19.第19节课第七章文件管理

罗泽兵 · 发表于 2024-4-15 08:35:55

好同学们，大家好，今天呢，我们来为大家讲解一下操作系统当中文件管理的部分。那么，由于计算机中呢，内存是意识性设备，断电后呢，存储信息呢，将会丢失其容量呢，又非常有限。所以，在现代计算机系统上呢，都必须配置外存，将系统和用户所需要的大量程序和数据呢，

以文件的形式存放在外存中。需要时呢，再将它们调入内存，或将它们打印出来，如果由用户直接管理存放在外存上的文件呢，不仅要求用户熟悉外存特性，了解各种文件的属性。以及呢，他们在外形上的位置，而且在多种用户环境下呢，还必须保持数据的安全性和一致性，显然呢，这是用户呢，比较复杂的，这样一个操作。

于是呢，在操作系统中呢，又增加了文件系统功能，那么用户呢，就减少了这样一个操作的，这样一个部分使用的，这样一个运用的部分。专门在外存上的文件呢，并把文件的存取，共享和保护等手段呢，提供给用户，这不仅方便了用户，保证了文件的安全，还可有效的提高系统资源的这样一个利用率。那么，

我们首先来看一下文件和文件系统，文件系统的管理功能是将其管理的程序和数据。通过组织成一系列的文件，实现的文件呢，则是指具有文件名的若干相关元素的集合。元素通常是记录，而记录了又是一组有意义的数据项的集合，那么由此可见呢？基于文件系统的概念，可以把数据项数据分成三种。三级那么就是分成三级分成数据项记录和文件三级，那么我们来看一下数据项记录和文件。数据项呢，在文件系统中，数据项是最低级的。

数据组织形式可以把它分为两类组，基本数据项以及呢，组合数据项。基本数据项呢，是一个用于描述一个对象某种属性的字符集，是数据组织中可以命名的最小逻辑数据单位，又称为字段。组合数据项呢，是由若干个基本数据项组成的，比如说工资是个组织项组合项，它由基本工资，工龄工资和奖励工资等基本项组成。这是我们的基本数据项和我们的组合数据项记录是什么呢？记录是一组相关数据项的集合，用于描述一个对象在某方面的属性。

一个记录应该包含哪些数据项需要描述对象的哪个方面？由于对象所处的环境不同呢，可以把它作为不同对象，比如说一个学生，那么他作为班上的一名学生的时候呢？把它的描述呢，应该用学号姓名，年龄所在班级呢，有可能还包括他所学的课程的名称，成绩等数据项。那如果把学生作为一个医疗对象的时候呢，对他描述的这样一个数据项呢，今天要用病历号，姓名，姓别，

出生年月，身高，体重，血压等这样一个项呢，等项目呢来进行描述。在诸多记录中，为了能唯一的标识，一个记录必须在一个记录的过程，各个数据项中确定一个或几个数据项，把它们的集合称为关键字。或者说关键字呢，是唯一一个能标识一个记录的数据项，通常只需用一个数据项作为关键字。那么就可以了，这样一个部分，

那么接下来我们再看一下文件，文件呢，是指由创建者所定义的具有文件名的一组相关元素的集合，可分为有结构文件和无结构文件两种。在有结构的文件中，文件若由若干个相关记录组成而无结构文件呢，则被称之为一个字符流。文件在文件系统中是一个最大的数据单位，它描述了一个对象集。那么，例如呢，可以将一个班的学生记录呢？看作是一个文件。那么我们看一下这它们之间的层次关系。那么，

数据项当中呢？包含的记录文件，当数据记录当中呢？包含了数据项，那么文件当中呢？又包含了记录。文件的物理属性呢，可以包括文件的类型，文件的长度，它的位置以及它的建立时间。我们来再看一下文件的名和类型，文件名呢，在不同的系统之间对文件名是规定是不同的，在一些以前的系统当中呢。铭记的长度呢，

