【操作系统】文件系统的逻辑结构与目录结构

文件的概念

定义

在操作系统中，文件被定义为：以计算机硬盘为载体的存储在计算机上的信息集合。

属性

描述文件状态的一组信息，比如名称、标识符、类型、大小、位置、保护、时间、日期、用户标识等。

基本操作

创建文件；读文件；写文件；文件重定位（寻址）；删除文件；截断文件；打开与关闭。

文件的结构

要理解文件在操作系统中的结构，我们要从两方面来了解：文件的逻辑结构与文件的物理结构。

文件的逻辑结构

文件的逻辑结构就是我们所看到的文件结构（个人理解：以文本方式查看的形式所看到的结构）。逻辑结构又存在两种情况：

• 无结构文件（流式文件）；
  • 以字节（Byte）为单位；
  • 没有具体结构；
  • 采用穷举式方式搜索；
• 有结构文件（记录式文件）
  • 顺序文件；
  • 索引文件；
  • 索引顺序文件；
  • 直接文件或散列文件；

文件的目录结构

通过文件的目录我们可以方便快捷的查找文件以及管理文件。

文件的目录结构由文件控制块（FCB）、索引节点、目录结构三部分构成；

文件控制块（FCB）

文件控制块是一种数据结构，存储了文件的基本信息（文件名、类型…）、存取控制信息（权限）、使用信息（创建时间、修改时间…）。如下图所示：

索引节点

通过对文件名建立索引表，快速查询文件名对应的文件的除文件名意外的信息属性（FCB中的剩余信息）。索引节点如下图：

目录结构

对于文件的目录结构，大家已经非常熟悉，通常都是采用了多级目录结构的形式。如下图：