[研究生入學考試]計算機操作系統(tǒng)考研輔導講義第4、5章

1、1四、文件管理四、文件管理4.1考試大綱（一）文件系統(tǒng)基礎1文件概念2文件結(jié)構順序文件；索引文件；索引順序文件3目錄結(jié)構文件控制塊和索引結(jié)點；單級目錄結(jié)構和兩級目錄結(jié)構；樹形目錄結(jié)構。4文件共享共享動機；共享方式；共享語義。5文件保護訪問類型；訪問控制。（二）文件系統(tǒng)實現(xiàn)1文件系統(tǒng)層次結(jié)構2目錄實現(xiàn)3文件實現(xiàn)（三）磁盤組織與管理1磁盤的結(jié)構2磁盤調(diào)度算法3磁盤的管理4.2知識點歸納4.2.1文件系統(tǒng)基礎文件系統(tǒng)的管理功能是通過把它所管理

2、的程序和數(shù)據(jù)組織成一系列文件的方法來實現(xiàn)的。而文件是指具有文件名的若干相關元素的集合。元素通常是記錄，而記錄又是一組有意義的數(shù)據(jù)項的集合?；谖募到y(tǒng)的概念，可以把數(shù)據(jù)組成分為數(shù)據(jù)項、記錄和文件三級。一、文件概念1、數(shù)據(jù)項在文件系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)項是最低級的數(shù)據(jù)組織形式，可把它分成以下兩種類型：（1）基本數(shù)據(jù)項。用于描述一個對象的某種屬性的字符集，是組織中可以命名的最小邏輯數(shù)據(jù)單位，即原子數(shù)據(jù)。（2）組合數(shù)據(jù)項。它是由若干基本數(shù)據(jù)項組成的。簡

3、稱組項。基本數(shù)據(jù)項除了數(shù)據(jù)名外，還應有數(shù)據(jù)類型。2、記錄記錄是一組相關數(shù)據(jù)項的集合，用于描述一個對象在某方面的屬性。一個記錄應包含哪些數(shù)據(jù)項，取決于需要描述對象的哪個方面。而在諸多記錄中，為了能唯一地標識一個記錄，必須在一個記錄的各個數(shù)據(jù)項中，確定出一個或幾個數(shù)據(jù)項，把它們的集合稱為關鍵字。3、文件文件是由創(chuàng)建者所定義的、具有文件名的一組相關元素的集合，可分為有結(jié)構文件和無結(jié)構文件兩種。在有結(jié)構的文件中，文件由若干個相關記錄組成；而無結(jié)

4、構的文件則被看成是一個字符流。文件在文件系統(tǒng)中是一個最大的數(shù)據(jù)單位。此外，文件應具有自己的屬性，屬性可以包括：文件類型、文件長度、文件的物理位置、文件的建立時間等。3順序文件的最佳應用場合是在對諸記錄進行批量存取時，即每次要讀或?qū)懸淮笈涗洝４藭r，對順序文件的存取效率是所有邏輯文件中最高的；此外，也只有順序文件才能存儲在磁帶上，并能有效地工作。在交互應用的場合，如果用戶（程序）要求查找或修改單個記錄，為此系統(tǒng)便要去逐個地查找諸記錄。這是

5、，順序文件所表現(xiàn)出來的性能就可能很差，尤其是當文件較大時，情況更為嚴重。順序文件的另一個缺點是增加或刪除記錄比較困難。3、索引文件對于定長記錄的文件，如果要查找第i個記錄，可直接根據(jù)下式計算來獲得第i個記錄相對于第一個記錄首址的地址：Ai=iL。然而，對于可變長度記錄的文件，要查找其第i個記錄時，需首先計算出該記錄的首地址。為此，需順序地查找每個記錄，從中獲得相應記錄的長度Li，然后才能按下式計算出第i個記錄的首址。假定在每個記錄前用一

6、個字節(jié)指明該記錄的長度，則Ai=，可見，對于定長記錄，除了可以方便地實現(xiàn)順序存取外，還可較方便iLiii????10地實現(xiàn)直接存取。然而對于變長記錄就較難實現(xiàn)直接存取。為了解決這一問題，可為變長記錄文件建立一張索引表，對主文件中的每個記錄，在索引表中設立一個相應的表項，用于記錄該記錄的長度L和指向該記錄的指針（指向該記錄在邏輯地址空間中的首址）。由于索引表是按記錄鍵排序的，因此，索引表本身是一個定長記錄的順序文件，從而可以方便地實現(xiàn)直接

7、存取。如圖41示出了索引文件的組織形式。索引號長度m指針ptrR00m0R11m1……Riimi……索引表邏輯文件圖41索引文件的組織在對索引文件進行檢索時，首先是根據(jù)用戶提供的關鍵字，并利用折半查找法去檢索索引表，從中找到相應的表項；再利用該表項中給出的指向記錄的指針值，去訪問所需的記錄。而每當要向索引文件中增加一個新記錄時，便需對索引表進行修改。由于索引文件可有較快的檢索速度，故它主要用于對信息處理的及時性要求較高的場合。使用索引文

8、件的主要問題是，它除了有主文件外，還需配置一張索引表，而且每個記錄都要有一個索引項，因此提高了存儲費用。4、索引順序文件索引順序文件可能是最常見的一種邏輯文件形式。它有效地克服了變長記錄文件不便于直接存取的缺點，而且所付出的代價也不算太大。它是順序文件和索引文件想結(jié)合的產(chǎn)物。將順序文件中的所有記錄分為若干個組（例如50個記錄為一組）；為順序文件建立一張索引表，在索引表中為每組中的第一個記錄建立一個索引項，其中含有該記錄的鍵值和指向該記錄