1.复习要点提要

文件管理系统、文件的基本概念操作、文件目录、文件的逻辑组织与访问、文件记录与数据块的关系、文件共享、文件存储空间与空闲空间的管理

预先提出的问题：

什么是文件？文件由什么组成？文件如何命名？如何保证文件数据的安全？对文件可以进行哪些操作？文件在磁盘上如何存储？磁盘的空白存储区如何管理？

2.文件系统概述

2.1文件系统的功能

有效地管理文件的存储空间；管理文件目录；完成文件的读/写操作；实现文件共享与保护；为用户提供交互式命令接口和程序调用接口。

2.2交互式文件系统的基本服务

用户可以创建、删除、读取或更新文件；一个用户可以受控制地访问其他用户的文件；可以控制不同用户对不同文件的访问权限；用户可以根据实际需要重新构造文件；允许用户在两个文件之间移动数据；用户能备份文件，且能在文件被毁坏时，恢复文件；用户可以通过符号名访问文件。

2.3文件系统

文件系统是指，操作系统中的各类文件、管理文件的软件，以及管理文件所涉及到的数据结构等信息的集合。有少数文件系统从操作系统中分离出来，独立于操作系统存在绝大多数操作系统都包含文件管理系统部分。

3.文件系统与数据库管理系统

数据库管理系统依赖文件系统：数据库管理系统负责数据定义及操作；文件系统只处理无结构、无格式的字节流。数据库管理系统独立于文件系统。

4.文件

文件是一种具有符号名的、相关联元素的有序集合。各种程序、数据集合都是文件；一些低速的字符设备，如键盘、终端显示器和打印机等也被看着文件（把输入输出设备全部视为文件）。

4.1文件中的数据结构

字段或域（Field）：字段具有唯一的值；字段的基本属性是长度、数据类型；字段长度一般分为固定、可变两种；复合字段由若干子字段组成，如工资字段（基本工资、工龄工资、职称工资）等。、

记录（Record）：一组相关字段的集合。如学生记录（学号、姓名、性别、班级、平均成绩、名次、获奖情况）等。记录长度一般可分为固定、可变。可变长记录：字段长可变、字段数目可变。

4.2数据库

数据库是相关数据的集合，通常由若干数据库表格构成（数据库表格由若干记录构成，记录由若干字段构成）。数据库还可以由一种或多种类型的文件组成。数据库一般需要专门的数据库管理系统进行管理，数据库应用程序运行在数据库管理系统之上。

4.3文件的类型

按文件的逻辑结构分类：

无结构文件：无结构文件可以看成是一个字节流，其文件元素为一个“字符”或“字节”，有时又称为字节流文件，或流文件。
有结构文件：有结构文件的文件元素是一条记录，文件由若干相关记录组成。根据记录的组织方式不同，可以分为堆文件、顺序文件、索引顺序文件、索引文件和直接（哈希）文件。

按文件的物理组织结构分类：

连续文件把文件中的信息顺序、连续地存储到若干相邻的存储块中。
非连续文件：链接文件、索引文件。

按文件的物理组织结构分类：

链接文件：文件中逻辑上连续的信息可以存储到分散各处的存储块中，各盘块通过其内的链接指针相连。一个文件的所有盘块形成一个链表，或用专门的存储块记载一个文件的所有盘块的起始地址。
索引文件：文件中逻辑上连续的信息可以存储到分散各处的存储块中。系统为每个文件建立一张索引表，一个索引表项记载一个存储块或一组连续存储块的起始地址。

按文件的保护级别分类

只读文件：仅允许文件主及授权用户对其进行读操作的文件。用户的某些文件也可以设置成只读属性，不允许修改。
执行文件：只允许授权用户调用执行，不允许读/写的文件，如系统调用等某些公用程序。

读/写文件：只允许文件主及授权用户进行读或写的文件。
不保护文件：所有用户都可以访问的文件，不受系统的任何保护。

按文件的性质和用途分类：

系统文件：指操作系统文件或其它系统文件。一般只能通过操作系统调用为用户服务。
用户文件：由用户的程序或数据组成的文件。
库文件：由系统提供给用户调用的各种标准过程、函数和应用程序等。这类文件允许用户调用，但不允许用户修改，如Windows的应用程序编程接口API，C语言的标准I/O库函数及通信库函数等。

