1、第五章,文件管理,文件和文件系統(tǒng)（P116117）：,文件的存儲介質(zhì)（P117119）：,文件的存取方式（P119）： 順序存儲和隨機存儲,文件目錄（P119123）：,文件的邏輯結(jié)構(gòu)（P123124）：,文件的物理結(jié)構(gòu)（P124131）：,記錄的組成與分解（P131133）：,磁盤空間的管理（P133136）：,基本文件操作及其使用（P136137）：,文件的安全性（P139142）：,UNIX的系統(tǒng)文件管理（P142154）：,文件和文件系統(tǒng),文件和文件名 在計算機系統(tǒng)中，把邏輯上具有完整意義的信息集合稱為“文件”，每個文件都要用一個名字作標(biāo)識，稱為“文件名”。 文件分類 文件系統(tǒng)的組成部

2、分 文件目錄、文件組織、文件存儲空間的管理、文件操作、文件的安全措施。 文件系統(tǒng)對文件統(tǒng)一管理，目的是方便用戶且保證文件的安全可靠。,文件存儲介質(zhì),定義 存儲介質(zhì)不等于存儲設(shè)備，它是指用來記錄信息的磁帶、硬磁盤組、軟磁盤片、卡片等。使用它們要通過相應(yīng)的存儲設(shè)備?？砂惭b存儲介質(zhì)的設(shè)備統(tǒng)稱為存儲設(shè)備。 存儲介質(zhì)的物理單位定義為“卷”。 存儲介質(zhì)上可連續(xù)存儲信息的一個區(qū)域稱為“塊”，或稱為物理記錄。 磁盤的結(jié)構(gòu) 磁盤格式化時盤面存儲空間劃分扇區(qū)，每個扇區(qū)中個磁道都有相同長度的連續(xù)信息區(qū)，每個區(qū)就是磁盤上的塊。,文件目錄,主要內(nèi)容 文件目錄由若干目錄項組成，每個目錄項記錄一個文件的有關(guān)信息，包括： 有

3、關(guān)文件存取控制信息。 有關(guān)文件結(jié)構(gòu)的信息。 有關(guān)文件管理的信息。 目錄結(jié)構(gòu) 包括一級目錄結(jié)構(gòu)、二級目錄結(jié)構(gòu)和樹形（多級）目錄結(jié)構(gòu)。 一級目錄結(jié)構(gòu)要求所有的文件名均不相同，一般只適用于微機的單用戶系統(tǒng)。 二級目錄結(jié)構(gòu)則增加一級主文件目錄，此目錄是為用戶建立的獨立文件目錄，用戶訪問文件時先要找到用戶自己的目錄再查找該目錄下的指定文件。實際上，二級目錄機構(gòu)中，文件系統(tǒng)把用戶名和文件名合起來作為文件標(biāo)識。 樹形目錄允許用戶在自己的文件中再建立子目錄。從根目錄到文件之間所有各級子目錄名和該文件名的順序組合稱為文件的“路徑名”。,絕對路徑 是從根目錄到指定文件的路徑。 相對路徑 是從當(dāng)前目錄到指定文件的路

4、徑。 樹形目錄的優(yōu)點 解決了重名問題。 有利于文件分類。 提高檢索文件的速度。 能進行存取權(quán)限的控制。,文件的組織,文件的邏輯結(jié)構(gòu) 用戶是從使用的角度來組織文件，用戶把能觀察的且可以處理的信息根據(jù)使用要求構(gòu)造成文件，這種構(gòu)造方式是獨立于物理環(huán)境的，所以稱為文件的邏輯結(jié)構(gòu)。 把用戶組織的文件稱為邏輯文件，簡稱為文件。 邏輯文件有兩種形式：流式文件和記錄式文件。 流式文件：指用戶對文件中的信息不再劃分可獨立的單位，整個文件是由依次的一串信息組成。如word文件，圖片文件等。 記錄式文件：指用戶對文件內(nèi)信息按邏輯上獨立的含義再劃分信息單位，每個單位為一個邏輯記錄，簡稱為記錄。每個記錄可以獨立存取。也

5、就是說，一個邏輯文件是由若干個邏輯記錄組成的，我們把這種文件稱為記錄式文件。,文件的存儲/物理結(jié)構(gòu) 由文件系統(tǒng)在存儲介質(zhì)上的文件構(gòu)造方式稱為文件的物理結(jié)構(gòu)。 邏輯文件在磁盤上的組織方式,記錄的組成與分解,記錄的成組 把若干個邏輯記錄合成一組存入一塊的工作稱為“記錄的成組”，每塊中邏輯記錄的個數(shù)稱“塊因子”。 利用主存緩沖區(qū)可以把多個邏輯記錄一次性保存到磁盤塊上。也就是當(dāng)記錄要求存盤時，先存入主存緩沖區(qū)，緩沖區(qū)的大小等于最大邏輯長度乘以成組的塊因子，就是塊的大小。 在緩沖區(qū)未存滿時，不啟動磁盤寫，這樣就提高了存儲空間的利用率，減少啟動外設(shè)的次數(shù)，提高了系統(tǒng)的工作效率。 記錄的分解 這是記錄成組的

