第五章

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1.文件系统概述

文件：文件时具有符号名，在逻辑上具有完整意义的一组相关信息项的序列

文件系统：是操作系统中负责存放**和管理信息的功能模块

1. 文件系统的功能：
   1. 用户角度：
      1. 文件的按名存取
      2. 对文件的共享和保护
      3. 文件操作与使用的接口
   2. 操作系统角度：
      1. 建立和维护文件目录
      2. 分配和回收存储空间
      3. 对文件进行保密和保护
      4. 监督用户存取与修改文件的权限
      5. 解决在不同存储介质上信息的表示方式、编址方式、存储次序和信息检索等问题
2. 文件系统的组成：
   1. 文件的组织：包括流式文件和记录式文件
   2. 文件的存取：包括顺序存取，随机存取（直接存取，索引存取）
   3. 文件的控制
   4. 文件的使用：文件的创建，打开，关闭，读写，定位等

2.文件的组织

存储介质：常见的由磁带，光盘和软盘

卷是存储介质的单位

块是在存储介质上由连续信息组成的一个区域，也成为物理记录，磁盘上的块又称扇区；块是主存和辅存上进行信息交换时的一个标准的物理单位

逻辑记录：是文件中按信息在逻辑上的独立含义所划分的信息单位

逻辑文件（文件的逻辑结构）：独立于物理环境的用户概念中的抽象信息组织方式，有两种实现方式：

1. 流式文件：文件中的数据是由一串字节组成的信息流序列，即字节流文件
2. 记录式文件：一种有结构的文件，由若干逻辑记录信息所组成的记录流文件

记录的成组与分解：

1. 成组：将若干个逻辑记录合并成一组，写入一个块中；每个物理块中逻辑记录的个数称为块因子

   记录的成组是在输出缓冲区中进行的，若干个逻辑记录在凑满一个物理块后才将输出缓冲区的信息写到存储介质上

2. 分解：当存储介质上的物理记录被读进输入缓冲区后，将逻辑记录从块中分离出来的操作，则称为记录的分解

3. 特征：提前读和推迟写

记录的成组操作是为了实现写的操作，记录的分解操作则是为了实现读的操作

文件的物理结构：文件在物理存储空间中的存取方法和组织关系

常见的文件物理结构：

1. 顺序文件：将一个文件中逻辑上连续的信息存放到存储介质上依次相邻的块中，形成的顺序结构便称为顺序文件（理解为数组？）
2. 连接文件：允许信息存储在离散的物理块中，使用连接字表示文件中各个物理块之间的先后次序，又称为串联文件（有点像链表）
3. 直接文件：又称散列文件，通过计算记录的关键字建立与其物理存储地址之间的对应关系从而实现存取。（有点像hash table）
4. 索引文件：综合了顺序文件和连接文件。为每个文件建立一张索引表，表中每个项都包含一个记录的key及其存储地址，索引表的地址可由文件目录指出（Map）

3. 文件目录

文件目录：是实现文件”按名存取“的关键数据结构，基本功能是将文件名转换成该文件信息在磁盘上的物理位置。

文件目录的管理：

1. 文件定位：
   1. 绝对路径：从根目录开始查找
   2. 相对路径：从当前目录出发
2. 目录项的查找
   1. 顺序查找
   2. 二分查找
   3. 杂凑法
3. 活动文件表：在用户使用一个文件之前，先通过打开操作，将该文件有关的目录信息复制到指定的主存区域，并将有关信息填入活动文件表，建立用户进程和该文件目录项之间的关系