按文件中的数据形式分类：

源文件、目标文件、可执行文件

多媒体文件：

集成了数字、字符、格式化文本、可执行程序、图形、图像、声音等信息。多媒体文件需要的存储空间比传统的数字字符文件大约要高出5倍以上。例如，一页格式化的文本文件大约需要0.5KB ~ 1KB的存储空间，但同样尺寸的一页彩色图像大约需要10MB 存储空间。一般为变长记录文件。多媒体文件文件系统不仅要保存数据，而且还要保存大量的数据类型说明信息。

5.对文件的操作

对整个文件的操作
— 建立文件、撤消文件、打开文件、关闭文件、复制文件、修改文件名、打印或显示文件内容等
对文件中的数据项的操作
— 读操作、写操作、更新操作、插入操作、删除操作等

5.1打开文件（Open file ）

首先，根据文件名查找目录文件（由目录构成的文件），找到该文件的目录信息。然后，将该目录信息装入主存，建立相应的文件控制块FCB，并将文件的当前使用信息填入FCB中。最后，返回一个文件内部标识符。如果该文件具有某种存取控制，如只读，或可读/写，则文件打开时，这种存取控制也将作为参数同时返回。

5.2关闭文件（Close file ）

将该文件FCB中的有关信息写入外存的目录信息中；撤消其FCB；释放文件占用的其它系统资源，切断用户与该文件的联系。

5.3建立文件（Create file）

分配必要的外存空间；建立一个目录项，记录新文件的文件名、建立时间等信息。

5.4撤消文件（Destroy file ）

也称删除文件。系统删除一个文件必须至少完成两件事：第一，判断该文件可否被删除。若可以被删除，则首先删除文件的目录项，否则，给出相应提示。第二，回收该文件所占用的外存空间。

5.5复制文件（Copy file）

拷贝文件内容及其目录项。首先查找目录文件，找到该文件的目录项，从中找出该文件的外存地址；通过该地址找到文件内容；然后，将其目录项及文件内容，按指定的路径拷贝过去。

5.6修改文件名（Rename）

首先在目录文件中查找指定文件名的目录项；然后将其中的文件名更换成新的文件名。

5.7读操作（Read）

给出文件名和所读字节数。首先查找目录文件，找到指定文件的目录项，从中找出该文件的外存地址；然后，从该文件读指针所指位置开始，读取指定长度的字节数到缓冲区，同时该文件的读指针顺延指定长度的位置。最后，返回最新读指针位置值。如果读指针遇到文件结束标志，则给出相应提示信息。

5.8写操作（Write）

必须给出文件名和需要写的字节数。系统从缓冲区中将指定长度的信息写入指定文件写指针位置；将文件的写指针顺延指定长度的位置。

5.9更新操作（Update）

更新文件中的数据项时，系统调用中必须给出文件名、更新数据项的原值及替换值。首先从文件中查找指定数据项值，若找不到，则给出相应信息；若找到，则用替换值更新原值。用户可以指定更新次数或全部自动更新。

5.10插入操作（Insert）

在文件的指定位置添加新的数据项。对于无结构文件，插入一个数据项以后，其后所有字符的索引号将作相应调整；对于有结构文件，插入一个数据项，一般指增加一条记录，新记录之后的所有记录号也将作相应调整。

5.11删除操作（Delete）

删除文件中指定的数据项。首先查找文件中指定数据项，再将其删除。若找不到，则返回相应信息。用户可以指定删除数据项的位置，或将数据项在文件中的所有出现均删除。

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5.4撤消文件（Destroy file ）

5.5复制文件（Copy file）

5.6修改文件名（Rename）

5.7读操作（Read）

5.8写操作（Write）

5.9更新操作（Update）

5.10插入操作（Insert）

5.11删除操作（Delete）

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