【正文】 據(jù)參數(shù)中的位置、長(zhǎng)度和目錄中的映射信息，確定塊號(hào)、塊數(shù)、塊內(nèi)位移與長(zhǎng)度。 read（文件名，（文件內(nèi)位置），要讀的長(zhǎng)度，內(nèi)存目的地址） （ 1）檢查長(zhǎng)度是否為正整數(shù) （ 2） 根據(jù)文件名查找目錄，確定該文件在目錄中的位置。在刪除時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)先從目錄中找到要?jiǎng)h除文件的目錄項(xiàng)，使之成為空項(xiàng)，然后回收該文件所占用的存儲(chǔ)空間。目錄項(xiàng)中應(yīng)記錄新文件的文件名及其在外存的地址等屬性。 文件操作 1．最基本的文件操作 (1) 創(chuàng)建文件。這是指作為用戶程序與文件系統(tǒng)的接口。 用戶可通過(guò)鍵盤終端鍵入命令，取得文件系統(tǒng)的服務(wù)。 3) 文件系統(tǒng)的接口 為方便用戶使用文件系統(tǒng)，文件系統(tǒng)通常向用戶提供兩種類型的接口 : (1) 命令接口。 2) 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。 ③ 磁盤 (磁帶 )存儲(chǔ)空間 。 ② 目錄 。 1) 對(duì)象及其屬性 文件管理系統(tǒng)管理的對(duì)象有： ① 文件 。為了便于統(tǒng)一管理，系統(tǒng)將所有的輸入 /輸出設(shè)備都視為文件，按文件方式提供給用戶使用。 (2) 目錄文件：由文件目錄組成的，用來(lái)管理和實(shí)現(xiàn)文件系統(tǒng)功能的系統(tǒng)文件，通過(guò)目錄文件可以對(duì)其它文件的信息進(jìn)行檢索。這是指允許文件主和被核準(zhǔn)的用戶去讀或?qū)懙奈募?。該類文件只允許文件主及被核準(zhǔn)的用戶去讀，但不允許寫。該類文件只允許被核準(zhǔn)的用戶調(diào)用執(zhí)行，既不允許讀，更不允許寫。 （ 3）可執(zhí)行文件：把編譯后所產(chǎn)生的目標(biāo)代碼再經(jīng)過(guò)鏈接程序鏈接后所形成的文件。（可以使用，不能修改） 2) 按文件中數(shù)據(jù)的形式分類 按文件中數(shù)據(jù)的形式分類，可分為三類： （ 1）源文件：由源程序和數(shù)據(jù)構(gòu)成的文件。由用戶的源代碼、目標(biāo)文件、可執(zhí)行文件或數(shù)據(jù)等構(gòu)成。 1) 按用途分類 根據(jù)文件的性質(zhì)和用途的不同，可分為 : （ 1）系統(tǒng)文件：由系統(tǒng)軟件構(gòu)成的文件。 由于不同系統(tǒng)對(duì)文件的管理方式不同，因而它們對(duì)文件的分類方法也有很大差異。 域 含義 保護(hù) 誰(shuí)能訪問(wèn)該文件，以何種方式訪問(wèn) 口令 訪問(wèn)該文件所需口令 創(chuàng)建者 文件創(chuàng)建者的 ID 擁有者 當(dāng)前擁有者 只讀標(biāo)志 0表示讀寫， 1表示只讀 隱藏標(biāo)志 0表示正常， 1表示不在列表中顯示 系統(tǒng)標(biāo)志 0表示正常文件， 1表示系統(tǒng)文件 存檔標(biāo)志 0表示已備份過(guò)， 1表示需要備份 ASCII/二進(jìn)制 0表示 ASCII文件， 1表示二進(jìn)制文件 隨機(jī)存取標(biāo)志 0表示只能順序存取， 1表示隨機(jī)存取 臨時(shí)標(biāo)志 0表示正常， 1表示在進(jìn)程退出時(shí)刪除文件 鎖標(biāo)志 0表示未鎖，非零表示已鎖 記錄長(zhǎng)度 一條記錄的字節(jié)數(shù) 關(guān)鍵字位置 每條記錄中關(guān)鍵字偏移 關(guān)鍵字長(zhǎng)度 關(guān)鍵字域的字節(jié)數(shù) 創(chuàng)建時(shí)間 文件創(chuàng)建的日期和時(shí)間 最后存取時(shí)間 文件最后存取的日期和時(shí)間 最后修改時(shí)間 文件最后修改的日期和時(shí)間 當(dāng)前長(zhǎng)度 文件字節(jié)數(shù) 最大長(zhǎng)度 文件最大允許字節(jié)數(shù) 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 文件類型和文件系統(tǒng)模型 1．