文件主要內(nèi)容一、文件概念二、文件類型和屬性三、文件存取方法四、文件操作實驗12Linux文件操作一、文件概念計算機中的三種實體硬件程序數(shù)據(jù)第2章處理器管理第4章存儲管理第5章設(shè)備管理進程、線程管理與調(diào)度第3章并發(fā)進程的同步、互斥與死鎖第6章文件管理CPU內(nèi)存輸入設(shè)備輸出設(shè)備數(shù)據(jù)加工機構(gòu)程序數(shù)據(jù)加工結(jié)果文件數(shù)據(jù)保存機構(gòu)外存程序數(shù)據(jù)硬件+程序文件是計算機軟件資源的重要組織和存在形式計算機運行的結(jié)果基本上是以文件形式保存下來的文件的地位文件由進程創(chuàng)建，但是獨立于進程、用戶甚至創(chuàng)建它的系統(tǒng)而存在操作系統(tǒng)中處理文件的部分稱為文件系統(tǒng)。文件系統(tǒng)文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)中專門對軟件資源進行管理的軟件子系統(tǒng)。文件系統(tǒng)提供了訪問操作系統(tǒng)和所有用戶程序與數(shù)據(jù)的機制文件是記錄在外存上具有名稱的相關(guān)信息的集合。1、文件文件是對存儲設(shè)備的抽象，它將以存儲介質(zhì)物理塊為單位的信息存儲單元抽象為以文件為單位的邏輯存儲單元。表意時，文件是信息的邏輯單位，構(gòu)成信息的文字串具有一定的組織順序、結(jié)構(gòu)和意義，文字串表達的意義與其存放介質(zhì)無關(guān)。2、信息的邏輯單位和物理存儲單位表意存儲信息包括文件需要存放起來，存儲文件時，存儲塊（物理塊）是文件（信息）的物理單位。文件長度是可變的，存儲塊通常是定長的，一個文件占用的存儲塊的數(shù)目和位置與文件的意義無關(guān)。用戶通過文件名即可存取文件中的內(nèi)容。3、信息邏輯單位到物理存儲單位的映射從信息邏輯單元到信息物理存儲單元的映射由操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)完成創(chuàng)建或訪問文件時需要給出文件名。4、文件名文件名由字母、數(shù)字以及一些特殊字符組成，文件名的長度因系統(tǒng)而異。二、文件類型和屬性1、文件類型（1）按用途分系統(tǒng)文件庫文件用戶文件（2）按保護級別分只讀文件讀寫文件不保護文件（3）按信息流向分輸入文件輸出文件輸入輸出文件（4）按存放時限分臨時文件永久文件檔案文件（5）按設(shè)備類型分磁盤文件磁帶文件軟盤文件（6）文件內(nèi)容是否用于閱讀理解、編輯分ASCII文件二進制文件可以采用文本編輯器打開閱讀和編輯二進制文件采用文本編輯器打開以后顯示亂碼可執(zhí)行文件以及庫文件為常見的二進制文件UNIX操作系統(tǒng)支持的常見文件類型如源程序、數(shù)據(jù)、目標代碼、操作系統(tǒng)、庫、實用程序文件（1）普通文件由文件目錄項組成的系統(tǒng)文件（2）目錄文件指磁盤、光盤等塊設(shè)備，操作系統(tǒng)將設(shè)備看作文件。（3）塊設(shè)備文件指終端、打印機等字符設(shè)備。（4）字符設(shè)備文件（5）FIFO命名管道文件和socket套接字文件包括文件名和擴展名、標識符、文件屬主ID、文件所屬組ID等（1）文件基本屬性表明文件類型。如普通文件、目錄文件、系統(tǒng)文件、隱式文件、設(shè)備文件、pipe文件、socket文件等；ASCII碼文件、二進制文件等（2）文件類型屬性2、文件屬性文件屬性用于文件的管理控制和安全保護文件屬性包括包括文件的位置信息、邏輯記錄長、文件當前長、文件最大長、關(guān)鍵字位置、關(guān)鍵字長度、文件打開次數(shù)等。（3）文件控制屬性包括文件創(chuàng)建時間、最后訪問時間、最后修改時間等，用于保護、安全和使用跟蹤。（4）文件管理屬性包括用戶對文件允許執(zhí)行的訪問操作，如可讀、可寫、可執(zhí)行、可更新、可刪除等；上鎖標志和解鎖標志；口令等；許可訪問者。（5）文件保護屬性三、文件存取方法1、文件存儲單位磁盤等文件存儲設(shè)備屬于典型的塊設(shè)備，塊設(shè)備I/O以物理塊為單位執(zhí)行，文件內(nèi)容以物理塊（物理記錄）為單位存取。