【4】檔案管理
4.1 檔案和檔案系統
在計算系統中
把邏輯上具有完整意義的資訊集合成為
檔案每個檔案都要用乙個名字做標識
稱之檔名
檔案可以按照各種方法進行分類：
1> 按照用途分 系統檔案 庫檔案 使用者檔案
2> 按照保護級別來分 唯讀檔案 讀寫檔案 執行檔案 不保護檔案
3> 按資訊流向分 輸入檔案 輸出檔案 輸入輸出檔案
4> 按儲存時限分 臨時檔案 永久檔案 檔案檔案
5>按照裝置型別分 磁帶檔案 磁碟檔案
6>按組織方式分 邏輯檔案 物理檔案
4.2 檔案系統的功能
1 實現從邏輯檔案到物理檔案之間的轉換 2 有效的分配檔案的儲存空間
3建立檔案目錄
4 提供合適的訪問方法以使用各種不同的應用 5實現檔案的共享 保護 和保密
6提供一組檔案操作
4.3檔案的儲存介質
1 儲存介質是指的記錄資訊的磁帶 硬磁碟組 軟磁碟片 卡片等 使用它們要通過相應的儲存裝置
2 儲存接受的物理單位定義為 卷 例如 一盤磁帶 一張軟碟片 乙個磁碟組都能稱為乙個卷
3儲存介質上連續的資訊所組成的乙個區域稱為塊 塊是主存與儲存裝置之間進行資訊交換的物理單位
4.4 檔案的組織
1檔案的邏輯結構 =檔案的組織是指的檔案的構造方式，使用者和檔案系統往往從不同的角度對待同乙個檔案 使用者是從使用的角度來組織檔案 使用者能
把觀察到的且可以處理的資訊根據使用要求構造成檔案
這種構造方法稱為邏輯結構
2邏輯檔案的型別
1 流式檔案
流式檔案只指對檔案內資訊不在劃分單位
是依次的遺傳資訊組成
2記錄式檔案 是指使用者還可以吧資訊按邏輯上獨立的涵義劃分為資訊單位 每個單位稱為乙個邏輯記錄（記錄）
3邏輯記錄的主鍵與次鍵
對記錄檔案總每個邏輯記錄至少要有一項特殊的資訊
利用它可把同一檔案中的各個記錄區分開來
我們把能用未必標識某個記錄的項稱為主 鍵，能標識具有某一特徵的所有記錄的項稱為記錄的次鍵
4檔案的儲存結構
檔案的儲存結構介質上的組織方式稱為檔案的儲存結構
檔案在磁碟上的組織方式
1順序結構：乙個檔案在邏輯上連續的資訊存放到磁碟依次相鄰的塊上
便形成順序結構-這是一種邏輯記錄和物理塊的順序一致的檔案結構
這種結構的檔案叫順序檔案。順序結構的最大優點是訪問資訊的速度快
不必每次取查詢資訊的存放位置
只要記住當前位置
則後繼資訊 一定在下一位置
2連線接結構：連線結構是將檔案的邏輯記錄順序與磁碟上的儲存空間順序獨立開來
即邏輯記錄是順序的
但是儲存空間可以任意選擇不比
連續，這種結構檔案稱為鏈結檔案。--連線結構的特點之每個物理塊的最後乙個單元中不能存放檔案的資訊 而是用來存放實體地址登記
在檔案目錄中
3索引結構：索引結構是實現非連續儲存的另一種方法
索引結構為每個檔案建立一張索引表
索引檔案為每個檔案建立一張索引表
指出每、
個記錄的存放位址
這種結構的檔案稱為索引檔案--------索引結構具有隨機訪問任意乙個記錄 克服了只能順序訪問的缺點 採用索引結構
也便於增刪檔案的記錄
索引結構的缺點就是當檔案記錄很多時
索引表就很龐大
但是由於索引結構既合適順序訪問記錄有適合任意次
序隨機訪問記錄
所以索引結構應用廣
5記錄的成組和分解
當使用者檔案的邏輯記錄比儲存介質的分塊小得多的時候
把乙個邏輯記錄放入一塊中就會造成儲存空間的浪費
如果吧若干個邏輯記錄合併成一組存入一塊中
就可以充分利用儲存空間
這種把若干個邏輯記錄合併成一句存入一塊的工作方式稱為記錄的的成組當記錄成組存放後
使用者需要某一記錄時
必須把含有記錄的一塊資訊讀出
從這一邏輯記錄中找出使用者需要的記錄傳送給使用者
這種從一組中把乙個邏輯記錄分離出來的工作稱為記錄的分解。優點：提高儲存空間的利用率
減少儲存裝置的啟動次數缺點成組和分解要設立主存緩衝區
也增加了作業系統開銷。
4.5儲存空間的分配
1 用位示圖進行進行磁碟儲存空間的分配
