【正文】 15 文件的物理結(jié)構(gòu)與存儲設(shè)備 1. 文件物理結(jié)構(gòu) 指文件在外存介質(zhì)上的 存放方式 ， 以及與文件邏輯結(jié)構(gòu)之間的映射關(guān)系 ， 是文件的存儲結(jié)構(gòu) 。 ? 不同邏輯結(jié)構(gòu)的文件 ， 其搜索方法和效率各不相同 。 ⑶ 按鍵存取 ? 根據(jù)給定的鍵或記錄名 ， 首先搜索到要進(jìn)行存取的記錄的邏輯位置 ， 再將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的物理地址后進(jìn)行存取 。 ? 在記錄式文件中 ， 反映為 按記錄的排列順序進(jìn)行存取 ； ? 在無結(jié)構(gòu)的字符流式文件中 ， 反映為 當(dāng)前讀寫指針的變化 。 從這個(gè)意義上說 ， 流式文件可以看作為只有一條記錄的特殊的記錄文件 。 ? 記錄分為定長記錄和變長記錄 。 ? 記錄是具有特定意義的信息單位 。 因此 ， 這種結(jié)構(gòu)適合于查詢 、 修改操作不多的文件 。 ? 訪問流式文件時(shí) ， 依靠讀寫指針定位下一個(gè)待訪問的字符 。 ? 文件 物理結(jié)構(gòu) 由操作系統(tǒng)定義并感知 ， 它涉及文件在實(shí)際外存設(shè)備上的存放形式和外存空間的利用率 ， 文件的物理結(jié)構(gòu)對于用戶透明 。 2022/8/17 操作系統(tǒng)第 7章第 1講 10 文件的邏輯結(jié)構(gòu)及其存取方式 文件的結(jié)構(gòu) 是指文件的組織形式 ， ? 兩種形式：邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu) 。 (4) 提供用戶接口 (如：鍵盤命令 、 圖形菜單 、 批處理和系統(tǒng)調(diào)用函 數(shù) ， 均由文件系統(tǒng)提供 ) 。 (2) 合理存放文件 ， 對磁盤等外存空間進(jìn)行統(tǒng)一管理 。 （ 面向系統(tǒng) ） ? 從 用戶角度 來看 ， 文件系統(tǒng)主要 是 實(shí)現(xiàn) “ 按名取存 ” ， 文件系統(tǒng)的用戶只要知道所需文件的文件名 ， 就可存取文件中的信息 ， 而無需知道這些文件究竟存放在什么地方 。 文件系統(tǒng)的 組成 ： ? 管理文件所需要的 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ； ? 操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)文件管理的 系統(tǒng)程序 ； ? 涉及文件操作的一組 系統(tǒng)調(diào)用 。 (5) 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 。 (4) 按文件的 邏輯結(jié)構(gòu) 分類 流式文件 ：構(gòu)成文件的基本單位是字符 ， 是有序字符的集合 。 (2) 按 信息保存期限 分類 臨時(shí)文件 ， 永久文件 ， 檔案文件 。 用戶文件主要由源程序 、 目標(biāo)程序 、 用戶數(shù)據(jù)庫等組成 。 2022/8/17 操作系統(tǒng)第 7章第 1講 7 幾個(gè)基本概念 2. 文件的分類 (1) 按文件 性質(zhì) 和 用途 分類 系統(tǒng)文件 ：由操作系統(tǒng)核心和各種系統(tǒng)應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)組成的文件 。 ⑸ 大小 ：文件大小 。 ⑶ 類型 ：標(biāo)志該文件類型 ， 比如可執(zhí)行文件 、 批處理文件 、 源文件 、文字處理文件等等 。 2022/8/17 操作系統(tǒng)第 7章第 1講 6 幾個(gè)基本概念 文件的 屬性 通常包括以下內(nèi)容： （ 文件說明 ， FCB） ⑴ 文件名 ：文件的外部標(biāo)識 ， 由用戶按規(guī)定取名 。 ? 文件完整性 ? 文件操作 ? 文件系統(tǒng)的層次模型 2022/8/17 操作系統(tǒng)第 7章第 1講 4 文件管理概述 ? 文件及文件系統(tǒng)產(chǎn)生的 必要性 ： ? 計(jì)算機(jī)處理信息大 ， 內(nèi)存容量有限 ? 進(jìn)程地址空間存放信息是臨時(shí)的 ? 多進(jìn)程間需實(shí)現(xiàn)大量的信息共享 ? 文件系統(tǒng) 設(shè)計(jì)目標(biāo) ： ? 方便用戶使用 ? 提高文件檢索速度 ? 提供文件共享 ? 提供文件安全性保證 ? 提高存儲文件的外存資源利用率 2022/8/17 操作系統(tǒng)第 7章第 1講 5 幾個(gè)基本概念 1. 文件與文件名 文件 是在邏輯上具有完整意義的信息的集合 ，以文件名作為其唯一標(biāo)識。 ? 文件目錄結(jié)構(gòu)：一級目錄、二級目錄、多級目錄。 2022/8/17 操作系統(tǒng)第 7章第 1講 3 本章要點(diǎn)（ 2） ? 文件目錄管理 ? 文件的組成：文件說明（ FCB）及文件體。（ 定義及特點(diǎn) ） ? 存儲設(shè)備：順序存取設(shè)備、直接存取設(shè)備。 ? 存取方式：順序存取、隨機(jī)存取、按鍵存取。2022/8/17 操作系統(tǒng)第 7章第 1講 1 第 7章 文件管理 2022/8/17 操作系統(tǒng)第 7章第 1講 2 本章要點(diǎn)（ 1） ? 基本概念 ? 文件、文件名、文件系統(tǒng)（ 定義、組成、功能 ）、文件的分類。 ? 文件的邏輯結(jié)構(gòu)及存取方式 ? 邏輯結(jié)構(gòu)：字符流式文件、記錄式文件。 ? 文件的物理結(jié)構(gòu)與存儲設(shè)備 ? 物理結(jié)構(gòu)：連續(xù)文件、串聯(lián)文件、索引文件。（ 特點(diǎn)及舉例 ） ? 文件的存儲空間管理 ? 常用存儲空間管理方法：空閑文件目錄、空閑塊鏈（ 其中的成組鏈接 ）、位示圖。 ? 文件目錄項(xiàng)、目錄文件、文件 i結(jié)點(diǎn)。（特點(diǎn)） ? 文件共享與保護(hù) ? 文件共享的方式：繞道法、鏈接法、基本文件目錄表法。 文件名 即文件的名稱，以字符串的形式描述。 ⑵ 文件標(biāo)識符 ：文件的內(nèi)部標(biāo)識 ， 由操作系統(tǒng)給出 。 ⑷ 位置 ：指向文件在設(shè)備上存放位置的指針 。 ⑹ 存取權(quán)限 ：文件的存取控制信息 （ 是否可讀 、 可寫 、 可執(zhí)行等 ） ⑺ 時(shí)間 、 日期和用戶標(biāo)識 ：文件創(chuàng)建 、 上次修改 、 上次訪問等的時(shí)間 、日期以及用戶 ， 用于系統(tǒng)保護(hù) 、 安全和使用跟蹤 。 用戶文件 ：用戶委托文件系統(tǒng)保存的文件 。 庫 文 件 ： 標(biāo)準(zhǔn)子程序及常用應(yīng)用程序組成文件 ， 允許用戶使用但不能修改 。 (3) 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 。 記錄式文件 ：構(gòu)成文件的基本單位是記錄 ， 是一組有序記錄的集合 。 2022/8/17 操作系統(tǒng)第 7章第 1講 8 幾個(gè)基本概念 3. 文件系統(tǒng) 文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)中負(fù)責(zé) 管理 和 存取 文件信息的軟件機(jī)構(gòu) 。 ? 從 系統(tǒng)角度 來看 ， 文件系統(tǒng)是對文件存儲器的存儲空間進(jìn)行組織 、分配和回收 ， 負(fù)責(zé)文件的 存儲 、 檢索 、 共享和保護(hù) 。 （ 面向用戶 ） 2022/8/17 操作系統(tǒng)第 7章第 1講 9 幾個(gè)基本概念 文件系統(tǒng)的 詳細(xì)功能 ： (1) 實(shí)現(xiàn)