第十六章软件工程概述ppt课件.ppt

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1、第11章文件管理本章基本内容与要求基本内容基本概念与术语文件的结构文件目录文件存储空间的管理文件的共享文件的存取控制本章基本内容与要求要求掌握基本概念与术语掌握文件的结构、文件目录、文件存储空间的管理了解文件的共享、文件的存取控制11.1基本概念与术语1.文件与文件系统的概念文件具有标识符（文件名）的一组相关信息的集合。包括两部分：文件体，即文件本身的信息；文件属性，即文件存储和管理信息，如文件名、文件内部标识、文件存储地址、访问权限和访问时间等文件系统操作系统中负责存取和管理文件信息的机构。由管理文件所需的数据结构

2、（如文件控制块，存储分配表等）和相应的管理软件以及访问文件的一组操作组成。11.1基本概念与术语2.文件分类从操作系统的角度讲，文件按组织形式可分为普通文件、目录文件、特殊文件另外按照文件的逻辑结构可分为有结构文件（记录式文件）和无结构文件（流式文件）；按照文件的存取控制属性分为可执行文件、只读文件和读写文件；按文件的物理结构分为顺序（连续）文件、链接文件和索引文件。11.1基本概念与术语3.文件存取控制方法与存储设备用户通过对文件的存取来完成对文件的修改、追加和搜索等操作。常用的存取方法有三种：顺序存取法，随机存取法

3、(直接存取法)和按键存取法。常用的存储设备有磁盘、光盘、磁带等。其中磁盘又可分为硬盘和软盘。由于存储设备的特性决定了文件的存取设备和方法11.2文件的结构文件的逻辑结构文件的物理结构1.文件的逻辑结构文件的逻辑结构是用户可见结构。按文件的逻辑结构可分为有结构文件和无结构文件。有结构文件是指由若干个相关的记录构成的文件，又称记录式文件。这种文件又分为定长记录文件和变长记录文件。变长记录文件包括顺序文件、索引文件和索引顺序文件。无结构文件又称流式文件，组成流式文件的基本信息单位是字节或字，其长度是文件中所含字节的数目，如大

4、量的源程序，库函数等采用的就是流式结构。文件长度以字节为单位。对流式文件的访问，是采用读写指针来指出下一个要访问的字符。可以把流式文件看作是记录式文件的一个特例。UNIX、Windows中，所有的文件都被看作是流式文件。2.文件的物理结构文件的物理结构，又称为文件的存储结构，是指文件在外存上的存储组织形式。事实上，由于文件的物理结构决定了文件信息在存储设备上的存储位置，因此，文件信息的逻辑块号(逻辑地址)到物理块号(物理地址)的变换也是由文件的物理结构决定的。常用的文件物理结构有连续分配、链接分配与索引分配。2.1连续

5、分配连续分配是一种最简单的物理文件结构。它把一个在逻辑上连续的文件信息依次存放到物理块中，为每个文件分配一组相邻的盘块。连续分配的优点是算法简单，支持顺序存取和随机存取，顺序存取速度快，另外所需的磁盘寻道次数和寻道时间最少。连续分配的缺点是文件不能动态增长，文件存取要求有连续的存储空间，必须事先知道文件的长度，要预留空间，预留过大则造成空间浪费；不利于文件插入和删除；会产生外部碎片问题，解决要采用存储压缩技术。2.1连续分配2.2链接分配链接分配是将文件存储在离散的盘块中，离散的盘块之间通过指针链接。将同属于一个文件的

6、多个离散的盘块链接成一个链表，由此所形成的物理文件称为链接文件。链接文件盘块动态分配，无外碎片。2.2链接分配显式链接文件目录和FAT表2.3索引分配一个文件的信息存放在若干不连续物理块中，系统为每个文件建立一个专用数据结构——索引表，并将这些块的块号存放在一个索引表中。索引分配通过为每个文件分配一个索引块，存放索引表，记录文件的盘块号，文件目录项中保存索引块的盘块号。2.3索引分配索引分配保持了链接结构的优点,又克服了其缺点；即能顺序存取又能随机存取；同时满足了文件动态增长、插入删除的要求。索引分配的缺点是需较多的寻

7、道次数和寻道时间，此外索引块本身带来了系统开销。11.3文件目录文件控制块(FCB)文件的目录结构1.文件控制块(FCB)一个文件包括两部分：文件说明和文件体，文件体指文件本身的信息，文件说明有时也叫文件控制块(FCB)。文件控制块的有序集合即为文件目录，每一个文件控制块就是一个文件目录项。文件目录是一种文件，称为目录文件。文件系统利用目录文件完成按名存取和对文件信息的共享与保护。FCB中包括基本信息类、存取控制信息类和使用信息类。其中基本信息类中包含文件名、文件内部标识、文件物理位置、文件逻辑结构和文件的物理结构等信

8、息。2.文件的目录结构文件的目录结构关系到文件系统的存取速度、文件的共享性、文件的安全性。文件目录可分为单级目录、二级目录和多级目录。(1)单级目录单级目录是一种最简单、最原始的目录结构。整个目录组织是一个线性结构，系统中的所有文件都建立在一张目录表中。每个文件的信息占用一个目录项。优点：简单，易于实现，实现了“按名存取”。缺点：