计算机操作系统第三版课件 第六章

文件与原来的主文件加以合并， 产生一个按关键字排序的
新文件。
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6.2.3 索引文件
对于定长记录文件，如果要查找第i个记录， 可直接根
第六章 文件管理
据下式计算来获得第i个记录相对于第一个记录首址的地址：
Ai=i×L 然而，对于可变长度记录的文件，要查找其第i个记录 时，须首先计算出该记录的首地址。为此，须顺序地查找 每个记录，从中获得相应记录的长度Li，然后才能按下式
在交互应用的场合，如果用户(程序)要求查找或修改单个记
录，为此系统便要去逐个地查找诸记录。 这时， 顺序文件所表 现出来的性能就可能很差， 尤其是当文件较大时， 情况更为严 重。 例如，有一个含有104个记录的顺序文件，如果对它采用 顺序查找法去查找一个指定的记录，则平均需要查找5×103个 记录； 如果是可变长记录的顺序文件，则为查找一个记录所需 付出的开销将更大，这就限制了顺序文件的长度。
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Байду номын сангаас
第六章 文件管理
6.1 文件系统综述
6.1.1 文件类型
6.1.2
6.1.3
文件系统
文件的基本操作
6.1.4
文件的基本操作
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第六章 文件管理
6.1.1
文件：
文件类型
-----章返回 -----------
由若干记录组成的集合 本数据项组成，所以也叫组合数据项。 或无记录无结构的相关元素的集合 也可以是某些慢速字符设备
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UNIX、Linux以及Dos系统中，文件按组织和处理方式分为： （1）普通文件 内部无结构的一串字符。
第六章 文件管理
这种文件既可以是系统文件，也可以是库文件或用户文件。
（2）目录文件
由文件目录构成的一类文件。
对它的处理（读、写、执行）在形式上与普通文件相同。 （3）特别文件 由外部设备构成。 这类文件对于查找目录，存取权限验证等的处理与普通文件 相似。 而其它部分的处理要针对设备特性要求做相应的特殊处理。
字节为单位。对流式文件的访问，则是采用读写指针来指
出下一个要访问的字符。可以把流式文件看作是记录式文 件的一个特例。在UNIX系统中，所有的文件都被看作是
流式文件；即使是有结构文件，也被视为流式文件；系统
不对文件进行格式处理。
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第六章 文件管理
6.2.2 顺序文件
1. 逻辑记录的排序
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第一种是串结构， 各记录之间的顺序与关键字无关。 通常的办法是由时间来决定，即按存入时间的先后排列，
最先存入的记录作为第一个记录，其次存入的为第二个记
录， …… 依此类推。 第二种情况是顺序结构，指文件中的所有记录按关键 字(词)排列。可以按关键词的长短从小到大排序，也可以 从大到小排序；或按其英文字母顺序排序。
数据库管理系统则对数据集中控制使数据充分共享交 叉访问，与应用程序高度独立，并可维护数据库中的数据， 预防和避免错误，删除和更正错误数据。
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第六章 文件管理
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文件系统的接口： 为方便用户使用文件系统，文件系统通常向用户提供两种 类型的接口： （1）命令接口。这是指作为用户与文件系统交互的接口。 用户可通过键盘终端键入命令，取得文件系统的服务。
∑(Lk ＋1 ) ∑(Lk ＋1 )
i
Li
k ＝0
(a) 定长记录文件
„
(b) 变长记录文件
图 6-3 定长和变长记录文件
„
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第六章 文件管理
3. 顺序文件的优缺点 顺序文件的最佳应用场合，是在对诸记录进行批量存取时， 即每次要读或写一大批记录。此时，对顺序文件的存取效率是 所有逻辑文件中最高的；此外，也只有顺序文件才能存储在磁 带上， 并能有效地工作。
计算出第i个记录的首址。假定在每个记录前用一个字节指
（2）程序接口。这是指作为用户程序与文件系统的接口。 用户程序可通过系统调用来取得文件系统的服务。
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第六章 文件管理
6.1.3 文件的基本操作
建立文件 打开文件 关闭文件
建立文件 在Windows 中叫什么
读/写文件
删除文件
建立文件
当用户想要将他的一批信息作为一个文件放在文件存储器中 文件工作方式 供以后调用时，可用此命令向系统提出建立文件的要求。
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第六章 文件管理
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顺序文件的另一个缺点是， 如果想增加或删除一
个记录， 都比较困难。 为了解决这一问题， 可以为顺序 文件配置一个运行记录文件 (Log File)或称为事务文件 (Transaction File)， 把试图增加、 删除或修改的信息记 录于其中， 规定每隔一定时间， 例如4小时，将运行记录
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第六章 文件管理
