1. 文件和文件系统
(1) 文件的概念
文件是存储在外存上的具有标识名的一组相关信息集合,它具有文件类型、长度、物理位置、存取控制和建立时间等属性。文件的三个基本特征是:
文件的内容是一组信息的集合,可以是源程序、二进制代码、文本文档、数据、表格、声音和图象等。
文件具有保存性,存放在某种存贮介质上,长期保存,多次使用。
文件是按名存取的,每个文件都具有唯一的标识名。
(2) 文件系统
文件系统包含两方面的含义,一方面包括负责管理文件的一组系统软件,另一方面也包括被管理的对象,即文件。
文件系统的主要目标是提高外存空间的利用率,它要解决的主要问题有:完成文件存储空间的管理,实现文件名到物理地址的转换,实现文件和目录的操作,提供文件共享能力和安全措施,提供友好的用户接口。
(3) 文件的分类
按用途分类——系统文件、库文件、用户文件、文档文件
按文件中的数据形式分类——源文件、目标文件、可执行文件
按存取控制属性分类——只执行文件、只读文件、读写文件
按文件逻辑结构分类——有结构的记录式文件、无结构的字符流式文件
按文件的物理结构分类——顺序文件、链接文件、索引文件
按信息流向分类——输入文件、输出文件、输入/输出文件
2. 文件的逻辑结构
从用户观点出发,所观察到的文件组织形式,是用户可直接处理的数据及其结构,独立于物理特性,又称文件组织。
3. 文件的物理结构
根据外部存储设备的不同,文件被划分为若干个大小相等的物理块,它是存放文件信息或分配存储空间的基本单位,也是文件系统与主存之间传输或交换信息(读写)的基本单位。物理块的大小一般是固定的,由存储设备和操作系统确定。一个物理块可以存放一个或多个逻辑记录,或者多个物理块存放一个逻辑记录。
(1) 顺序文件(连续文件)
按照逻辑文件中的记录顺序,依次把逻辑记录存储到连续的物理块中而形成的文件。记录的逻辑顺序与占用的物理块顺序一致,管理简单,特别适合顺序存取,但不便于文件的扩充。
(2) 链接文件
链接文件的物理块可以不连续,也不必顺序排列,但每个物理块中设置一个指针,指向下一个物理块的地址。解决了存储器的碎片问题,有利于文件扩充,但存取速度较慢。
(3) 索引文件
索引文件是另一种对文件存储不进行连续分配的方式。系统为每个文件建立一张指示逻辑记录和物理块之间的对应关系的表,称为索引表,每个记录占一个索引项。
4. 文件的存取方法
(1) 顺序存取——按逻辑地址顺序存取
(2) 随机存取——直接存取
文件的存取密切依赖于文件的物理结构,也依赖于存放文件的存储设备的特性。