文件類型 文件的分類是為了更好地管理和使用，要科學(xué)地分門別類，對(duì)不同的文件進(jìn)行不同的管理。 (4) 文件的建立時(shí)間 。 (3) 文件的物理位置 。 (2) 文件長(zhǎng)度 。 3．文件 (1) 文件類型 。下面列出了一些可能的屬性，但其他的屬性也存在。我們把額外的項(xiàng)稱為文件屬性 (attribute)。 3．文件 一些典型的文件擴(kuò)展名 擴(kuò)展名 含義 備份文件 C源程序 Fortran 77程序 Compuserve 圖形轉(zhuǎn)換格式圖像 幫助文件 萬(wàn)維網(wǎng)超文本標(biāo)記語(yǔ)言文檔 用 MPEG標(biāo)準(zhǔn)編碼的電影 目標(biāo)文件 (編譯器輸出，但未連接 ) Postscript文件 用于 TEX格式化程序的輸入 一般文檔文件 壓縮存檔 3．文件 ? 每個(gè)文件都有文件名和數(shù)據(jù)。在 MSDOS中文件名由 18個(gè)字符和 13個(gè)字符的可選擴(kuò)展名組成。 ? 許多操作系統(tǒng)支持兩部分文件名，兩部分之間用句號(hào)加以分隔。用戶利用文件名來(lái)訪問(wèn)文件。一個(gè)文件必須要有一個(gè)文件名，它通常是由一串 ASCII碼或 (和 )漢字構(gòu)成的，名字的長(zhǎng)度因系統(tǒng)不同而異。文件在文件系統(tǒng)中是一個(gè)最大的數(shù)據(jù)單位，它描述了一個(gè)對(duì)象集。 3．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(wú)結(jié)構(gòu)文件兩種。 在諸多記錄中，為了能惟一地標(biāo)識(shí)一個(gè)記錄，必須在一個(gè)記錄的各個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)中，確定出一個(gè)或幾個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)，把它們的集合稱為關(guān)鍵字 (key)。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。 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。 (2) 組合數(shù)據(jù)項(xiàng)。 1．?dāng)?shù)據(jù)項(xiàng) 在文件系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)項(xiàng)是最低級(jí)的數(shù)據(jù)組織形式，可把它分成以下兩種類型 : (1)基本數(shù)據(jù)項(xiàng)。 ? 文件系統(tǒng)的管理功能 ， 是通過(guò)把管理的程序和數(shù)據(jù)組織成一系列文件的方法實(shí)現(xiàn)的 。 ? 功能： ? 分配與管理外存 ? 提供合適的存儲(chǔ)方法 ? 文件共享，保護(hù)解決沖突 文件和文件系統(tǒng) ? 文件系統(tǒng)是用戶與外存的接口 。用戶通過(guò)文件管理系統(tǒng)就可以“按名存取”方便地使用文件 ,而無(wú)需了解存儲(chǔ)設(shè)備的硬件特征和存取過(guò)程。第六章 文件 管理 第六章 文件管理 文件和文件系統(tǒng) 文件邏輯結(jié)構(gòu) 外存分配方式 目錄管理 文件存儲(chǔ)空間的管理 文件共享和保護(hù) 數(shù)據(jù)一致性控制 對(duì)于計(jì)算機(jī)處理和存放的大量信息 ,因內(nèi)存容量有限且無(wú)法長(zhǎng)期保存 ,故信息總是以文件的形式存放在輔助存儲(chǔ)器上 ,當(dāng)需要的時(shí)候再將它們調(diào)入內(nèi)存。 操作系統(tǒng)中負(fù)責(zé)管理和存取文件信息的軟件機(jī)構(gòu)被稱為文件管理系統(tǒng) 。 文件管理任務(wù) ? 任務(wù)：把存儲(chǔ)、檢索、共享和保護(hù)文件的手段，提供給用戶，以方便用戶及提高資源利用。 ? 文件系統(tǒng) =文件管理程序 （ 文件和目錄的集合 ）+它所管理的全部文件 。 ? 