[計算機(jī)軟件及應(yīng)用]os操作系統(tǒng)-wenkub

　

【正文】 …d a t ad a t ad a t ad a t a38 (1) 直接地址 。 (2) 必須事先知道文件的長度。 組織直接文件的關(guān)鍵 ， 在于用什么方法進(jìn)行從記錄值到物理地址的轉(zhuǎn)換 。為此，須順序地查找每個記錄，從中獲得相應(yīng)記錄的長度 Li，然后才能按下式計算出第 i個記錄的首址。 例如 ， 有一個含有 104個記錄的順序文件 ， 如果對它采用順序查找法去查找一個指定的記錄 ， 則平均需要查找 5 103個記錄； 如果是可變長記錄的順序文件 ， 則為查找一個記錄所需付出的開銷將更大 ， 這就限制了順序文件的長度 。 21 2. 對順序文件 (Sequential File)的讀 / R0R1R2R3?Ri?LLLLLL2L3L4LL(i ＋ 1 ) LR p t r( a ) 定長記 錄文件L0R0L1R1?Ri?W p t r( b ) 變 長記錄 文件Li0 0L0L0＋ 1L1L0＋ L1＋ 2Li∑ ( Lk＋ 1)i － 1k ＝ 0∑ ( Lk＋ 1)ik ＝ 0圖 63 定長和變長記錄文件 22 3. 順序文件的最佳應(yīng)用場合 ， 是在對諸記錄進(jìn)行批量存取時 ， 即每次要讀或?qū)懸淮笈涗?。 20 順序文件 1. 邏輯記錄的排序 第一種是串結(jié)構(gòu) ， 各記錄之間的順序與關(guān)鍵字無關(guān) 。 其長度以字節(jié)為單位 。 (1) 順序文件。 17 對于任何一個文件 ， （ 1）文件的邏輯結(jié)構(gòu) (File Logical Structure)。 系統(tǒng)這時便可直接利用該索引號到打開文件表中去查找 ， 從而避免了對該文件的再次檢索 。 (5) 截斷文件。 14 文件操作 (1) 創(chuàng)建文件。 用戶可通過鍵盤終端鍵入命令 ， 取得文件系統(tǒng)的服務(wù) 。 12 2) 這是文件管理系統(tǒng)的核心部分 。 為了方便用戶對文件的存取和檢索 ， 在文件系統(tǒng)中必須配置目錄 。 (3) 讀寫文件。 (2) 目標(biāo)文件。 文件記錄 1 記錄 2 ? 記錄 n數(shù)據(jù)項 1 數(shù)據(jù)項 2 ? 數(shù)據(jù)項 n圖 61 文件、 記錄和數(shù)據(jù)項之間的層次關(guān)系 7 文件類型和文件系統(tǒng)模型 1. 1) 按用途分類 (1) 系統(tǒng)文件。 (1) 文件類型。 文件在文件系統(tǒng)中是一個最大的數(shù)據(jù)單位 ， 它描述了一個對象集 。 例如 ， 一個學(xué)生 ， 當(dāng)把他作為班上的一名學(xué)生時 ， 對他的描述應(yīng)使用學(xué)號 、 姓名 、 年齡及所在系班 ， 也可能還包括他所學(xué)過的課程的名稱 、 成績等數(shù)據(jù)項 。 例如 ， 學(xué)號 /3021 姓名 /王有年 、 性別 /男等 。 因為基本項僅是描述某個對象的屬性 ， 根據(jù)屬性的不同 ， 需要用不同的數(shù)據(jù)類型來描述 。 它是由若干個基本數(shù)據(jù)項組成的 ， 簡稱組項 。 這是用于描述一個對象的某種屬性的字符集 ， 是數(shù)據(jù)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) ， 又稱為數(shù)據(jù)元素或字段 。 它的命名往往與其屬性一致 。 例如 ， 經(jīng)理便是個組項 ， 它由正經(jīng)理和副經(jīng)理兩個基本項組成 。 例如 ， 在描述學(xué)生的學(xué)號時 ， 應(yīng)使用整數(shù)； 描述學(xué)生的姓名則應(yīng)使用字符串 (含漢字 )；描述性別時 ，可用邏輯變量或漢字 。 4 2. 記錄 記錄是一組相關(guān)數(shù)據(jù)項的集合 ， 用于描述一個對象在某方面的屬性 。 但若把學(xué)生作為一個醫(yī)療對象時 ， 對他描述的數(shù)據(jù)項則應(yīng)使用諸如病歷號 、 姓名 、 性別 、 出生年月 、 身高 、 體重 、 血壓及病史等項 。 例如 ， 可以將一個班的學(xué)生記錄作為一個文件 。 (2) 文件長度。 (2) 用戶文件。 (3) 可執(zhí)行文件。 10 2. 文件系統(tǒng)模型 圖 62 文件系統(tǒng)模型 11 1) 文件管理系統(tǒng)管理的對象有： ① 文件 。 對目錄的組織和管理是方便用戶和提高對文件存取速度的關(guān)鍵 。 文件系統(tǒng)的功能大多是在這一層實現(xiàn)的 ， 其中包括：對文件存儲空間的管理 、 對文件目錄的管理 、 用于將文件的邏輯地址轉(zhuǎn)換為物理地址的機(jī)制 、 對文件讀和寫的管理 ， 以及對文件的共享與保護(hù)等功能 。 (2) 程序接口 。 (2) 刪除文件。 (6) 設(shè)置文件的讀 /寫位置。 這樣不僅節(jié)省了大量的檢索開銷 ， 也顯著地提高了對文件的操作速度 。 (2) 文件的物理結(jié)構(gòu)， 又稱為文件的存儲結(jié)構(gòu)， 是指文件在外存上的存儲組織形式。 (2) 索引文件。 對流式文件的訪問 ， 則是采用讀寫指針來指出下一個要訪問的字符 。 通常的辦法是由時間來決定 ， 即按存入時間的先后排列 ， 最先存入的記錄作為第一個記錄 ， 其次存入的為第二個記錄 ， …… 依此類推 。 此時 ， 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 。 23 順序文件的另一個缺點是 ， 如果想增加或刪除一個記錄 ， 都比較困難 。假定在每個記錄前用一個字節(jié)指明該記錄的長度，則 ?????10iiii iLA25 索引號0長度 m 指針 p t rm01 m1…i mi…索引表R0R1…Ri…邏輯文 件圖 64 索引文件的組織 26 索引順序文件 鍵A n Q iB a o R o n gC h e n L i n邏輯地 址 姓 名A n Q iA n K a n g其它屬 性B a o R o n g?邏輯文 件圖 65 索引順序文件 27 直接文件和哈希文件 1. 直接文件 對于直接文件 ， 則可根據(jù)給定的記錄鍵值 ， 直接獲得指定記錄的物理地址 。 28 2. 哈希 (Hash)文件 圖 66 Hash文件的邏輯結(jié)構(gòu) fH a s h 函數(shù)目 錄 表鍵值29 1 2 305 6749 10 11813 14151217 18 191621 22 232025 26 2724l i s t29 30 3128m a i lc o u n tf i l e s t a r t l e n g t hc o u n t 0 2tr 14 3m a i l 19 6l i s t 28 4f 6 2目錄trf 連續(xù)分配 圖 67 磁盤空間的連續(xù)分配 外存分配方式 30 2. 連續(xù)分配的主要優(yōu)缺點 (1) 順序訪問容易。 31 鏈接分配 1. 隱式鏈接 圖 68 磁盤空間的鏈接式分配 251 2 305 6 7491011813 14 151217 18 191621 22 23202526272429 30 3128f i l e s t a r t e n dj e e p 9 25目錄101 11632 2. 顯式鏈接 圖 69 顯式鏈接結(jié)構(gòu) 012345物 理 塊 號2F C B F A T04516E O F11105E O F0123456789F A TF C B A4F C B B9圖 610 MSDOS的文件物理結(jié)構(gòu) 34 索引分配 1. 鏈接分配方式雖然解決了連續(xù)分配方式所存在的問題 ， 但又出現(xiàn)了另外兩個問題 ， (1) 不能支持高效的直接存取 。 為了提高對文件的檢索速度 ， 在索引結(jié)點中可設(shè)置 10個直接地址項 ， 即用 iaddr(0)~iaddr(9)來存放直接地址 。 對于大 、 中型文件 ， 只采用直接地址是不現(xiàn)實的 。 在一次間址塊中可存放 1K個盤塊號 ， 因而允許文件長達(dá) 4 MB。 該方式的實質(zhì)是兩級索引分配方式 。 41 (1) 實現(xiàn)“按名存取”。 目 錄 管 理 42 文件控制塊和索引結(jié)點 1. 文件控制塊 (1) 基本信息類 ① 文件名 ； ② 文件物理位置 ； ③ 文件邏輯結(jié)構(gòu) ； ④ 文件的物理結(jié)構(gòu) (2) 存取控制信息類 (3) 使用信息類 圖 614 MSDOS的文件控制塊 文件名擴(kuò)展名屬性備用時間日期第一塊號盤塊數(shù)43 2. 索引結(jié)點 1) 索引結(jié)點的引入 圖 615 UNIX的文件目錄 文件名 索引結(jié)點編號 文件名 1 文件名 2 … … 44 2) 磁盤索引結(jié)點 (1) 文件主標(biāo)識符 (2) 文件類型 (3) 文件存取權(quán)限 (4) 文件物理地址 (5) 文件長度 (6) 文件連接計數(shù) (7) 文件存取時間 45 3) 內(nèi)存索引結(jié)點 (1) 索引結(jié)點編號。 設(shè)置有分別指向空閑鏈表和散列隊列的指針。 在該路徑上從樹的根 (即主目錄 )開始 ， 把全部目錄文件名與數(shù)據(jù)文件名 ， 依次地用 “ /”連接起來 ， 即構(gòu)成該數(shù)據(jù)文件的路徑名 (path name)。 當(dāng)一個文件系統(tǒng)含有許多級時 ， 每訪問一個文件 ， 都要使用從樹根開始直到樹葉 (數(shù)據(jù)文件 )為止的 、 包括各中間結(jié)點 (目錄 )名的全路徑名 。 此時各文件所使用的路徑名 ， 只需從當(dāng)前目錄開始 ， 逐級經(jīng)過中間的目錄文件 ， 最后到達(dá)要訪問的數(shù)據(jù)文件 。 當(dāng)目錄 (文件 )不空時 ， 不能將其刪除 ， 而為了刪除一個非空目錄 ， 必須先刪除目錄中的所有文件 ， 使之先成為空目錄 ， 后再予以刪除 。 54 目錄查詢技術(shù) 1. 線性檢索法 圖 619 查找 /usr/ast/mbox的步驟 55 2. Hash方法 一種處理此 “ 沖突