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操作系统之文件管理

目录

认识文件管理

文件的逻辑结构

文件目录

文件的物理结构

文件存储空间管理

文件的基本操作

文件共享

文件保护

文件系统的全局结构

虚拟文件系统

 

内容摘自：4.1_1_初识文件管理_哔哩哔哩_bilibili 

认识文件管理

文件——就是一组有意义的信息/数据集合。

文件有哪些属性

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文件内部数据的组织形式

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文件之间通过树形结构组织起来

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操作系统应向上提供哪些功能

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文件是如何放在外存中的

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其他文件功能

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文件的逻辑结构

一个文件在逻辑上是如何存储在外存中的？

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主要的研究对象是有结构文件

根据各条记录的长度（占用的存储空间）是否相等，又可分为定长记录和可变长记录两种。

定长记录的有结构文件

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可变长记录的有结构文件

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有结构文件，根据各条记录在逻辑上如何组织，可以分为三类

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顺序文件

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顺序文件中，根据是否根据关键字来排序，又可分为两种

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可见，有多种文件形式的组合，考虑以下几个问题

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根据以上内容可知，定长记录的文件如果采用顺序文件的方式来存储，效果较好。

那么，对于不定长记录呢？

索引文件

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索引顺序文件

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索引顺序文件，是将记录进行分组，然后每组对应一个索引表项。

类似于，将全校的学生分成不同的年级，然后一个年级对应一个表项，然后年级内部采用顺序存储，这样，索引表的大小就会大大地减小。

是将顺序文件建立一个索引，所以叫做索引顺序文件。

加入全校有5000名学生，如果直接从5000个项的索引表中查找，效率不高，而且，索引表本身就很大。如果分成5个年级，那么每个年级就只有1000个学生，每个年级对应一个索引项，这样，索引表项就只有5个，然后内部使用顺序文件的方式来定位。

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多级索引顺序文件

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进一步分组，类似于，全校分年级，每个年级再分班，这样根据哪个年级哪个班来定位，效率就会大大提升了。

文件目录

文件目录就是我们平时使用电脑时操作的各种文件和文件夹

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文件控制块

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文件名很重要

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对目录的一些常见操作

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单级目录结构

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两级目录结构

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多级目录结构（树形目录结构，主流）

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要理解绝对路径和相对路径

无环图目录结构

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注意区分文件的共享和复制。

索引节点

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文件的物理结构

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总览

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文件块、磁盘块

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连续分配

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链接分配-隐式链接

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链接分配-显式链接 

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注意一个缩写FAT，主流的文件分配方式。 

索引分配

根据文件名找到索引块，访问索引块找到索引表，根据索引表找到文件的存放地址。

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注意区分文件的逻辑结构和物理结构，逻辑结构是指文件在逻辑上是如何组织的，物理结构指的是文件是如何实际地存放在外存中的。 

文件存储空间管理

这一小节主要探讨对空闲磁盘块的管理。

总览

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存储空间的划分与初始化

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接下来看看几种空闲空间的管理方法

空闲表法

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空闲链表法

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位示图法

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成组链接法（了解）

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文件的基本操作

几种基本操作

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用户在进行这些操作时，系统做了什么呢？

创建文件

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删除文件

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打开文件

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关闭文件

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读文件

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写文件

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小结

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注意：文件描述符是一个非负整数，内核可以通过这个文件描述符访问文件。 

注意：打开文件时，不会将文件数据从外存读入内存，只有打开文件后再读文件才可以。

文件共享

注意文件共享和复制的区别

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硬链接

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软链接

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参考windows下的快捷方式。

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删除目标文件时，快捷方式会失效

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小结

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文件保护

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口令保护

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加密保护

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访问控制

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文件系统的全局结构

原始磁盘

接着物理格式化（低级格式化）

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再接着逻辑格式化（高级格式化）

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文件系统在内存中的结构

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比如open系统调用打开文件的背后过程

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虚拟文件系统

普通文件系统

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虚拟文件系统

要解决的三个问题

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文件系统的挂载

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