受到限制那。在在一些另外的系统当中呢，那么支持长文件名，那么扩展名呢？扩展名是添加在文件后面的若干个字符，又称为后缀名。用于指示文件的类型，它可以方便系统和用户了解文件的类型，它是文件名中的重要组成部分，在大多数系统中呢，用圆点将文件名和扩展名分开。文件的类型，那么我们看一下，按用途分类，为了管理和控制文件，

将文件分为若干类型，由于不同的类型对文件的管理方式不同，因此他们对文件的分类方法也有很大的差异。首先我们来看一下，根据用途分类，根据文件的性质和用途的不同呢，可将文件分为三类系统文件。用户文件和库文件。系统文件呢，是指由系统软件构成的文件，大多数的系统文件呢，只允许用户调用。但不允许用户去读，那么更不允许修改有的系统文件呢？不直接对用户开放。

那用户文件呢，是指由用户的源代码。目标文件可执行文件的或数据的构成的文件。用户呢，将这些文件呢，委托给系统保管库文件呢，这是由标准子历程及常用的历程所构成的文件，这类文件呢，允许用户调用，但不允许修改。第二种分类方式呢，按文件中数据的形式分类，按照这种方式分类呢，也可把文件分为三类。第一种呢，

是原文件。第二种是目标文件。第三种是可执行文件。原文件呢，是指由源程序和数据构成的文件，通常呢，由终端或输入设备输入的源程序或字符所构成的文件呢，都属于原文件，原文件。它通常由acq码或汉字所组成，还有目标文件，这是只把原程序经过编译程序编译过后。但尚未经过链接程序，链接的目标代码所构成的文件，目标文件所使用的名称呢是obj可执行文件呢，

是指把编译后所产生的目标代码经过链接，程序链接后所形成的文件。其后缀名是EXE。还有一种方式呢，是按存取控制属性分类，根据系统管理员或用户所规定的存取控制属性，将文件分为三类，第一类呢，是只进行文件。该类文件呢，只允许被核准的用户调用执行，但不允许读和写，还有呢，只读文件，该类文件呢，

只允许文件组及被核准的用户去读，但不允许写。还有呢，只读写文件，这是只允许文件组合被核准的用户去读或写的文件，那么我们再看一下按组织。形式和处理方式分类。根据文件的组织形式和系统对其处理的方式不同呢，可将文件分为三类，可分为普通文件，目录文件和特殊文件。普通文件呢，是由acq码或二进制码组成的字符文件，一般呢，由用户建立的原程序文件。

数据文件及操作系统自身代码文件使用文件呢？都是普通文件。目录文件呢？是由文件目录组成的文件，通过目录文件呢？可以对下属文件的信息进行检索。对其检索，对其执行的文件进行操作，与与普通文件一样。特殊五。文件呢，是特指系统中的各类IO设备，为了便于统一和管理，系统将所有的IO设备呢都视为文件，并按文件的方式呢提供给用户使用，

比如说目录的检索。全新的验证等都与普通文件相似，只是对这些文件的操作呢，由设备驱动程序来完成，那么这是按组织形式和处理方式来进行分类的方式。那么，文件的结构层层次结构呢？文件的模型呢？可分为三个层次，最底层对象是其属性。中间层呢，是对对象进行操纵和管理的软件集合，最高层呢，是文件系统提供给用户的接口。啊，

这是文件的文件的系统的模型。对象及其属性呢？文件管理系统中的对象呢，有我们的这样一些文件目录。磁盘存储空间那么这样一些部分。对对象操作管理的软件集合呢，这一层呢，是文件管理系统的核心部分，文件系统的功能大多数在这一层实现的。其中呢，包括有一堆文件的存储空间的管理，对目录文件的管理用于将文件逻辑地址转换为物理地址的机制。对文件如何写的管理？对文件共享与保护的功能，在实现这些功能时呢？

