王道考研操作系统笔记（第四章）附：王道考研408所有PPT和思维导图

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操作系统笔记（第一章）.
操作系统笔记（第二章）.
操作系统笔记（第三章）.
操作系统笔记（第四章）.
操作系统笔记（第五章）.

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第四章 文件管理

4.1 文件管理

文件之间应该如何被组织起来（目录结构）

文件应如何存放在外存中（文件的物理结构）

操作系统如何管理外存中的空闲块（存储空间的管理）

操作系统需要提供的其他文件管理功能

文件共享：使多个用户可以共享使用一个文件

文件保护：如何保证不同的用户对文件有不同的操作权限

4.1.1 初识文件管理

文件的定义

文件：创建者所定义的一组相关信息的集合

记录：一组数据项的集合，用于描述—个对象在某方面的属性

数据项：数据项是文件系统中最低级的数据组织形式

基本数据项：用于描述一个对象的某种属性的一个值

组合数据项：多个基本数据项组成

文件是以计算机硬盘为载体的存储在计算机上的信息集合，文件可以是文本文档、图片、程序等

系统运行时，计算机以进程为基本单位进行资源的调度和分配

在用户输入输出时，以文件为基本单位

操作系统的文件系统：用于实现文件的权限访问，修改，查询和保存等功能

文件的属性

文件名、标识符、类型、位置、大小、保护信息…文件内部应该如何被组织起来（文件的逻辑结构）

名称：文件名称唯一，以容易读取的形式保存

标识符：文件的唯一标签，通常为数字，是对人不可读的一种内部名称

类型：被支持的不同类型的文件系统所使用

位置：指向设备和设备上文件的指针

大小：文件当前的大小，包含文件允许的最大值

保护：对文件进行保护的访问控制信息

时间、日期和用户标识：文件创建、修改和上次访问的相关信息，用于保护和跟踪文件的使用

4.1.2 文件的逻辑结构

有结构文件：相似的记录组成（记录式文件）
无结构式文件：字符流组成（流式文件）

无结构式文件

最简单的文件组织形式

将数据按照顺序组织记录并积累、保存、是有序相关信息项的集合

由于其没有结构，所以只能采用穷举搜索

管理简单，方便用户对其操作

基本信息单位操作不多的文件适合采用字符流的无结构方式

有结构文件

顺序文件

文件的记录是一个接一个排列，记录通常是定长的，可以顺序存储或者链表存储

批量处理时，顺序文件的效率是所有逻辑文件中效率最高的
但是增删改查操作比较困难

索引文件

定长记录文件
按照公式A= i*L可以直接得到文件地址（第i条记录，L是文件长度）
变长记录文件

查找前i-1条记录后，才能查找第i条记录

通过建立索引表后可以有效提高查找速度

索引顺序文件

顺序和索引两种组织形式的结合。

索引文件将顺序文件中的所有记录分成若干组，为顺序文件建立起一张索引表，在索引表中为每组中的第一条记录建立一个索引项，其中含有该记录得关键字值和指向该记录的指针

索引顺序文件提高了查找效率，但是索引表也占用了存储空间

直接文件或散列文件

给定记录的键值或通过散列函数转换的键值直接决定记录的物理地址

这种映射结构不同于顺序文件或者索引文件，没有顺序的特性

4.1.3 文件目录

包含有关文件的信息，比如属性、位置和所有权等

文件控制块（FCB）

用来存放控制文件需要的各种信息的数据结构，实现“按名存取”。

包含信息

基本信息：文件名，文件的物理位置，逻辑结构、物理结构等

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