408强化（番外）文件管理

有点看不下去书，408，哎好久没看了，死磕数学时完全不想看其他科目，数学分数也尚未质变。

突然想到一个好点子，只看大纲尝试回忆一下这章的内容。

文件就是为了方便用户使用，按名访问而提出的，从组成上来看，是一系列的数据元素构成的，就是各种记录的集合吧，反正是组织一些数据。

文件管理主要是聚焦物理结构，用户关心的是逻辑结构，操作系统要做的是逻辑结构转换为物理结构和物理结构怎样安排。

先看逻辑结构，无结构文件又称流式文件，是一类相同的记录构成的，比如一堆二进制代码和文本文件，读取就是挨个读，可以说是集合这种逻辑结构。有结构文件的逻辑结构就不再是集合这种没有关系的结构了，记录定长与非定长，顺序存储还是链式存储，记录本身顺序还是无序，一共八种组合，链式存储都无法随机存取，非定长的要知道前面每个记录的长度才能计算给定记录的存储位置，顺序文件在408中默认是顺序存储的顺序文件，可以支持随机存取和折半查找。然后就是索引文件，一个索引表项对应一个记录。索引顺序文件是一个索引表项对应一组记录，索引顺序文件和分块查找是类似的，可以大大简化查找记录的查找次数。还有哈希文件，按内容访问。

文件管理更重要的是物理结构，大题也全部都是考的是物理结构，一种是Unix使用的索引结点的模型，一种是使用文件分配表FAT的模型。先看物理结构都分为什么，顺序结构，某文件的数据块在外存中必须连续存储，这种方式方便访问但是不易扩容。链式结构，一种就是普通的在一个数据块中分出几字节链接到下一个数据块，这种就不支持随机访问了，必须一个一个全部给我调入内存，还有一种链式结构就是使用FAT，开机后在内存中打开一个文件分配表FAT，根据FAT就能找到所有数据块的位置，它使用的是静态数组，就是单链表用数组实现的那种方式，这个印象很深，有一年的真题第一题就是考这个，第一次做是知道的，第二次模拟时忘了这种方式了，死活不知道那个表到底表示什么意思。此外树的双亲表示法也是用的这个数据结构，还有并查集，扯远了。FAT查找想访问数据块的地址因为是在内存中实现的，耗时几乎可以忽略。此外就是索引分配方式，提到这里不由吐槽，把物理结构和逻辑结构起的名字搞这么像干嘛，像就算了，课后题一堆错题垃圾题，混着考你。索引分配就是把一个外存块作为一个索引块，每个索引表项能表示一个外存块的地址，这样能大大提高可寻址的数据块的多少，应该是支持随机访问的把，读索引块的表项就能知道想访问的逻辑块号在哪一个外存块。此外还有二级乃至多级索引。这里又想到了王道课后题的几个错题，问多级索引能表示的数据块多少，它的答案不能超过一个索引表项位数能表示的数据块的多少，真题考过好几次这种，但都没有超过，出题老头应该是设计好的。然后就是混合索引分配，这就引出了大题最爱考的Unix的那个结构，10个直接地址索引，一个一级索引，一个二级，一个三级。物理结构应该就这么点内容，剩下的都是小题内容。

一个文件对应一个PCB，一个PCB就是一个目录项，多个目录项组成目录文件，也是一种文件。文件分为三种：普通文件，目录文件，特殊也就是I/O文件。查找文件是只需读名字，把PCB中的其他信息一块读出来浪费开销，于是引入了索引结点，只保留名字，然后指向一个什么什么区，固定位置，你去那找全部的目录信息然后再读数据块。文件的操作没啥好说的，主要是读和写文件之前要先打开文件，整个系统有一张打开文件表，每个进程维护各自的打开文件表，打开文件就是把对应的索引项的信息读入内容，然后对应于进程打开文件表中的一项，这个项有个什么什么编号，Open操作就是访问整个编号。文件的保护，记得课后题有几个说法一直记不清，文件的属性和用户的访问权限好像是最重要的。访问矩阵的每一个比特表示某用户针对某功能是否有权限。

目录，根目录文件很重要，开机时好像就到内存中了，目录的结构记不清怎么分的了，一开始是不允许重名，然后是根目录下不同用户才允许重名，也就是树形结构，最后还有个图型结构应该不考。目录的操作有啥啊，这个是真不知道了，更改还是添加目录或是添加普通文件把。软链接就是快捷方式，不会改变计数指针，硬链接当计数指针为0时才能删除。

外存空闲空间的管理方法就是用数组存储，用链表存储，还有位示图法，这个真题爱考，行列代表什么有点不清楚了，最后有个超级块，基本方式是什么，然后临界情况，一轮的时候清楚了，现在肯定是说不清了，有点复杂的一个过程，感觉不如多级反馈队列好记。剩下的内容就是新大纲的考点了，其中还包括操作系统引导吧，这个是考过的。剩下的真的是太抽象了，连背题都不好背，这个再过一遍基础课视频吧，11月再看吧，不然还要忘。

更正及补充：目录项仅有文件名和索引结点指针的对应，索引结点是在外存中Inode区中，固定区域。打开操作返回的那个编号是文件描述符，fd。 

不是有序的那个叫串结构。索引文件的提出是为了针对可变长记录不能随机存取。链式分配那个叫隐式链接和显式链接FAT。

单机目录结构，两级目录结构，树形目录结构：绝对路径和相对路径。软链接速度更慢。

口令保护不安全，加密保护安全性高。

位示图法是用一个二进制位表示一个盘块，0表示空闲。成组链接法是使用超级块，第一行是显示下一块的空闲盘块数，然后各行是空闲块号。