- 文件結(jié)構(gòu)
- 目的：便于程序理解文件內(nèi)容
- 文件結(jié)構(gòu)有
- 無(wú)結(jié)構(gòu)：文字流摹闽、字節(jié)流等
- 簡(jiǎn)單記錄結(jié)構(gòu)：線性蹄咖、固定長(zhǎng)度、可變長(zhǎng)度等
- 復(fù)雜結(jié)構(gòu)：格式化文檔付鹿、多媒體文件等
- 由操作系統(tǒng)澜汤、程序決定了文件結(jié)構(gòu)
- 文件類型
- 文件類型一般由擴(kuò)展名決定
- 擴(kuò)展名又稱為后綴名，是標(biāo)識(shí)文件類型的一種機(jī)制舵匾。
- 文件屬性
- 文件名：唯一俊抵，便于記憶
- 文件位置：設(shè)備上文件位置的指針
- 文件類型：文件的格式
- 文件大小：文件當(dāng)前大小
- 保護(hù)：讀坐梯、寫徽诲、執(zhí)行等訪問控制信息
- 時(shí)間、日期和用戶標(biāo)識(shí)：保護(hù)、安全和使用跟蹤的數(shù)據(jù)
- 文件屬性保存在目錄中
- 文件操作
- 創(chuàng)建文件
- 寫文件
- 讀文件
- 在文件內(nèi)重定位
- 刪除文件
- 截?cái)辔募?/li>
- 打開文件
- 關(guān)閉文件
- 文件需要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
- 打開文件表：跟蹤打開文件
- 文件指針：指向最后一次讀寫的位置谎替，每個(gè)進(jìn)程1個(gè)
- 打開文件計(jì)數(shù)器：打開文件次數(shù)（調(diào)用open次數(shù)）
- 文件存儲(chǔ)位置：文件存放在存儲(chǔ)設(shè)備上的位置信息
- 訪問權(quán)限：每個(gè)進(jìn)程的訪問權(quán)限
- 優(yōu)點(diǎn)：
- 方便文件共享
- 提高文件存取效率
- 邏輯文件
- 文件呈現(xiàn)在用戶面前的組織結(jié)構(gòu)
- 又稱為文件邏輯結(jié)構(gòu)
- 邏輯文件決定了文件訪問方法
- 順序訪問：文件信息按照存放書順序一個(gè)記錄一個(gè)記錄的依次訪問
- 直接（隨機(jī)）訪問：可以直接定位到文件的某條記錄進(jìn)行訪問
- 順序文件
- 訪問方式：順序訪問
- 依次訪問時(shí)間偷溺，不能直接跳轉(zhuǎn)到文件的指定位置
- 優(yōu)先：節(jié)省存儲(chǔ)空間
- 缺點(diǎn)：訪問效率差
- 直接文件
- 訪問方式：直接訪問
- 直接通過計(jì)算得到需要讀寫記錄的位置，直接跳轉(zhuǎn)進(jìn)行文件讀寫
- 優(yōu)點(diǎn)：訪問效率好
- 缺點(diǎn)：浪費(fèi)存儲(chǔ)空間
- 索引文件
- 基本方法：為順序文件建立索引表
- 文件控制塊
- File Control Block（FCB）
- 存放操控文件所需的各類文件屬性信息
- 文件名
- 長(zhǎng)度
- 創(chuàng)建時(shí)間
- 存放位置
- 訪問控制權(quán)限
- ....
- 類似一個(gè)索引項(xiàng)
- 目錄項(xiàng)和目錄
- 目錄項(xiàng)
- 存放一個(gè)文件的各類屬性
- 有的系統(tǒng)中等同于FCB
- 目錄
- 包含著所有文件信息的節(jié)點(diǎn)集合
- 根據(jù)文件名檢索文件的橋梁
- 目錄項(xiàng)的有序集合
- 目錄文件
- 目錄組織形式
- 目錄作為一個(gè)文件存在于文件系統(tǒng)
- 目錄項(xiàng)
- 目錄和文件
- 每個(gè)目錄項(xiàng)中存放了文件在存儲(chǔ)設(shè)備的存放地址
- 目錄和文件都駐留在存儲(chǔ)設(shè)備
- 目錄相關(guān)操作
- 搜索文件
- 創(chuàng)建文件
- 刪除文件
- 列出目錄
- 重命名文件
- 跟蹤文件系統(tǒng)
- 打開目錄
- 創(chuàng)建目錄
- 刪除目錄
- 遍歷目錄
- 讀目錄
- 切換目錄
- ....
