目录
一、文件的概念
文件地属性
文件的基本操作
二、文件的逻辑结构
2.1顺序文件
2.2索引文件
2.3索引顺序文件
2.4文件的目录
2.4.1文件控制块FCB
2.4.2目录结构
2.4.3索引结点(FCB改进)
三、文件保护
3.1口令保护
3.2加密保护
3.3访问控制
四、物理结构
4.1连续分配
4.2链接分配
4.2.1隐式链接
4.2.2显示链接
4.2.3索引分配
一、文件的概念
文件:以硬盘为载体地存储在计算机上地信息集合,文件可以是文本文档、图片、程序等。
文件地属性
名称:文件名唯一,以容易读取地形式保存
类型:被支持不同类型地文件系统调用
创建者:文件创建者的ID
所有者:文件当前所有者的ID
位置:指向设备和设备上文件的指针
大小:文件当前的大小
保护:对文件进行保护的访问控制信息
创建时间,最后一次修改时间和最后一次存取时间
文件的基本操作
创建文件(create):删除文件(delete):读文件(read):写文件(write):打开文件(open):关闭文件(close):
二、文件的逻辑结构
无结构文件:文件内部的数据就是一系列二进制流或字符流组成。又称流式文件
结构文件:由一组相似的记录组成,又称记录式文件。每条记录又若干个数据项组成。又可分定长记录和可变成记录
2.1顺序文件
文件中的记录一个接一个的顺序排列,记录可以是定长的或可变的。各个记录在物理上可以顺序存储或链式存储
2.2索引文件
2.3索引顺序文件
2.4文件的目录
2.4.1文件控制块FCB
包含文件的基本信息(文件名、物理地址、逻辑地址、物理结构等),存取控制信息(是否可读/可写、禁止访问的用户名单等),使用信息(如文件的建立、修改时间等)
2.4.2目录结构
单级目录
两级目录:分主文件目录和用户文件目录
多级目录(树型目录):有效地进行文件地管理和保护。但不便于实现文件地共享
无环图目录结构:2个指向一个文件,方便文件地共享,共享计数器记录个数
2.4.3索引结点(FCB改进)
除了文件名之外地文件描述信息都放到这里来,文件的检索速度更快
三、文件保护
3.1口令保护
设置口令(如:123),用户请求访问该文件时必须提供口令
优点:保存口令的空间开销不多,验证口令时间开销小
缺点:正确的口令存放在系统内部,不安全
3.2加密保护
优点:保密性强,不需要在系统中存储密码
缺点:编码/译码,或者说加密/解密要花费一定时间
3.3访问控制
分组:系统管理员,文件主,文件主的伙伴,其他用户的几给组
实现灵活,可实现复杂的文件保护功能
四、物理结构
文件分配方式
文件块
磁盘块:与内存块、页面大小相同
(逻辑块号,块内地址)->(物理块号,块内地址),只需要转换块号就行,块内地址保持不变
4.1连续分配
要求每个文件在磁盘上占有一组连续的块
优点:支持顺序访问,访问快
缺点:利用率低,不方便扩展,难利用磁盘碎片
4.2链接分配
采用离散分配的方式分配离散的磁盘块,
4.2.1隐式链接
只支持顺序访问,不支持随机访问,查找效率低。另外,指向下一个盘块的指针也需要消耗少量的存储空间
优点:方便文件扩展,不会有碎片,外存利用率高
缺点:只支持顺序访问,不支持随机访问,查找效率低,指向下一个盘块的指针也要消耗少量的存储空间
4.2.2显示链接
文件分配表FAT 逻辑参考数据结构的静态链表
优点:方便文件扩展,不会有碎片问题,外存利用率高,并且支持随机访问。相比于隐式链接来说,地址转换时不需要访问磁盘,因此文件的访问效率更高
缺点:FAT需要占用一定的存储空间
4.2.3索引分配
允许文件离散地分配在各个磁盘块中,系统会为每个文件建立一张索引表,索引表记录文件各个逻辑块对应地物理块。索引表存放地磁盘块称索引块。文件数据存放的磁盘块称数据块
每个磁盘块1KB,一个索引表项4B,则一个磁盘块只能存放256个索引项,超快了256采用下面方案
链接方案
多层索引方案
k层需要k+1次读磁盘操作
混合索引方案