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[软考]操作系统基础——文件管理

文件的逻辑结构、物理结构和存储设备管理
摘要

文件的逻辑结构

文件的逻辑组织是为了方便用户使用。一般文件的逻辑结构可以分为两种:无接口的字符流文件和有建构的记录文件。记录文件由记录组成,即文件内的信息划分成多个记录,以记录为单位组织和使用信息。


记录文件分顺序文件、索引顺序文件、索引文件和直接文件

1、顺序文件。大多数文件是顺序文件。顺序文件的记录定长,记录中的数据项的类型长度和次序固定,一般还有一个可以唯一标识记录的数据项,成为键(key),记录是按键值的约定次序组织的。顺序文件常用于批处理应用,对于查询或更新某个记录的处理性能不太好。

2、直接文件。直接文件又称哈希(Hash)文件。记录以它们在直接访问存储设备上的物理地址直接(随机的)访问。直接文件常用于需要高速访问文件而且每次仅访问一条记录的应用中。


文件的物理结构

文件的物理结构是指文件在存储设备上的存放方法。文件的物理结构侧重于提高存储器的利用效率和降低存取时间。文件的存储设备通常划分为大小相同的物理块,物理块是分配和传输信息的基本单位。文件的结构涉及文件存储设备的组块策略和文件分配策略,决定文件信息在存储设备上的存储位置。常用的文件分配策略有:

1、顺序分配(连续分配)。

2、链接分配(串联分配)

3、索引分配。这是另一种对文件存储不连续的分配方法,采用索引分配方法的系统,为每一个文件建立一张索引表,索引表中每一表项指出文件信息所在的逻辑块和与之对应的物理块号。

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文件存储设备管理

位示图法。该方法是在外存上建立一张位示图(Bitmap),记录文件存储器的使用情况。每一位仅对应存储器上的一个物理块,取值0和1分别对应空闲和占用。文件存储器上的物理块依次编号为:0、1、2、3.....。加入系统中字长为32位,有4096个物理块,那么在位示图中的第1个字对应文件存储器上的0-31号物理块,第2个字对应文件存储器上的32-63号物理块,第128字对应存储器上的4064-4095号物理块。这样的位示图的大小为32字。


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