- 這些操作和文件本身無(wú)關(guān)
- 文件檢索過程
- 文件檢索是一個(gè)遍歷目錄項(xiàng)的過程
- 打開目錄文件
- 從磁盤導(dǎo)入該目錄文件的1個(gè)物理塊钱贯，該塊包含若干個(gè)目錄項(xiàng)
- 根據(jù)文件名遍歷內(nèi)存中的該塊挫掏，如找到則結(jié)束
- 判斷該目錄文件是否還有物理塊沒有讀入，如果是轉(zhuǎn)2喷舀；否則砍濒，結(jié)束。表示該目錄中沒有此文件名的文件
- 目錄項(xiàng)由于經(jīng)常變化硫麻，一般不排序
- 平均遍歷目錄項(xiàng)數(shù)：（1+n）/2 （不包括文件查不到的情況）
- 文件檢索是一個(gè)遍歷目錄項(xiàng)的過程
- 目錄性能
- 物理塊：內(nèi)存和存儲(chǔ)設(shè)備數(shù)據(jù)交換基本單位爸邢。一個(gè)物理塊一般為4KB、8KB和16KB等
- 目錄性能：讀入盡可能少的物理塊（耗時(shí)少）
- 如果
- 目錄項(xiàng)大小= ds bytes
- 目錄中最多文件數(shù) = n
- 物理塊大小 = b
- 那么
- 目錄文件大小 = ds x n bytes
- 目錄文件需要的物理塊數(shù)目 = ds x n / b
- 檢索一個(gè)文件需要平均讀入的塊數(shù) = （ds x n / b +1） / 2
- 因此
- 降低 ds => 降低讀塊數(shù)
- 降低 n => 降低讀塊數(shù)
- 目錄結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)目標(biāo)
- 效率
- 快速定位文件位置
- 提高文件訪問效率
- 命名
- 方便用戶使用
- 同名的不同文件
- 不同命的相同文件
- 分組
- 文件分組（子目錄）
- 兼顧效率和方便性
- 效率
- 單層目錄
- 所有文件在同一目錄中拿愧，只有一級(jí)目錄：根目錄
- 根目錄：一個(gè)文件系統(tǒng)最頂層的目錄
- 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單
- 缺點(diǎn)：
- 檢索效率差（目錄下文件過多）
- 不能有同名文件杠河，一個(gè)文件只能有一個(gè)名稱
- 不能分組
- 雙層目錄
- 每個(gè)用戶有自己的目錄結(jié)構(gòu)
- 目錄下的目錄
- 缺點(diǎn)：
- 無(wú)法分組
- 同一用戶不能有相同文件名的文件
- 優(yōu)點(diǎn)
- 不同用戶可有相同文件名的文件
- 比單層目錄提高檢索效率
- 樹型目錄
- 雙層目錄的擴(kuò)展：2層->N層
- 特點(diǎn)
- 檢索效率高
- 可以分組
- 允許重名
- 當(dāng)前目錄：工作目錄
- cd/spell/mail/prog
- type list
- 絕對(duì)路徑
- 從根開始的路徑名
- 相對(duì)路徑
- 從當(dāng)前目錄開始的路徑名
- 提高檢索效率
- （有向）無(wú)環(huán)圖目錄
- 文件共享：不同目錄中的文件指向同一個(gè)物理文件，也就是它們的內(nèi)容相同
- 樹型目錄不能實(shí)現(xiàn)文件共享
- 解決方法：圖型目錄
- 無(wú)環(huán)圖目錄
- 通用圖目錄
- 無(wú)環(huán)圖：有向邊無(wú)環(huán)
10.文件系統(tǒng)接口
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