操作系统通常都采用了层次组织结构，其在每一层中呢，都包含了一定的功能。处于某个层次的软件只能调用同层或更低层次的模块功能，功能模块我们再看一下文件系统的接口。为了方便用户的使用文件系统呢，以接口的形式提供了一组对文件的操作记录的方法和手段，通常是这两种类型的接口，比如说命令接口。又是指作为用户文件和文件系统的直接交互的接口，用户可以通过键盘终端进入命令取得和文件系统的服务。还有一种呢，是程序接口，甚至作为用户程序和文件系统的接口。用户程序呢，

可以通过系统调用，取得文件系统的服务，比如说用于创建文件的系统调用，create用于打开一个文件的系统调用open。文件呢，有一些操作，用户可以通过文件系统提供的，系统调用的文件，实现文件的操作，最基本的文件操作呢，包括创建，删除，读写和设置文件的读写位置。实际上呢，一般的操作系统呢，

都提供了更多对文件的操作，比如说打开关闭一个文件去改变文件名的这样一个操作，我们来看一下最基本的文件操作，创建删除读写设置文件的读写位置。创建文件呢，是在创建一个新文件时，为新文件呢，分配必要的外存空间，并在文件目录中为之建立一个目录项。目录项中呢，应包含新文件的文件名。其在外存上的地址等属性。删除文件呢，是在删除时应从目录中找到删除文件的目录项，使之成为空项，

然后回收该文件呢，所占用的存储空间。读文件呢，是指在读文件时，用户根据。它的运件名去查找目录，从中得到被读文件在外存中的位置，在目录项中还有一个指针用于读文件的读写。写文件呢，是根据文件名查找目录，找到指定的目录项，再利用目录项中的写指针呢进行操作。设置文件的读写位置，那么之前讲过的文件的读写操作呢，都只提供了对文件的顺序，

存取的手段，每次都是从文件的最开始的部分呢，进行读写设置文件读写位置的操作呢。通过设置文件读写位置的位置，读写纸质的位置，以便读写文件时呢，不再每次都从其开始端开始进行开始进行使用，而是从所设置的位置呢，开始操作。因此呢，可以改变顺序存储呢，为随机存储，接下来我们看一下文件的打开和关闭操作，当用户要求对一个文件实施多次读写或其他操作时。都需要从检索目录开始，

为了避免重复的检索目录，在大多数操作系统中呢，引入了打开这一文件系统调用，当用户第一次请求对文件进行打开进行操作时呢。必须先利用open系统调用呢，将文件打开。如果呢，用户不再需要对该文件实施相应的操作，则可利用关闭系统调用来关闭此文件，就说断开连接。操作系统呢，会该会把文件呢从文打开，文件项目表的表布中进行删除，那么我们还有一些其他的操作，比如说操哦操作系统呢，

为用户提供了一系列文件操作的系统调用。其中呢，最常用的一类呢，是有关对文件属性的操作，即用户用户呢，直接设置和获得文件的属性，比如说改变文件的文件名，改变文件的拥有者，改变对文件的访问权。以及查询文件的状态，另一类呢是有关目录的操作，比如说创建一个目录，删除一个目录，改变当前目录及工作目录的。此外呢，

还有用于对实现文件共享的系统调用，以及呢，用于对文件系统进行操作，系统调用的。接下来我们看一下文件的逻辑结构，用户所看到的文件呢，称为逻辑文件，它是有一系列的逻辑记录组成，从用户观点而言，逻文件的逻辑记录呢？是能够被存取的基本单位。在进行文件系统高层设计时，所涉及到的主要问题呢是文件的逻辑结构，比如说将如何将这些逻辑记录呢？构成一个逻辑文件，

在进行文件系统低层设计时，所涉及到的主要问题呢是文件的物理结构。比如说如果这样一个文件呢，存储在外存上，那么由此可见呢，在系统中所有的文件呢，都存在着这种两种形式的文件结构，一种是逻辑结构，一种是物理结构。文件的逻辑结构呢，是从用户观点出发所观察到的，文件的组织形式，也就是说文件呢，是由一系列的逻辑组织组成，逻辑记录组成的是用户可以直接处理的数据，

