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管理系统中的计算机应用知识点,文件管理系统设计

张世龙 05-05 16:12 72次浏览

学习总结目录:

计算机操作系统-学习总结(操作系统引论)计算机操作系统-学习总结(过程描述和控制)计算机操作系统-学习总结)处理器调度和管理)计算机操作系统-学习总结)文件管理)计算机操作系统-学习总结)磁盘内存)添加到操作系统后,用户不仅可以确保文件的安全

文件和文件系统的文件系统管理功能通过将其管理的程序和数据组织成一组文件来实现,文件通常是具有文件名的若干相关元素的集合元素为记录; 记录是有意义的数据项的集合。 数据构成成分为数据项,记录(元素)和文件。

一数据项

基本数据项:除数据名称外还有数据类型,两者定义数据项的“类型”。 表示数据项上的实体的数据称为值。 例如,int age; age=10;

组合数据项:由几个基本数据项组成,简称组项

二记录

记录是描述对象属性的一组相关数据项的集合。 为了唯一地识别众多记录中的一个记录,必须从记录的各个数据项中确定一个或多个数据项,并将它们的集合称为关键字(key )

三文件(是文件系统中最大的数据单位)

文件由作者定义,具有文件名的相关元素集合是结构化文件(文件由若干相关记录组成)和非结构化文件)文件的属性:(1)文件类型(2)文件长度(3)文件的物理位置(4)文件的建立时间

文件类型:

按用途:系统文件用户文件; 库文件按文件中的数据格式进行分类。 源文件. c .java文件; 目标文件. obj; 可执行文件. exe按访问控制属性:仅可执行文件; 只读文件; 读写文件按组织形式和处理方法分类:普通文件; 目录文件; 特殊文件文件系统的模型分为三个层次结构:最底层是对象及其属性,中间层是对对象进行操作和管理的软件集合,最高层是文件系统提供给用户的接口。

对象及其属性——文件管理系统管理的对象是文件; 目录; 磁盘(磁带)存储

文件系统接口:命令接口; 程序接口

文件操作:1)最基本的文件操作(创建文件; 删除文件; 阅读文件; 写文件; 文件的读取/写入位置的设定; 2 )打开和关闭文件操作3 )其他文件操作

文件的逻辑结构用户看到的文件称为逻辑文件,由一系列逻辑记录构成,从用户的角度来看,文件的逻辑记录是可以访问的基本单位。 系统中的所有文件都有两种格式的文件结构:

)文件的逻辑结构用户可以直接处理的数据和结构。 也称为文件组织。

)2)文件的物理结构也称为文件的存储结构

文件逻辑结构类型:

1.按文件是否有结构分类

结构文件:有记录式文件,记录长度可分为两类。 定长记录和变长记录非结构文件:流式文件可以看作记录格式文件的一个特例。 一个记录中只有一个字节。2.按文件的组织方式分类(把有结构的文件分为三类)

(1)顺序文件

顺序文件:由一系列记录按某个顺序排列而成的文件,记录可以是固定长度,也可以是较长的。

数组方法:字符串结构通常按时间顺序排列,每次搜索都从开头。

结构用户将字段指定为关键字。 可以是任何类型的变量,其中最简单的是正整数

顺序文件的优缺点:最佳用途是批量访问文件中的记录。 所有逻辑文件中顺序文件的访问效率最高。 对于顺序存储设备(如磁带),也只存储顺序文件并高效工作。 对话时,对搜索和修改性能较差。

记录寻址:

1.隐式寻址方式:固定长度记录的序列文件中,如果知道当前记录的逻辑地址,则可以很容易地确定以下记录的逻辑地址: 读取文件时,设置读取指针Rptr,使其指向下一条记录的起始地址。 写入指针指向要写入的记录的起始地址。 读写结束后,加l。 l是唱片的长度。 也称为随机访问或直接访问; 在长记录的顺序文件中需要设定读取/写入指针,但需要加上Li (刚读取/写入的记录的长度)。 顺序访问适用于所有文件类型,但必须从一开始就访问。 访问速度慢。 使用2.显示寻址方式:固定长度记录直接访问文件或随机访问文件中记录中位置的关键字。 长了就不能直接访问了。