6.2 文件的逻辑结构
对于任何一个文件，都存在着以下两种形式的结构：
（1）文件的逻辑结构(File Logical Structure)。
(2) 文件的物理结构， 又称为文件的存储结构， 是指文件在
外存上的存储组织形式。
6.2.1
文件的逻辑结构
6.2.2
顺序文件
6.2.3 索引文件
文件：是具有文件名的一组相关信息 的集合，可分为有结构文件和无结构 文件两种。所谓有结构文件，就是文 件有若干个相关记录组成，而无结构 记录：是一组相关数据项的集合，用于描 文件则被看成是字符流。 述一个对象某方面的属性。它由若干个基
为了便于文件的控制和管理，通常把文件分成若干类型。
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文件按性质和用途分为：
叫什么？ Open（name，mode）
当系统发现读的文件未打开时，系统自动地帮助用户先做打 开工作，然后再读； 有的系统里，文件的打开在建立文件时，系统就自动完成。
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第六章 文件管理
6.1.3
建立文件 打开文件
文件的基本操作
关闭文件 读/写文件 删除文件
关闭文件
若文件暂时不用，则必须将它关闭。 命令格式： close(fd）
第六章 文件管理
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按文件的逻辑结构分类分为：
从用户角度组织的文件结构形式。 （1）有结构文件 由若干个记录所构成的文件，故又称为记录式文件。 根据记录的长度是定长的还是可变的又可进一步分为定 长记录文件和可变长记录文件。 （2）无结构文件 直接由字符序列所构成的文件，故又称为流式文件。 可以把流式文件看成是记录式文件的特例，即其每个记 录中只含有一个字符。
功能是将该文件从活动文件目录表中找到fd并将该表目撤 销，使之成为不活动的目录。
目的是减少内存的占用，加快文件的访问速度。
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第六章 文件管理
6.1.3
建立文件 打开文件
文件的基本操作
关闭文件 读/写文件
----------------
删除文件
读/写文件
最基本和最常用的操作
读是把文件存储区中的数据读入内存中的用户区 写是把内存中的用户数据区信息写到文件存储区中 无论是读还是写，都要通过系统缓冲区进行
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第六章 文件管理
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6.1.2
文件系统
指操作系统中与文件管理有关的那 文件系统从不同角度，看到的作用不同。 部分软件和被管理的文件以及实施 管理所需要的一些数据结构（如各 级目录、索引表等）的全体。 从系统角度看
文件系统是对文件存储器的存储空间进行组织、分配、回 收、负责文件的存储并对存入的文件实施保护，检索的系 统。 从用户角度看 文件系统主要实现“按名存取”。 文件系统的用户只要知道他们所需文件的文件名，就可以 存取文件中的信息。
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按文件的物理结构分类分为：
（1）顺序文件 从系统角度组织的文件结构形式。
第六章 文件管理
指把逻辑文件中的记录顺序地存储到连续的物理盘块中。
（2）链接文件 指文件中的各个记录可以存放在不相邻接的各个物理盘块 中，通过链接指针，将它们连接成一个链表。 （3）索引文件 指文件中的各个记录可存储在不相邻接的各个物理块中， 须为每个文件建立一张索引表，来实现记录和物理块之间 的映射。 在索引表中为每个记录设置一个表项，其中存放该记录的 记录号及其所在的物理块号。
通常可执行文件使用的后缀名是“.exe”。
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根据保护方式分为：
（1）只读文件
第六章 文件管理
允许文件主及核准的用户读，但不允许写。
（2）读写文件 允许文件主及核准的用户去读、写，但禁止未核准 的用户读、写。 （3）不保护文件 所有用户都可以存取。
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根据建立的结构基础分为：
（1）逻辑文件 用户看到的建立在逻辑结构基础上的文件，称之为 逻辑文件（也叫虚文件）。 （2）物理文件 存储在物理存储设备上的文件称之为物理文件（或 实文件）。
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第六章 文件管理
2. 对顺序文件(Sequential File)的读/写操作
R0 R1 R2 R3 L L L L 0 L 2L 3L 4L Wp tr L L (i＋1 )L L0 R0 L1 R1 0 L0 L1 L0 ＋1 L0 ＋L1 ＋2
i－1
„
„
Rp tr
Ri
Li Ri
k ＝0
用户文件名
调用格式为： Create（name，mode，dev） 功能是在指定设备上建立一个文件。
在具有多种文件 存储器的系统中， 用以标记设备类 型的参数
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第六章 文件管理
6.1.3
建立文件 打开文件
文件的基本操作
关闭文件 读/写文件 删除文件
打开文件
功能是获得文件有关信息进行操作以及使文件取得活动所需 打开文件在 的资源。 Windows中 调用格式：
6.2.4 索引顺序文件