机器结构，它独立文件的物理特征，又称为文件。组织文件的物理结构呢？称为文件的存储结构，这里是指系统的将文件存储在外存上所形成的一种存储。存储组织形式是用户不能看见的。文件的物理结构呢，不仅与存储介质的存储性能相关，而且与所采用的外层分配方方式相关。无论是文件的逻辑形式，还是文文文件的物理结构，都会影响对文件的检索速度。接下来我们看一下文件逻辑结构的类型，文件逻辑结构的类型呢？

我们按文按对逻辑逻文件文件逻辑结构呢？所提出的基本要求。首先是有助于提高对文件的检索速度，即在记大批记录组成文件时，应该采用一种有利于提高检索记录速度和效率的逻辑结构形式。其次是呢，结构一方面对文件呢进行修改，即便是在文件中增加删除或修改一个或多个记录。第三个是降低文件存放在外屏上的存储费用，就说减少文件占用的存储空间，不要求大屏的连续存储空间。我们按文件呢，是否有结构进行分类，分为有结构文件以及呢，无结构文件，

有结构文件呢？按有几个文件呢？就是我们的记录式文件，每个记录呢都用于表述实体中的这样一个。实体那么有结构文件呢？这是一个由以上由记录构成的文件，因此呢，把它记录为称为记录式文件，另一类呢，是无结构文件，这是由字符流构成的文件，又称为流式文件。那么，从文件的组织方式来看呢？可分为说顺序文件，

索引文件和索引顺序文件几种。那么，我们来看一下有结构文件。在有机构文件中呢，它的定长记定长记录呢？记录的长度呢，可分为定长和不定长两种定长记录呢，是指文件中所有的记录长度都是相等的，所有记录了都是各项数据项呢，都处于在记录中的相同的位置，具有相同的顺序和长度。文件的长度用记录数目来表示，记录定向长定长记录了能有效的提高检索记录的顺序和速度和效率。能方便对文件进行处理和修改，所以这是目前常用的一种记录形式，

被广泛用于数据处理中，变长记录了，是指文件中各记录的长度各不相同。产生变相记录的原因呢？可能是由于一个记录中本身所含的数据项的数目并不相同，比如说书的书的这样一个作者论文的关键词，也可能是数据项本身的长度不同。比如说病例，病例中的这样一个病因。科技情报中的这样一个摘要，那么在处理前呢？每个记录长度呢？都是可知的。对变长记录的检索速度慢，也不便于对文件进行处理和修改。

但由于辩证记录了适于某些适合的场合，所以是目前常常用的一种记录格式，被广泛采用于各种商业领域。我们再看一下无结构文件。那么，如果说大量的信息管理系统呢？和数据库系统中广泛采用的有结构的文件形式的话，就说文件形式是定长或者变长记录构成的，那么在系统中运行的大量原程序可执行文件库函数呢？采用的就是无结构的。文件形式就是流式文件，其文件的长度呢，是以字节为单位的对流式文件的访问呢，则是利用读写指针来标注下一个要访问的字符，我们看把流式文件呢，

看作记录式文件的一个特例。一个记录呢，仅有一个字节，我们按文件的组织方式分类呢，刚才讲过可以把文件呢分成三类顺序文件，索引文件和顺序属属性文件。顺序文件呢，是一类由一类记录，按某种顺序所构成的文件，其中的记录可以是进场记录或者变场记录。索引文件呢，是指可为变长记录文件，建立一张索引表为每个记录了设置一个表象，以加速了对记录的检索速度。索引索引文件呢，

是顺序文件和索引顺序文件相结合的这样一个部分。这里呢，为每个文件建立一张索引表，并不是为每一个记录建立一个索引表项，而是为一组记录中的第一个记录呢，建立一个索引表项。那么，这是我们的。索引顺序文件那么首先呢，我们接下来呢，我们来看一下顺序文件。顺序文件的排列方式在顺序文件的记录中呢？可以按各种不同的顺序呢进行排列，那么一般呢，可以分为两种情况，

