文件系统管理
文件用于通过操作系统提供统一的数据存储视图。所有文件都映射到通常是非易失性的物理设备上,因此在系统故障的情况下数据是安全的。
文件属性
文件的属性在不同的操作系统上可能略有不同。但是,常见的文件属性包括:
名称
表示文件的符号名称。文件名是唯一易于人类读取的属性。
标识符
表示系统中的文件名。它通常是一个数字,并在文件系统中唯一标识一个文件。
类型
如果系统中存在不同类型的文件,则类型属性表示文件类型。
位置
指向特定文件存储所在的设备,以及文件在设备上的位置。
大小
此属性以字节、字或块定义文件的大小。它还可以指定允许的最大文件大小。
保护
保护属性包含文件的保护信息,例如谁可以读取或写入文件。
文件操作
可以对文件执行的操作包括:
创建文件
要创建文件,文件系统中应该有空间。然后必须在目录中为新文件创建条目。此条目应包含有关文件的信息,例如其名称、位置等。
读取文件
要读取文件,系统调用应指定文件的名称和位置。应该在读取发生的位置有一个读取指针。读取过程完成后,应更新读取指针。
写入文件
要写入文件,系统调用应指定文件的名称和需要写入的内容。应该在写入发生的位置有一个写入指针。写入过程完成后,应更新写入指针。
删除文件
要删除文件,应在目录中找到该文件。之后,所有文件空间都将被删除,以便可以被其他文件重用。
在文件中重新定位
这也被称为文件查找。要重新定位文件,当前文件值将设置为相应的条目。这不需要任何实际的 I/O 操作。
截断文件
这会删除文件中的数据,而不会破坏其所有属性。仅将文件长度重置为零,并擦除文件内容。其余属性保持不变。
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文件访问方法
文件中的信息可以通过多种方式访问。其中最常见的是使用顺序访问或直接访问。有关这些的更多详细信息如下:
顺序访问
使用顺序访问按顺序处理文件中的信息。文件记录一个接一个地访问。大多数文件系统(如编辑器、编译器等)使用顺序访问。它基于文件的磁带模型,因此也可以与顺序访问设备以及随机访问设备一起使用。
说明顺序访问的图表如下:
如图像所示,文件中的读写操作只能以顺序方式进行。但是,可以根据需要将文件重置到开头或倒带。
直接访问
在直接访问或相对访问中,可以随机访问文件以进行读写操作。直接访问模型基于文件的磁盘模型,因为它允许随机访问。在这种方法中,文件被分成编号的块。可以读取或写入任何这些任意块。例如,我们可以读取块 8,然后写入块 10,然后读取块 15。直接访问系统非常有用,大多数数据库都是这种类型。
说明直接访问的图表如下:
如上图所示,文件指针可以根据需要随机定位以进行读写操作。这可以在定位时没有任何特定顺序地完成。