位示圖用乙個位的資訊（0/1）來表示磁碟上面的空間是否空閒 主儲存器空間直接以塊號表示 而磁碟塊位置由柱面號和磁頭號和扇區
3斷組成 2unix系統的空閒塊成組連線
在unix作業系統中。把磁碟儲存空間的空閒塊成組連線 每
100個空閒塊為一組 每一組的第乙個空閒塊中登記下一組空閒快的磁碟物理塊號和空
閒塊總數
最後不足100塊的那部分磁碟物理塊號以及快數記錄專用塊中 採用這種空閒連線的方法就不需要外加專門記錄空閒分配情況的分配表
4.6檔案目錄
1 檔案目錄項的主要內容
有關檔案訪問控制資訊
例如使用者名稱
檔名檔案型別
檔案屬性
（可讀寫
唯讀只執行等）
有關檔案結構的資訊
例如檔案的邏輯結構
物理結構
記錄個數和在儲存介質上的位置
有關檔案管理的資訊
例如檔案建立的日期
修改日期
保留日期
2一級目錄結構不允許檔案重名 如果有重名的話 則在實現按名訪問時 就可以能出錯 一般只適用於微機的單使用者系統
3》在多道程式設計系統中 若要求所有使用者定義的檔名都不同是很困難 如果要人為的限制檔案命名規則對使用者來說很不方便，為了解決重名問題，
在多道程式設計系統中常常採用二級目錄或者屬樹形目錄結構另外樹形目錄結構還有利於檔案的分類
4>絕對路勁，相對路徑
絕對路徑是指從目錄到指定檔案或目錄的通路
這個通路是唯一的
其路徑是由通路所經過的所有目錄的目錄名組成
從當前目錄開始的路徑稱為
相對路徑
4.7檔案的保護與保密
1區分檔案保護和保密：檔案保護：防止檔案被破壞 檔案的保密防止他人竊取檔案
2檔案的保護措施：為了防止檔案故障所造成的破壞，可以採用建立副本和定時轉儲的方法，為了防止使用者共享檔案可能造成的檔案破壞可以採用樹
形目錄結構
訪問監控表和規定檔案使用許可權的方法。
3檔案的保密措施：為檔案設定口令是實現檔案保密的一種可行的方法，只有要求使用檔案者提供的口令與檔案目錄中的口令一致時，他才能使用文 還有隱蔽檔案目錄
4.8檔案的使用
1訪問方法與檔案儲存結構 儲存介質特性間的關係
檔案的訪問方法不僅與檔案的性質有關
並且與使用者怎麼使用檔案有關
使用者要求系統把檔案儲存到儲存介質上時，必須把自己怎麼使用檔案的訪問方式告訴系統，訪問方式的選擇由檔案的性質決定
檔案系統把根據使用者的訪問方法和訪問的儲存介質型別決定檔案訪問結構
訪問方法，檔案儲存結構，儲存介質特性三者之間的關係可簡單概括如下：
順序機構
鏈結結構只支援順序訪問方式
而索引結構既支援順序訪問方式
又可支援隨機讀取方式
對不同的儲存介質而言
像磁帶卡片等只支援順序訪問方式
而軟盤硬碟光碟等
既支援順序訪問方式
又可支援隨機訪問方式
2檔案操作的主要種類
1>建立操作 使用者要求把乙個新檔案存放到儲存介質時 首先要向系統提出建立要求 這時使用者必須向系統提供如下引數 使用者名稱 檔名 訪問
方式儲存裝置型別
可訪問性
記錄大小等
系統在接到使用者的
建立要求後
就在檔案目錄中尋找空目錄項進行登記
2>開啟 操作 開啟檔案操作的主要工作是找目錄 檢索檔名 核對訪問方式 讀索引表 登記已開啟的檔案的有關資訊
3>讀寫操作 系統執行讀操作的時候 按指定的記錄號或者鍵 查索引表 得到記錄存放的實體地址後按位址將記錄讀出 執行寫操作的時候 在
索引表中招乙個空登記項，且找到乙個空的儲存快
把記錄存到找到的儲存快中
同時在索引表中登記
4>關閉操作 只有檔案的建立者或者開啟者才有權利關閉檔案 檢查讀入主存的檔案目錄活著索引表 如修改過則要重寫回儲存介質上
在以已開啟檔案表中清楚該檔案
5>刪除操作 在使用者指定的檔案從目錄中除去並**檔案所占用的空間
3使用者請求使用檔案的操作步驟
1> 讀乙個檔案資訊時 依次呼叫：開啟檔案 讀檔案 關閉檔案
2>寫乙個檔案資訊時 建立檔案 寫檔案 關閉檔案
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