不同塊設(shè)備的物理塊大小可能并不相同。文件系統(tǒng)定義獨立于任何物理塊的尺寸統(tǒng)一的邏輯塊（邏輯記錄）。邏輯塊（邏輯記錄）大小通常設(shè)定為物理塊尺寸的整數(shù)倍，即一個邏輯塊占用若干個物理位置相鄰的物理塊。讀寫一個邏輯塊意味著訪問若干個物理位置相鄰的物理塊。2、文件訪問方式（1）順序訪問（2）隨機訪問（直接訪問）（3）索引訪問（1）順序訪問順序訪問從文件開頭或者當前位置向文件尾部順序讀取文件的內(nèi)容，不能跳過某一些內(nèi)容，文件后面的內(nèi)容不能先于文件前面部分的內(nèi)容讀取出來。寫入與此類似。后面的訪問起點依賴于前面訪問后確定的文件指針位置。缺乏索引的文件通常只能順序訪問需要順序訪問的情況對存儲介質(zhì)上的信息不提供定位參數(shù)（物理地址）的存儲設(shè)備也只能順序訪問磁盤上的鏈接文件也只能順序訪問例如磁帶上的文件只能順序訪問（2）隨機訪問（直接訪問）能夠以任意次序讀取其中字節(jié)或記錄的文件稱為隨機存取文件或直接訪問文件。例如，航班訂票程序必須能夠直接存取乘客預訂的航班記錄，而不必先讀出其它航班的成千上萬個記錄。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)使用的文件往往屬于隨機存取文件。磁盤文件可以直接訪問，因為磁盤訪問可以指定物理塊地址。直接訪問文件可以立即訪問需要的那部分信息，而不必涉及不需要的信息部分。（3）索引訪問索引訪問建立在直接訪問方式上。索引訪問需要為文件創(chuàng)建索引，這樣的文件稱為索引文件。索引類似文件內(nèi)容目錄，包含指向各內(nèi)容塊的指針。查找索引文件時，首先查找索引塊，獲得目標內(nèi)容塊的指針，再從目標內(nèi)容塊中找到所需記錄。四、文件操作1、創(chuàng)建文件（create）2、打開文件（open）3、寫文件（write）操作系統(tǒng)提供的文件操作系統(tǒng)調(diào)用主要有：4、讀文件（read）5、調(diào)整讀寫指針（seek）6、關(guān)閉文件（close）7、刪除文件（delete）1、創(chuàng)建文件（create）創(chuàng)建不包含任何數(shù)據(jù)的文件。在目錄中為新文件創(chuàng)建目錄條目，設(shè)置文件屬性信息，如文件名等。2、打開文件（open）在使用文件之前，必須先打開文件。open調(diào)用將文件屬性和磁盤地址表裝入內(nèi)存，便于后續(xù)操作訪問。3、寫文件（write）write調(diào)用針對已經(jīng)打開的文件執(zhí)行寫操作。一般從當前位置開始寫入信息。如果當前位置是文件末尾，則文件長度增加。如果當前位置在文件中間，則現(xiàn)有數(shù)據(jù)被覆蓋。4、讀文件（read）read調(diào)用針對已經(jīng)打開的文件執(zhí)行讀操作。讀出的數(shù)據(jù)一般來自文件當前位置。調(diào)用者需要指定讀取的數(shù)據(jù)量和數(shù)據(jù)存放的緩沖區(qū)。5、調(diào)整讀寫指針（seek）seek調(diào)用調(diào)整讀寫指針的位置。6、關(guān)閉文件（close）文件訪問結(jié)束時，關(guān)閉文件以釋放文件屬性及磁盤地址等不再需要的管理數(shù)據(jù)所占內(nèi)存空間，同時寫入文件的最后一塊。7、刪除文件（delete）刪除不需要的文件，釋放其所占外存空間。實驗12Linux文件操作1、Linux文件操作函數(shù)簡介（1）FILE*fopen(constchar*path,constchar*mode)：打開/創(chuàng)建文本或二進制文件path；（2）size_tfread(void*buffer,size_tsize,size_tcount,FILE*stream)：從文件stream中讀取count個長度為size的字節(jié)到內(nèi)存buffer；（3）size_tfwrite(constvoid*buffer,size_tsize,size_tcount,FILE*stream)：將內(nèi)存buffer中count個長度為size的字節(jié)寫入到文件stream；（4）intfseek(FILE*stream,longoffset,intfromwhere)：以f