串结构和。顺序结构。那么，接下来我们再看一下顺序文件的优缺点。顺序文件的最佳应用场合呢？是在对文件的记录进行批量存取时，所有顺序文件中的顺序的存储效率呢？是最高的。另外，对于顺序存储设备，也只有顺序文件呢，才能存储并进行了有效工作。那么我们看一下，比如说我们的磁带。磁带上面呢，

也只有顺序文件呢，才能被存储，那么才能够有效工作，这里大家要注意，那么比如说我们的磁带也。时代那么只有顺序文件呢，才能被存储，那么才能有效，并且呢，有效工作。那么为那么为了访问顺序，文件中的一条记录，首先应该找到该记录的地址，查找记录地址的方法呢？有影视寻址和显示寻址两部分两种情况。

我们先看一下影视寻址，对于进场记录的顺序文件，如果已是当前的记录的逻辑地址，很容易确定下一个记录的逻辑地址。比如说在读一个文件时，为了读文件在系统中设置一个读指针，令它指向下一个记录的首地址，每当读完一个记录时，便执行这个指针，加上这个。记录加上这样一个长度，这样一个。这个这个数据大小的这样一个操作大小数据大小容量的这。带有这样一个存储空间，存储大小的这样一个操，

存储空间大小的这样一个操作，那么使之指向下一个记录的首地址，那么其中呢？那么其中呢？我们要加上我们加上的这个是记录的长度。那么类似的，为了写文件也应该设置一个写指针，使这指针要写上写记录的首地址，同样的，在写完一个记录后呢，又执行操作，那么写指针加上这样一个记录长度。那么，对于变长记录的顺序文件呢？在顺序读或者写实的情况相似，

每次都只需要从正在。读或者写的记录中呢？读出该记录的长度，同样呢，要分别为他们设置读写指针，但每次读写完一个可用一个记录后呢？需将读写指针呢，加上这样一个刚写完记录的长度，这种顺序访问的方式呢，可用于所有文件类型，那么主要的问题呢，是访问上一个记录I。必须扫描或读取前面n。前面的这样一些记录，访问速度比较慢。

接下来我们看一下显示寻址方式，这种方式呢，可用于对定场记录文件实现直接或随机访问。因为任何记录的位置呢，都可以通过记录长度计算出来，而对于可变长度记录的文件呢，则不能通过显示需求方式直接随机访问，必须增加适当的机构的范围实现。我们接下来呢，通过两种方式实现对定场记录时间随机访问。比如说，通过文件中记录的位置，比如说此时呢，在文件中每一个记录，如果用零到n- 1个整数来标识，

可用一个整数，唯一来标识一个记录。对于定场记录文件，如果要查找第I个记录，就可以通过了，这样一个记录，这样一个式子来计算AI=I×l或者第I个记录。相对于第一个记录手指的地址。由于可以获由于获得任何记录地址的时间非常短，可以用这种方法呢来实现对定场记录的随机访问。那么，然而对于可变长度记录呢？则不能用显示寻址。对于一个文件实现随机访问，因为要查找其中第二个记录时，

必须计算出该记录的首地址。因此呢，需顺序的查找每个记录，从中获得相应的记录长度li，才能按照这样一个才能按照公式呢计算出第I个记录的手指。那么，这是我们的。按照这样的按照这样的方式，那么另外呢，我们还可以利用关键字。此时，用户呢，必须指定一个字段呢，作为关键字，通过指定的关键字呢，

来查找该记录。当用户给出的要查找记录的关键字时。系统呢，将利用该关键字顺序的从第一个记录开始，与每一个记录的关键句子的比较，直到查到匹配的这样一个记录。那么，这是我们显示寻址方式的这样一个部分。接下来，我们看一下索引文件，索引文件呢？按照关键词来建立索引。经常记录的文件呢，可以通过简单的计算，很容易找到。

很容易的，实现随机查找，但对于变长记录文件呢，查找一个记录呢，必须从第一个记录查起，一直顺序查找到目标记录为止，那么耗时很长。如果我们为一个记记录文件呢，建立一张索引表为主文件的，每个记录在索引表中分配一个表象记录，指向记录的指针。以及记录的长度l索引表呢，按关键字排序，因此呢，本身也是一个定长记录的顺序文件，

