📜  操作系统-文件系统

📅  最后修改于: 2020-12-13 15:44:42             🧑  作者: Mango


文件

文件是相关信息的命名集合,该信息记录在辅助存储(例如磁盘,磁带和光盘)上。通常,文件是位,字节,行或记录的序列,其含义由文件创建者和用户定义。

档案结构

文件结构应符合操作系统可以理解的要求格式。

  • 根据文件的类型,文件具有确定的结构。

  • 文本文件是组织成行的一系列字符。

  • 源文件是一系列过程和功能。

  • 目标文件是字节序列,这些字节被组织成机器可以理解的块。

  • 当操作系统定义不同的文件结构时,它还包含支持这些文件结构的代码。 Unix,MS-DOS支持最小数量的文件结构。

文件类型

文件类型是指操作系统区分不同类型文件的能力,例如文本文件源文件和二进制文件等。许多操作系统支持多种类型的文件。像MS-DOS和UNIX这样的操作系统具有以下类型的文件-

普通文件

  • 这些是包含用户信息的文件。
  • 这些可能具有文本,数据库或可执行程序。
  • 用户可以对此类文件执行各种操作,例如添加,修改,删除甚至删除整个文件。

目录文件

  • 这些文件包含文件名列表以及与这些文件有关的其他信息。

特殊文件

  • 这些文件也称为设备文件。
  • 这些文件代表物理设备,例如磁盘,终端,打印机,网络,磁带驱动器等。

这些文件有两种类型-

  • 字符特殊文件-数据由字符处理字符作为终端或打印机的情况下。

  • 阻止特殊文件-像磁盘和磁带一样,以块为单位处理数据。

文件访问机制

文件访问机制是指可以访问文件记录的方式。有几种访问文件的方式-

  • 顺序访问
  • 直接/随机访问
  • 索引顺序访问

顺序访问

顺序访问是指按某种顺序访问记录的操作,即按顺序处理文件中的信息,一个记录接一个记录。这种访问方法是最原始的一种。示例:编译器通常以这种方式访问文件。

直接/随机访问

  • 随机访问文件组织提供了直接访问记录的功能。

  • 每个记录在文件上都有其自己的地址,借助该地址,可以直接访问它进行读取或写入。

  • 记录不必在文件内按任何顺序排列,也不必位于存储介质上的相邻位置。

索引顺序访问

  • 此机制是在顺序访问的基础上建立的。
  • 为每个文件创建一个索引,其中包含指向各个块的指针。
  • 顺序搜索索引,并使用其指针直接访问文件。

空间分配

文件是由操作系统分配的磁盘空间。操作系统部署以下三种主要方法来为文件分配磁盘空间。

  • 连续分配
  • 链接分配
  • 索引分配

连续分配

  • 每个文件在磁盘上占用一个连续的地址空间。
  • 分配的磁盘地址是线性顺序。
  • 易于实现。
  • 外部碎片是这种分配技术的主要问题。

链接分配

  • 每个文件都包含一个磁盘块链接列表。
  • 目录包含指向文件第一个块的链接/指针。
  • 没有外部碎片
  • 在顺序访问文件中有效使用。
  • 在直接访问文件的情况下效率低下。

索引分配

  • 提供有关连续分配和链接分配问题的解决方案。
  • 创建具有所有文件指针的索引块。
  • 每个文件都有自己的索引块,该索引块存储文件占用的磁盘空间的地址。
  • 目录包含文件索引块的地址。