前言
文件(File)是具有特殊符号名的、在逻辑上具有完整意义的一组相关信息项的集合。
文件系统是操作系统中实现文件统一管理的一组软件和相关数据的集合,是专门负责管理和存取文件信息的软件机构。
文件类型
- 按文件的性质和用途分类可将文件分为系统文件、库文件和用户文件。
- 按信息保存期限分类可将文件分为临时文件、档案文件和永久文件。
- 按文件的保护方式分类可将文件分为只读文件、读/写文件、可执行文件和不保护文件。
- UNIX系统将文件分为普通文件、目录文件和设备文件。
文件的结构和组织
- 文件的逻辑结构:文件的结构是指文件的组织形式(如:将文件存放到不同文件夹)。从用户角度看到的文件组织形式称为文件的逻辑结构,文件系统的用户只要知道所需文件的文件名就可以存取文件中的信息,而无需知道这些文件究竟存放在了什么地方。为两大类:一是有结构的记录式文件,它是由一个以上的记录构成的文件(如:Excel文件、.json、.xml等)。二是无结构的流式文件,它是由一串顺序字符流构成的文件(如:.mp3、.mp4、.jpg、.log、.txt等)。
- 文件的物理结构:从实现的角度看,文件在文件存储器上的存放方式称为文件的物理结构。
文件的物理结构可分为:
- 连续结构:连续结构也称顺序结构,它将逻辑上连续的文件信息(如记录)依次存放在连续的物理块上。只要知道文件的起始物理块和文件长度,就可以很方便的进行文件的存取。
- 链接结构:链接结构也称串联结构,它是将逻辑上连续的文件信息(如记录)存放在不连续的物理块上,每个物理块设有下一个指针指向下一个物理块。因此,只要知道文件的第1个物理块号,就可以按链指针查找整个文件。
- 索引结构:在采用索引结构时,将逻辑上连续的文件信息(如记录)存放在不连续的物理块中,系统为每个文件建立一张索引表。索引表记录了文件信息所在的逻辑块号对应的物理块号,并将索引表的起始地址放在与文件对应的文件目录项中。
- 多个物理块索引表:索引表是在文件创建时由系统自动建立的,并于文件一起存放在同一文件卷上。根据一个文件大小的不同,其索引表占用物理块的个数不等,一般占一个或几个物理块。多个物理块的索引表可以有两种组织方式:链接文件和多重索引的方式。
物理块与索引表图示:
文件共享
文件共享是指不同用户进程使用同一文件,它不仅是不同用户完成同一任务所必须的功能,还可以节省大量的主存空间,减少由于文件复制而增加的访问外存次数。
- 硬链接:直接指向文件的物理数据。一个文件可以有多个硬链接,它们共享相同的索引节点。
- 符号链接:也被称为“软链接”,它类似于Windows的快捷方式。