这样呢，就把变长记录的顺序文件呢，顺序索引表呢。转变为对进场记录索引，索引文件的这样一个索引，随机检，随机检索，从而加快了对记录的检索，实现直接存取。啊，比如说我们这个图当中。是一个这样一个索引文件的组织形式。比如说我们这样有它的索引号。那么，还有这样一个它的长度。

那么以及呢？它的这样一个主，它的这样一个指针的这样一个形式。那么，接下来我们看一下具有多个索引表的，多个索引表的索引文件，使用关键字鉴定。索引表的索引文件与顺序文件一样，只能按照关键字进行检索，而实际情况不同的是，为了不同的，为了不同的目的。希望能按不同的属性或不同的关键词来检索一条记录。为了实现这样一个要求呢，需要为顺序文件建立多个索引表，

那么也就说为每一种可能成为检索条件的域呢？属性或者关键字都配一张索引表，在每一个索引表当中呢，都按照某一种属性或者关键字进行排序。接下来我们看一下索引顺序文件，索引顺序文件呢，是对索引文件的一种改进，它基本上克服了变长文件，索引顺序文件呢，不能随意访问以及呢，不便于记录。删除和插入的缺点，它仍然保留了顺序文件的关键特征，以及呢，记录是按关键字顺序组织的，

它又增加了两个新特征，一个是文件索引表。通过该表呢，可以对索引顺序文件的随机访问。另一个呢是艺术文件，用它来记录新增加的删除的和修改的记录。最简单的索引文件呢，只用了一级索引去建立的方法呢，首先将变长记录中的所有记录了分成若干个组，比如说50个为一个组，然后为顺序文件呢，建立一张索引表。并且为每一个记录在索引表中的建立一个索引项，其中该其中啊，还有该记录的关键字和指向，

该记录的指针索引设置文件呢，是一种常见的逻辑形式，比如说。我们为这样一些。记录了我我们我们为这些一组记录了，那么建立一张为每一个每组中的第一个记录呢？在表中建立一个。索引项那么其中还有该关键字的和指向，该记录的指针那么这样一个部分，那么这是一个这样一个索引顺序文件。对于两级索引文件呢？对于一个非常大的文件，为了找到一个记录而去查找的记录数目非常多，比如说对于一个含十的六次方的记录的顺序文件呢？当它把它作为索引申请文件时，

为了找到一个记录，平均要查找1000个记录。为了进一步提高查找效率，可以为顺序文件呢，建立多级索引在即，为索索引文件呢，再建立一张索引表，从而形成两级索引。接下来我们看一下哈希文件和直接文件，那么采用前面几种文件记录了，对记录文件结构呢？对记录进行检索时，都必须利用给定的记录间值。对先对线性表或列表进行检索。已找到。

指定的记录的物理地址，然而对于直接文件则可以根据给定的关键字直接获得记录的物理地址，也就是说关键字本身呢？就是我们物理关键这本身呢，就就是决定了物理的记录的物理地址。这种由关键字到记录物理地址的转换呢，被称为间值转换组织。直接文件的关键呢在于用什么方式来记录。从记录值到物理地址的转换。那么哈希文件呢？是目前应用最广泛的一种直接文件，它利用哈希函数或者散列函数将关键字呢转化为相应的记录的地址。但为了实现文件存储空间的动态分配呢？通常由哈希函数所求得的分别分并非是相应记录的地址，而是指向某一目录表相应的表目的指针。

该表的该表目的内容呢？指向相应记录所在的物理块，比如说那么这样一个哈希函数的这样一个部分。比如说我们的哈希函数呢，就指向这个目录表的这样一个表目的表目的这样一个项目的这样一个运用的这样一个使用的这样一个运用部分。接下来我们看一下文件目录，通常呢，在现代计算机中需要存储大量的文件，为了能对这些文件实施有效的管理呢，必须对它们加以妥善组织。这主要是通过文件来实目录来实现的，文件目录也是一种数据结构用于标识。文系统中的文件和其物理地址供检索时，使用它的方式呢？它的作用呢？

