長度以字節(jié)為單位。 ? 索引文件：記錄為可變長度。 ? 文件的邏輯結構：從用戶觀點出發(fā)，是用戶可以直接處理的數(shù)據(jù)及其結構，獨立于文件的物理特性，又稱為文件組織 ? 文件的物理結構：又稱為文件的存儲結構，文件在外存上的存儲組織形式。系統(tǒng)這時便可直接利用該索引號到打開文件表中去查找，從而避免了對該文件的再次檢索。 文件管理 文件類型和文件系統(tǒng)模型 ?文件系統(tǒng)模型 ? 對對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 對對象操縱 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（設備驅動程序） 對象及其屬性 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)管理的對象有： ? 文件 ： 作為文件管理的直接對象 ? 目錄 ： 方便用戶對文件的存取和檢索 ? 磁盤 (磁帶 )存儲空間 ： 文件和目錄必定占用存儲空間 ? 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。 ? 文件長度。 ? 有結構的文件中，文件由若干個相關記錄組成； ? 無結構文件則被看成是一個字符流。而一個對象，由于他所處的環(huán)境不同可把他作為不同的對象。 而表征一個實體在數(shù)據(jù)項上的數(shù)據(jù)則稱為“值”。 文件管理 文件、記錄和數(shù)據(jù)項 ?數(shù)據(jù)項 ? 基本數(shù)據(jù)項除了數(shù)據(jù)名外，還應有數(shù)據(jù)類型。 ? 組合數(shù)據(jù)項。元素通常是記錄，記錄又是一組有意義的數(shù)據(jù)項的集合 ? 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、記錄和文件三級。 ? 文件是指具有文件名的若干元素的集合。例如，用于描述一個學生的基本數(shù)據(jù)項有： 學號、 姓名、 年齡、 所在班級等。又如，工資也是個組項，它可由基本工資、工齡工資和獎勵工資等基本項所組成。 ? 由數(shù)據(jù)項的名字和類型兩者共同定義了一個數(shù)據(jù)項的“型”。一個記錄應包含哪些數(shù)據(jù)項，取決于需要描述對象的哪個方面。 文件管理 文件、記錄和數(shù)據(jù)項 ?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元素的集合，可分為有結構文件和無結構文件兩種。 文件管理 文件、記錄和數(shù)據(jù)項 ?文件 ? 文件應具有自己的屬性，包括： ? 文件類型。 文件 記錄 1 記錄 2 … 記錄 n 數(shù)據(jù)項 1 數(shù)據(jù)項 2 … 數(shù)據(jù)項 n 文件管理 文件類型和文件系統(tǒng)模型 ?文件的分類 ? 按文件性質和用途分類 ? 系統(tǒng)文件： OS及有關系統(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：標準子程序及常用應用程 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 ? 按文件的邏輯結構分類 ? 流式文件（無結構文件）；記錄式文件（有結構文件） ? 按文件的物理結構分類 ? 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算機軟件資源的軟件和被管理的文件和數(shù)據(jù)結構（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。 ? 當用戶再要求對該文件進行相應的操作時，便可利用系統(tǒng)所返回的索引號向系統(tǒng)提出操作請求。 文件管理 文件的邏輯結構 ? 文件組織：文件中記錄的邏輯結構，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 文件邏輯結構的類型 ? 無結構文件 ： ? 大量的源程序、 可執(zhí)行文件、 庫函數(shù)等， 所采用的就是無結構的文件形式，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；即使是有結構文件，也被視為流式文件；系統(tǒng)不對文件進行格式處理。可以按關鍵詞的長短從小到大排序，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度。 ? 如果想增加或刪除一個記錄，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： ? 設在一個順序文件中所含有的記