文件是指具有文件名的若干相關(guān)元素的集合 。這是用于描述一個(gè)對(duì)象的某種屬性的字符集，是數(shù)據(jù)組織中可以命名的最小邏輯數(shù)據(jù)單位，又稱為數(shù)據(jù)元素或字段。它是由若干個(gè)基本數(shù)據(jù)項(xiàng)組成的，簡(jiǎn)稱組項(xiàng)。 2．記錄 記錄是一組相關(guān)數(shù)據(jù)項(xiàng)的集合，用于描述一個(gè)對(duì)象在某方面的屬性。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?；蛘哒f(shuō)，關(guān)鍵字是惟一能標(biāo)識(shí)一個(gè)記錄的數(shù)據(jù)項(xiàng)。在有結(jié)構(gòu)的文件中，文件由若干個(gè)相關(guān)記錄組成；而無(wú)結(jié)構(gòu)文件則被看成是一個(gè)字符流。 3．文件 例如，可以將一個(gè)班的學(xué)生記錄作為一個(gè)文件。如在有的系統(tǒng)中把名字規(guī)定為8個(gè)字符，而在有的系統(tǒng)中又規(guī)定可用 14個(gè)字符。 windows 系統(tǒng)中，可采用長(zhǎng)文件名 (255個(gè)字符 )。在句號(hào)后面的部分稱作文件擴(kuò)展名，它通常給出了與文件有關(guān)的一些信息。在 UNIX中，如果使用擴(kuò)展名，則其長(zhǎng)度完全由用戶決定，甚至一個(gè)文件之中可以含兩個(gè)或多個(gè)部分的擴(kuò)展名。此外，所有操作系統(tǒng)還給文件賦以其他信息，比如，文件創(chuàng)建日期、文件長(zhǎng)度等等。不同系統(tǒng)的屬性差別很大。然而，每種屬性都在某個(gè)系統(tǒng)中使用?？梢詮牟煌慕嵌葋?lái)規(guī)定文件的類型，如源文件、目標(biāo)文件及可執(zhí)行文件等。文件長(zhǎng)度指文件的當(dāng)前長(zhǎng)度，長(zhǎng)度的單位可以是字節(jié)、字或塊，也可能是最大允許的長(zhǎng)度。該項(xiàng)屬性通常是用于指示文件在哪一個(gè)設(shè)備上及在該設(shè)備的哪個(gè)位置的指針。這是指文件最后一次的修改時(shí)間等。這樣， 不僅提高了文件的存取速度，對(duì)文件的共享和保護(hù)也有利。下面是常用的幾種文件分類方法。 （ 2）用戶文件：用戶委托文件系統(tǒng)保存的文件。 （ 3）庫(kù)文件：由系統(tǒng)提供給用戶使用的各種標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程、函數(shù)和應(yīng)用程序文件。 （ 2）目標(biāo)文件：把源程序經(jīng)過(guò)相應(yīng)語(yǔ)言的編譯程序編譯過(guò)，但尚未經(jīng)過(guò)鏈接程序的目標(biāo)代碼所構(gòu)成的文件。 3) 按存取控制屬性分類 根據(jù)存取控制屬性，可將文件分為三類： (1) 只執(zhí)行文件。 (2) 只讀文件。 (3) 讀寫文件。 4) 按組織形式和處理方式分類 根據(jù)文件的組織形式和處理方式，可將文件分為： (1) 普通文件：由 ASCII碼或二進(jìn)制碼組成的字符文件。 (3) 特殊文件：特指系統(tǒng)中的各類 I/O設(shè)備。 2．文件系統(tǒng)模型 ? 可將該模型分為三個(gè)層次，其最底層是 對(duì)象及其屬性 ；中間層是 對(duì)對(duì)象進(jìn)行操縱和管理的軟件集合 ；最高層是 文件系統(tǒng)提供給用戶的接口 。它作為文件管理的直接對(duì)象。為了方便用戶對(duì)文件的存取和檢索，在文件系統(tǒng)中必須配置目錄，每個(gè)目錄項(xiàng)中，必須含有文件名及該文件所在的物理地址 (或指針 )。文件和目錄必定占用存儲(chǔ)空間，對(duì)這部分空間的有效管理，不僅能提高外存的利用率，而且能提高對(duì)文件的存取速度。文件系統(tǒng)的功能大多是在這一層實(shí)現(xiàn)的，其中包括 : 對(duì)文件存儲(chǔ)空間的管理、對(duì)文件目錄的管理、用于將文件的邏輯地址轉(zhuǎn)換為物理地址的機(jī)制、對(duì)文件讀和寫的管理，以及對(duì)文件的共享與保護(hù)等功能。 這是指作為用戶與文件系統(tǒng)交互的接口。 (2) 程序接口。用戶程序可通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用來(lái)取得文件系統(tǒng)的服務(wù)。在創(chuàng)建一個(gè)新文件時(shí)，系統(tǒng)首先要為新文件分配必要的外存空間，并在文件系統(tǒng)的目錄中，為之建立一個(gè)目錄項(xiàng)。 創(chuàng)建文件 實(shí)質(zhì)是建立文件的 FCB （ 1）創(chuàng)建文件 create（ 文件名，訪問(wèn)權(quán)限，（，最大長(zhǎng)度）） （ 1）檢查參數(shù)的合法性 （ 2）檢查同一目錄下有無(wú)重名文件 （ 3）在目錄中有無(wú)空閑位置 （ 4）填寫目錄項(xiàng)內(nèi)容： 文件名，用戶名等，存取權(quán)限，長(zhǎng)度置零，（，首址） （ 5）返回 (2) 刪除文件 當(dāng)已不再需要某文件時(shí)，可將它從文件系統(tǒng)中刪除。 刪除文件 時(shí)要 撤銷 FCB (3) 讀文件 ? 在讀一個(gè)文件時(shí)，須在相應(yīng)系統(tǒng)調(diào)用中給出文件名和應(yīng)讀入的內(nèi)存目標(biāo)地址。 （ 3）根據(jù)隱含參數(shù)中的進(jìn)程主和目錄中該文件的存儲(chǔ)權(quán)限數(shù)據(jù)，檢查是否有權(quán)讀？ （ 4） 由文件內(nèi)位置與要讀的長(zhǎng)度計(jì)算最末位置，將其與目錄中的文件長(zhǎng)度比較 。 （ 6）根據(jù)下一塊號(hào)讀塊至內(nèi)存緩沖區(qū) （ 7）根據(jù)塊內(nèi)位移長(zhǎng)度取出要讀的內(nèi)容，送至參數(shù)中的內(nèi)存目的地址 （ 8） 根據(jù)塊內(nèi)長(zhǎng)度或起始?jí)K號(hào) +塊數(shù)，確定還讀下一塊嗎？同時(shí)確定下一塊塊號(hào) （ 9）返回 (4) 寫文件 在寫一個(gè)文件時(shí)，須在相應(yīng)系統(tǒng)調(diào)用中給出該文件名及該文件在內(nèi)存中的 (源 )地址。 (5) 截?cái)辔募? 如果一個(gè)文件的內(nèi)容已經(jīng)陳舊而需要全部更新時(shí)，一種方法是將此文件刪除，再重新創(chuàng)建一個(gè)新文件。 (6) 設(shè)置文件的讀 /寫位置 前述的文件讀 /寫操作都只提供了對(duì)文件順序存取的手段，即每次都是從文件的始端讀或?qū)?。也正因如此，才能改順序存取為隨機(jī)存取。使檢索開銷很大。 2．文件的“打開”和“關(guān)閉”操作 所謂“打開”，是指系統(tǒng)將指名文件的屬性從外存拷貝到內(nèi)存打開文件表的一個(gè)表目中，并將該表目的編號(hào) (或稱為索引 )返回給用戶。 如果用戶已不再需要對(duì)該文件實(shí)施相應(yīng)的操作時(shí)，可利用“關(guān)閉” (close)系統(tǒng)調(diào)用來(lái)關(guān)閉此文件，OS將會(huì)把該文件從打開文件表中的表目上刪除掉。 文件的邏輯結(jié)構(gòu) 文件組織的兩種觀點(diǎn) 用戶觀點(diǎn) （ 邏輯結(jié)構(gòu) ） ：研究的是用戶思維中的抽象文件 ， 也叫邏輯文件 。 實(shí)現(xiàn)觀點(diǎn) （ 物理結(jié)構(gòu) ） ：研究的是存儲(chǔ)在物理設(shè)備介質(zhì)上的實(shí)際文件 ， 即物理文件 。 系統(tǒng)按此和外部設(shè)備打交道 ， 控制信息的傳輸 。 文件是記錄的集合 . 每個(gè)記錄由彼此相關(guān)的域構(gòu)成。如果文件中 所有記錄的長(zhǎng)度都相同 ，則這種文件為 定長(zhǎng)記錄文件。 變長(zhǎng)記錄文件的長(zhǎng)度為各記錄長(zhǎng)度之和。這是由一系列記錄按某種順序排列所形成的文件。 (2) 索引文件 。 (3) 索引順序文件 。它為文件建立一張索引表，為每一組記錄中的第一個(gè)記錄設(shè)置一個(gè)表項(xiàng)。其長(zhǎng)度以字節(jié)為單位?？梢园蚜魇轿募醋魇怯涗浭轿募囊粋€(gè)特例。 順序文件 1．邏輯記錄的排序 文件是記錄的集合。一般地，可歸納為以下兩種情況： 第一種是串