对文件目录的管理要求呢？对文件管理，对目录管理的要求呢？要求实现按名存取，提高对目录的检索速度，以及呢文件共享和允允许文件重名。那么，这些要求接下来我们看一下文件控制块和索引节点，为了能对系统中的一个。大量文件进行有效的管理呢，我们呢，在文件控制块中通常含有三类信息，基本信息存储，控制信息以及呢，使用信息。

基本信息呢，包括了文件名，文件物理地址，文件逻辑地址。文件的。逻辑结构。以及包括了文件名文件的物理地址，文件的逻辑结构和文件的物理结构存取控制信息呢？包含了文件组所的存取权限核准，用户的存取权限以及一般用户的存取权限。使用信息类呢，包含文件建立日期和。时间文件上一次修改的时间和日日期，以及当前使用的信息，这些信息呢，

包括当前已打开文件的进程数，是否被其他进程锁住，文件在内存中是否已经被修改在尚未拷贝到盘上等。那么，对于不同的操作系统的文件呢？由于功能不同，那么可能只含有上述中的某些部分。接下来我们看一下索引节点文件目录呢，通常是放在磁盘上的，当文件很多的时候呢，文件目录可能要占用大量的盘块。在查找目录的过程中，必须先将存放目录文件的第一个盘块中的目录呢调入。内存，然后用用户给定的文件名与目录项中的文件名呢，

逐一比较，若未找到指定文件，还是将下一块的这样一个目录项呢？调入内存，那么我们通过分析可以发现呢，在检索目录文件的过程中，只用到了文件名，仅当找到一个目录项，比如说当其中的文件名与。要查找的文件名相匹配时，才从该目录项中呢，读取该文件的物理地址，而对于其他一些文件的描述信息，在检索目录时都没有使用。那么所以呢，

这些信息呢，在检索目录时呢，不需要调入内存，因此呢，在有的系统中，比如说unix。便采取了把文件名和文件描述信息分开的方法，也就是说使文件描述信息单独形成一个称为索引节点的数据结构，称为I节点。在文件目录中呢，每个目录项仅由文件名和指向该文件所对应的I节点的指针构成。那么，这就是我们的。在unix中呢一个目录。仅占16个字节，

其中14个字节呢，是文件名两个字节呢，为I节点指针，那么也就是说1 KB的盘块中呢，可以有64个目录项。那么，磁盘索引节点呢？这是存放在磁盘上的索引节点，每个文件呢？有唯一一个磁盘索引节点，那么它包括以下的内容。文件主标识符，就是拥有该文件的小组或个人的标志符，以及呢，文件类型包括了。

正规文件，目录文件或者特别文件以及呢文件存取权限是各类用户对该文件的存取权限，以及呢文件物理地址是每一个处理节点中还有13个地址项，比如说ii。是零，也就是说irg是12，他们以直接或间接的方式呢？给出文件所在盘块的编号。以及呢，文件的长度只以字节为单位的文件，长度文件连接技术呢，表明在本文件系统中所有指向该文件文件名的指针技术。文件存取时间指出，本文件最近被进程存取的时间最近被修改的时间，以及呢，

索引节点呢，最近被修改的一些时间。那么所以说大家这里要记住索引结点呢，那么就称为I结点。在文件目录中的每个目录项呢，仅由文件名和指向该文件所对应的I节点的指针构成。那么是这样一个运用的，这样一个部分。那么，接下来我们看一下内存索引节点。这是存放在内存中的索引节点。当文件呢，被打开时。要将磁盘索引节点拷贝到内存的这样一个索引节点中，以便以后使用。

那么，在内存索引节点中呢？又增加了这样一个索引节点编号状态，访问技术文件，所属文件系统的逻辑设备号以及呢？链接指针。那么，这样一些内容。接下来我们看一下文件目录，文件单级文件目录呢，是最简单的文件目录，在一整个文件系统中呢，只建立一张目录表，每个目文件的这样一个目录。目录项中呢，