6、一個逆過程，先從磁盤中找到記錄所在的塊，并將本塊讀入主存緩沖區(qū)，再從緩沖區(qū)取出所需要的記錄送到用戶工作區(qū)。如果用戶所需的記錄已經(jīng)在緩沖區(qū)中，則不需要啟動外設(shè)讀塊信息，這也可以提高系統(tǒng)工作效率。,磁盤存儲空間的管理,1.位示圖法 用位示圖進行磁盤存儲空間的分配與回收；和主存頁式管理的存儲空間分配和回收方法類似，位示圖用一個位的信息（0/1）來表示磁盤上一個塊空間是否空閑，所不同的是，主存空間直接以塊號表示，而磁盤塊位置則由柱面號，磁頭號和扇區(qū)號三段組成。 確定空閑塊地址的通用公式： 塊號=字號字長+位號 柱面號=塊號/柱面上的塊數(shù) 磁頭號=(塊號mod柱面上的塊數(shù))/盤面上的扇區(qū)數(shù) 扇區(qū)號=(塊

7、號mod柱面上的塊號)mod盤面上的扇區(qū)號 歸還一塊時，尋找位示圖中位置的通用公式為： 塊號=柱面號柱面上的塊數(shù)+磁頭號盤面上的扇區(qū)數(shù)+扇區(qū)號 字號=塊號/字長 位號=塊號mod字長,2.空閑塊表法 用空閑塊表進行磁盤存儲空間的分配與回收：如同主存管理中的空閑區(qū)表，表每一行記錄一組連續(xù)空閑塊的首塊號和空閑塊數(shù)，空閑塊數(shù)為“0”的登記項為“空”登記項。 3.空閑塊鏈法 把所有的磁盤空閑塊用指針連接在一起構(gòu)成空閑塊鏈。 這種方法效率較低，每分配一塊時都要啟動磁盤讀出空閑塊后才能取得其中的指針，把該指針作為鏈首指針。每歸還一塊時也要啟動磁盤把原鏈首指針寫到歸還塊中，新鏈首指針指向歸還塊。,磁盤存儲空

8、間的管理,基本文件操作及其使用,1.文件操作主要有以下六種： 建立文件：建立文件操作的主要工作是檢查文件目錄，確認無重名時尋找空登記項進行登錄；尋找空閑存儲塊以備存儲文件信息或存放索引表。 打開文件：打開文件操作的主要工作是找目錄、檢索文件名，核對存取方式；讀索引表；登記已打開文件的有關(guān)信息。 讀文件：查看是否已經(jīng)打開，是否打開者請求讀文件。得到存放地址后讀出文件。 寫文件：主要工作是查文件目錄核對文件是否已建立，已建立則可寫入。 關(guān)閉文件：核實只有文件的建立者或者打開者才有權(quán)關(guān)閉文件；檢查讀入主存的文件目錄或索引表，如修改 過則要寫回存儲介質(zhì)上；在已打開文件表中清除該文件。 刪除文件：把用戶

9、指定的文件從目錄中除去并回收文件所占用的存儲空間。 這些操作均由文件系統(tǒng)提供相關(guān)的功能模塊。每個操作調(diào)用模塊時均要提供用戶名、文件名等參數(shù)。,2.用戶請求使用文件的操作步驟 讀文件：打開文件讀文件關(guān)閉文件 寫文件：建立文件寫文件關(guān)閉文件 刪除文件：關(guān)閉文件刪除文件,文件的安全性,1.區(qū)分文件的保護與保密： 文件的保護是防止文件被破壞。文件的保密是防止不經(jīng)文件擁有者授權(quán)而竊取文件。 2.文件的共享： 文件共享是指一個文件可以讓指定的某些用戶共同使用。包括不允許同時使用的共享文件和允許同時使用的共享文件。一般不允許同時讀和寫或同時寫文件。 3.文件的保護措施： 為了防止系統(tǒng)故障造成文件被破壞，可以采用建立副本和定時轉(zhuǎn)儲的辦法；為了防止用戶共享文件可能造成的文件破壞，可以采用樹形目錄結(jié)構(gòu)，存取控制表和規(guī)定文件使用權(quán)限的方法。 4.文件的保密措施： 隱藏文件目錄、設(shè)置口令和使用密碼（加密）等。,UN