3.文件訪問方法

　　用戶通過對文件的訪問（讀寫）來完成對文件的查找、修改、刪除和添加等操作。常用的訪問方法有兩種，順序訪問和隨機訪問。

　　（1）順序訪問順序訪問是按照文件的邏輯地址順序訪問。對無結構的字符流文件，順序訪問反映當前讀寫指針的變化，在訪問完一段信息之后，讀寫指針自動加上這段信息的長度。
　　
　　（2）隨機訪問隨機訪問方法又分成兩種:①一是根據記錄的編號訪問文件中的記錄，或者根據讀寫命令把讀寫指針移到所需要的信息段開始處。②另一種是按鍵訪問文件中的記錄。文件的訪問依賴于存放文件的存儲設備的特性，也依賴于文件的分配策略。例如，磁帶是典型的順序訪問設備，磁盤則是典型的隨機訪問設備。

　　4.文件存儲設備管理
　　
　　文件存儲設備管理也就是操作系統的輔存管理，是要有效的進行存儲空間的管理。由于文件存儲設備是分成許多大小相同的物理塊，并以塊為單位交換信息，因此，文件存儲設備的管理實質上是對空閑塊的組織和管理問題。有3種不同的空閑塊管理方法，它們是位圖法、鏈接法和索引法。

　　（1）位圖法位圖法使用一個向量描述整個磁盤，向量的每一位表示一個物理塊的狀態，如0表示空閑塊，而1表示該塊已使用。位圖法易于找到一個或連續幾個空閑塊，此法適合每一種文件分配方法，另外，位圖法本身很小，易于全部放入主存。

　　（2）鏈接法鏈接法使用鏈表把空閑塊組織在一起，當申請者需要空閑塊時，分配程序從鏈首開始摘取所需的空閑塊。反之，管理程序把回收的空閑塊逐個的掛入隊尾，這個方法適用于每一種文件分配方法。空閑塊的鏈接方法可以是如上述的按釋放的先后順序鏈接，也可以是按空閑塊區（連續n個空閑塊）的大小順序鏈接。后者有利于獲得連續的空閑塊的請求，但在分配請求和回收空閑塊時系統開銷多一點。

　　（3）索引法類似于文件分配方法，索引法把空閑塊作為一個文件并采用索引技術。為了提高效率，索引可以基于空閑塊區而不是僅僅基于單個物理塊。這樣，磁盤上每一個空閑塊區都對應于索引表中一個條目，這個方法能有效地支持每一種文件分配方法。
　　
　　5.文件控制塊和文件目錄

　　（1）文件控制塊文件控制塊是系統在管理文件時所必需的控制信息的數據結構，是文件存在的惟一標志，也稱文件描述詞，簡記為FCB。FCB的內容包括相應文件的基本屬性，大致可以分成4個部分:①基本信息:如文件名、文件類型、文件組織等;②保護信息:如口令、所有者名、保存期限、訪問權限等;③位置信息:如存儲位置、文件長度等;④使用信息:如時間信息、最遲使用者等。

　　（2）文件目錄文件控制塊的集合稱為文件目錄，文件目錄也被組織成文件，常稱為目錄文件。文件目錄結構形式有一級目錄結構、二級目錄結構和多級目錄結構。

　　①一級目錄結構:文件系統中只有一個目錄文件的目錄結構稱為一級目錄結構。其中，每一表項是一個文件控制塊，對應于一個文件。一級目錄結構易于實現，管理簡單。但當系統中文件數增多時，查找時間較長，也會發生文件名重復（重名）的問題。

　　②二級目錄結構:文件系統將目錄分為兩級，就形成了二級目錄結構。這時，第一級目錄稱為主目錄，主目錄表項記錄用戶名及相應用戶目錄的存儲位置。第二級是用戶目錄，以順序表形式存放該用戶文件的文件控制塊。二級目錄雖然都組織成順序表，由于都不會很長，查找時間快，而且各個用戶只要保證自己的文件名稱不重復就不會發生重名問題。對文件的共享和文件的保護也比一級目錄結構好。

　　③多級目錄結構:如果將二級目錄的級數增加，就形成了多級目錄。也稱為樹型目錄結構。在多級目錄結構中，常常將第一級目錄作為系統目錄，稱為根目錄（樹的根節點）。目錄樹中的非葉節點指出目錄文件，非目錄文件一定由葉節點指出。葉節點也可能指出目錄文件，即空目錄。在多級目錄結構中，從根出發到任何一個葉節點有且只有一條路徑，該路徑的全部節點名構成一個全部路徑名，又稱絕對路徑名。為查找一個非目錄文件就使用它的全路徑名，多級目錄結構更加完善了文件結構的查找范圍，更好地解決了文件的重名問題，增強了文件的共享和保護措施。

　　6.文件的使用

　　（1）工作目錄也稱當前目錄。在多級目錄結構的文件系統中，文件的全路徑名可能較長，也會涉及多次磁盤訪問，為了提高效率，操作系統提供設置工作目錄的機制，每個用戶都有自己的工作目錄，任一目錄節點都可以被設置為工作目錄。一旦某個目錄節點被設置成工作目錄，相應的目錄文件有關內容就會被調入主存，這樣，對以工作目錄為根的子樹內任一文件的查找時間會縮短，從工作目錄出發的文件路徑名稱為文件的相對路徑名。文件系統允許用戶隨時改變自己的工作目錄（如命令CD）。

　　（2）文件的使用一般文件系統提供一組專門用于文件、目錄的管理。如目錄管理、文件控制和文件存取等命令。①目錄管理命令:如建立目錄、顯示工作目錄、改變目錄、刪除目錄（一般只可刪除空目錄）;②文件控制命令:如建立文件、刪險文件、打開文件、關閉文件、改文件名、改變文件屬性;③文件存取命令:如讀寫文件、顯示文件內容、復制文件等。

　　（3）文件共享和安全文件的共享是指不同的用戶使用同一文件。文件的安全是指文件的保密和保護，即限制未授權用戶使用或破壞文件。文件的共享可以采用文件的絕對路徑名（或相對路徑名）共享同一文件。一般的文件系統，要求用戶先打開文件，再對文件進行讀寫，不再使用時關閉文件。若兩個用戶可以同時打開文件，對文件進行存取，這稱為動態文件共享。文件的安全管理措施常常在系統級、用戶級、目錄級和文件級上實施。①系統級:用戶需注冊登記、并配有口令，每次使用系統時，都需要進行登錄（login），然后輸入用戶口令（password），方能進入系統;②用戶級:系統對用戶分類并限定各類用戶對目錄和文件的訪問權限;③目錄級:系統對目錄的操作權限作限定，如讀（R）、寫（W）、查找（X）等;④文件級:系統設置文件屬性來控制用戶對文件的訪問，如只讀（RO）、執行（X）、讀寫（RW）、共享（Sha）、隱式（H）等。對目錄和文件的訪問權限可以由建立者設置。除了限定訪問權限，還可以通過加密等方式進行保護。

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