含文件名文件扩展名文常见长度文件类型文件地址以及其他的文件属性。此外呢，为了表明每个目录项是否空闲，又设置了一个状态位，那么就是我们这样一个图当中的这样一个。属性的这样一些部分。两级文件目录呢？为了克服单级文件目录所存在的缺点，可为每一个用户呢？再单独建立一个用户文件目录。这些文件目录呢，具有相似的结构，它由用户所有控文件的文件控制块组成，此外呢，在系统中建立一个主文件目录。

在主文件目录中呢，每个用户文用户目录文件呢，都有一个目录项。在目录项中呢。包含了用户名和指向该用户目录文件的指针树形目录呢？在现代操作系统中，最通用且实用且实用的文件目录呢？就是树形目录。树形结构目录。它可以明显的提高对目录的检索速度和文件系统的性能，主目录呢，在这里被称为根目录，在文件目录中呢，只有一个根目录，每个文件和每个目录呢，

只有一个副目录。把数据文件呢，称为树叶，其他的目录呢，尊重尊重为树的节点，称之为子目录好吧，我们看一下这样一个。多级结目录结构的这样一个部分，那么就说每个。每个文件目录中呢，只有一个根目录，每个文件和每个目录呢，只有一个副目录。把数据文件呢那么称为根目录，那么是这样一些是用在其中的部分。

路径名呢，在树形结构目录中，从根目录到任何文件呢，只有一唯一的通路，在该路径上呢，从树的根。就是主目录开始把全部文件名把全部目录文件名与数据文件名依次呢？用这样一个斜杠连起来，既构成了该数据文件的唯一路径名。当前目录呢，是当一个文件系统，还有许多集时，每访问一个文件都要从树根开始。直到树叶为止的。或者数据文件为止的，

包括中间各节点目录的全路径名目录的操作呢，有创建目录，删除目录。改变目录移动目录链接查找，那么这样一些操作。目录检索及查询技术呢，有线性检索，法线性检索法呢，又称为顺序检索法。在单击目录中，利用用户提供的文件名。用顺序查找法呢，从文件目录中查找指定文件的这样一个目录项，在树形目录中呢，用户提供的文件名呢，

是由多个文件分量名组成的路径名。此时呢，需要对多级目录进行查找。那么，还有哈希方法。哈希方法呢？如果我们建立了一张哈希。索引文件目录那么便可以呢？用哈希方法进行查询，也就是说系统利用用户提供的文件名。将它转换为文件目录的索引值，再利用该索引值呢？到目录中去查找，这样呢，显著的提高检索速度。

接下来我们看一下文献共享，那么在现代计算机系统中呢？必须提供文件共享手段，也就是说只系统呢？应该为多个用户呢？保留同一份文件，这样呢？在系统中只需保留共享文件的一份副本。如果系统呢，不能提供文件共享功能，那么就意味着凡是该文件的用户呢，都必须自备有这文件的副本，那么这样呢，会为存储空间呢造成极大的浪费。好同学们，

今天呢，我们为大家介绍了这样一个文件的，这样一个管理的，这样一个部分，那么大家呢，要了解的这些内容呢，主要包括了文件的。建立删除打开关闭读写这样一个操作，以及呢，文件的逻辑结构和文件的物理结构，以及呢，什么是索引节点，那么索引节点呢，它的这样一个含义是什么？那么并且呢，

大家要了解目录的基本概念，树形目录目录的操作，那么这些部分。那么以及呢？文件系统在外存中的结构和文件系统呢？在内存中的结构那么大家呢？要了解那么这些内容的这些内容的部分。好，另外呢，大家还要掌握文件，它的这样一个树形目录结构以及呢？我们的这样一些文件的这样一个控制块，那么这样一些内容，那么大家呢？要掌握那么这些概念啊，

这些这些方面的这样一些含义。好同学们，今天的课呢，我们就讲到这里好，大家下去之后呢，那么再看一下这些部分进行一个了解和掌握好，谢谢大家。

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19.第19节课第七章文件管理

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