操作系统文件管理篇

互推小编 2023-07-29

前言:

为什么需要文件管理?

文件是操作系统中的一个重要概念文件，是以计算机硬盘为载体的存储在计算机上的信息。几何文件可以使文本文档、图片程序的。在系统运行时，计算机已经成为单位、单位进行资源的调度和分配，而在用户进行输入输出中，则以文件为基本单位。大多数应用程序的输入都是通过文件来实现的，其输出也都保存在文件中，以便信息的长期存储及将来的访问。当用户将文件用于应用程序的输入输出时，还希望可以访问文件、修改文件和保存文件，实现对文件的维护管理。这就需要系统提供一个文件管理系统.

首先，文件中肯定包括一块存储空间，更准确地说是存储空间中的数据。其次，由于操作系统要管理成千上万的数据，因此必定需要对这些数据进行划分，然后贴上标签以便于分类和索引，所以文件必定包含分类和索引的信息。最后，不同的用户拥有对数据的不同访问权限，因此文件中一定包含一些关于访问权限的信息.

带着问题看看吧

1)什么是文件？什么是文件系统？

文件是以计算机硬件为载体的存储在计算机上的信息集合。它的形式多样，可以是文本、文档、图片、程序的操作系统。负责管理和存储文件信息的软件机构称为文件管理系统，简称文件系统。文件系统由三个部分组成，与文件管理有关的软件、被管理文件及实时文件管理所需的数据结构

2)文件系统要完成哪些功能？

对于用户而言，文件系统最主要的功能是实现对文件的基本操作，让用户可以按名存储和查找文件，组织成合适的结构，并应当具有基本的文件共享和文件保护功能。对于操作系统本身而言，文件系统还需要管理与磁盘的信息交换，完成文件逻辑结构和物理结构上的变化，组织文件在磁盘上的存放，采取好的文件排放顺序和磁盘调度方法，以提升整个系统的性能

学到这里的时候，我们应该会有一种体会，现代操作系统的管理思想中，到处能够见到面对程序。面向对象程序设计的影子。这个我们学习了一个新的概念文件，实际上就是一个抽象的数据类型，也就是一种数据结构

3)在目录中查找某个文件可以使用什么方法？

可以采用线性列表法或哈希表法。线性链表把文件名组织成一个线性表，查找时依次与线性表中的每个表项进行比较。若把文件名按序排列，则使用折半查找法，可以降低平均的查找时间，但建立新文件时会增加维护线性表的开销。哈希表用文件名通过哈希函数得到一个指向文件的指针。这种方法非常迅速，但要避免冲突

4)文件的逻辑结构和物理结构有什么区别呢？单个文件的逻辑结构和物理结构之间是否存在着某些制约关系？

文件的逻辑结构是用户可见的结构及用户使用文件的结构。文件的物理结构是文件在存储器上的组织结构。他表示一个文件在辅存上安置链接编目的方法，它和文件的存取方法以及辅存设备的特性都有着密切的联系。单个文件的逻辑结构和物理结构之间，虽无明显的制约或关联关系，但是如果物理结构选择不慎，也很难体现出逻辑结构的特点。比如一个逻辑结构是顺序结构，而物理结构是影视链接结构的文件。即使理论上可以很快找出某条记录的地址，而实际找时仍然需要在磁盘上一块一块地找.

5)在磁盘上进行一次读写操作需要哪几部分时间？其中哪部分时间最长？

在磁盘上进行一次读写操作花费的时间由寻道时间、延迟时间和传输时间决定。其中，寻道时间是将磁头移动到指指定磁道所需要的时间，延迟时间是磁头定位到某一磁道的扇区所需要的时间，传输时间是从磁盘读出或向磁盘写入数据所经历的时间。一般来说，寻道时间因为要移动磁臂，所以占用时间最长.

6)存储一个文件时，当一个磁道存储不下十，剩下部分是存在同一个盘面的不同磁道好，还是存在同一个柱面上的不同盘面好？

刚才我们已经说到，寻道时间对于一次磁盘访问的影响是最大的，若存在同一个盘面的不同磁道，则磁臂势必要移动，这样会大大增加文件的访问时间，而存在同一个柱面上的不同盘面就不需要移动磁道，所以，一般情况下存在同一个柱面上的不同盘面更好.

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