(2)索引文件

索引文件是指为可变长度记录文件创建索引表,并为每个记录设置表项,从而加快记录的搜索

速度。

1.按关键字建索引:定长记录文件可以通过简单计算实现随机查找,变长记录文件需要从第一个开始查一直顺序查找目标记录为止。我们为变长记录文件建立一张索引表,为主文件中的每个记录在索引表中分别设置一个表项记录指向记录的指针以及记录的长度L。索引表按关键字排序。索引表本身是一个定长记录的索引文件。把对变长记录顺序文件的顺序检索转变为对定长记录的顺序文件。实现直接存取。根据用户提供的关键字利用折半查找的方法去检索索引表,从中找到表项,在利用表项中给的指针去访问记录2.具有多个索引表的索引文件
索引文件的优点:顺序查找的文件改造成随机查找的文件,插入删除方便。

(3)索引顺序文件
索引顺序文件是对顺序文件的改进,克服对变长记录的顺序文件不能随机访问以及不便插入和删除的缺点。仍保留顺序文件的关键特征,记录是按关键字的顺序组织起来的,还有两个新特征:引入文件索引表实现随机访问,增加溢出文件记录新增加,删除和修改的记录。

一级顺序索引文件:将变长记录顺序文件中的所有记录分为若干组,为每组的第一个记录在索引表中建立一个索引项,含有该记录的关键字和指向该记录的指针。索引顺序文件是最常见的一种逻辑文件形式。检索效率比顺序文件提高根号N/2倍记录数为N,分为根号N个分组,每个分组有根号N个记录查找最佳。

两级顺序索引文件:例:对于一个含有10的6次方个记录的顺序文件,作为索引顺序文件时,平均需要查询1000个记录。建立多级索引分组为100*100*100,此时查找一个记录所需的次数变为50+50+50=150。

直接文件:可根据给定关键字直接获取指定记录的物理地址。关键字就决定了记录的物理地址。

哈希文件

文件目录

对于目录的管理要求有:
1.实现“按名存取”
2.提高对目录的检索速度
3.文件共享
4.允许文件重名

文件控制块FCB含有三类信息:
1)基本信息:文件名;文件物理位置;文件逻辑结构(指示文件是流式文件还是记录文件,记录数,文件是变长还是定长);文件物理结构(存取控制信息类和使用信息类)

索引结点:文件目录通常是存放在磁盘上的查找时要将盘块上的目录调入内存按文件名逐一比较。磁盘索引结点:每个文件有唯一的一个磁盘索引结点包括:

1.文件主标识符2.文件类型3.文件存取权限4.文件物理地址5.文件长度6.文件连接技术7.文件存取时间。

内存索引结点:当文件被打开时将磁盘索引结点拷贝到内存的索引结点中之后又增加了:

1.索引结点编号2.状态3.访问计数4.文件所属文件系统的逻辑设备号5.链接指针

简单的文件目录:

1.单级文件目录:整个文件系统中只建立一张目录表。
缺点:查找速度慢;不允许重名;不便于实现文件共享。

2.两级文件目录:可以为,每一个用户再建立一个单独的用户文件目录UFD(User File Directoy);再建立衣蛾主文件目录(MFD)在MFD中为UFD占用一个目录项(含有用户名和指向该用户目录文件的指针);
优点:检索目录速度快;在不同的用户目录中。可以使用相同的文件名;不同用户可以使用不同的文件名访问系统中的同一个共享文件。

数型结构目录:
数型目录:在现代OS中,最通用且实用的文件目录无疑是树形结构目录。明显的提高对目录的检索速度和文件系统的功能。主目录称为根目录在每一个文件目录中只有一个根目录。

路径名和当前目录:

1.路径名:从根目录到任何数据文件都只有一条唯一的通路。把全部目录文件名和数据文件名依次用/连接起来。2.当前目录(工作目录)从当前目录为止到数据文件为止所构成的路径名称为相对路径名,而把从树根开始的路径名称为绝对路径名
常见的五种计算机系统,计算机将向着哪个方向发展