第二十五天 File System(檔案系統)--上

檔案的型態可以分為兩種，data(又分為數值、文字或是二進位)和program。
而檔案的架構分成三種：

1. 沒有架構(none)：就只是文字或是bytes的序列而已
2. 簡單記錄架構(simple record structure)：一筆筆的資料，可以是固定長度或是沒有固定的
3. 複雜架構(complex structure)：格式化文件或是relocatable load file
   至於要使用哪種架構就由作業系統或是program決定。

檔案的屬性有下列幾項：

• Name：給人看得，能夠讀懂
• Identifier：給系統看得，唯一的標示
• Type：給系統支援不同型態的檔案資訊
• Location：指標指向裝置內檔案位置
• Size：檔案大小
• Protection：控制誰能夠讀、寫、執行
• Time, date, user identification：保護和安全的資訊(保存上次修改和使用資料)，使用監督

檔案的運作有，新增、寫入、讀取、刪除、截短、重新定位，還有Open(Fi)和Close(Fi)。Open(Fi)是在disk內的目錄找Fi，打整個內容給移到記憶體來，Close(Fi)則是把整個Fi從記憶體一到disk。

而開啟檔時，都會有以下資訊：

• File pointer：指向上一次read/write檔案位置，作為目前檔案指標
• File-open counter：計算檔案開關次數，當最後一次關閉後，可以移出
• Disk location of the file：可以快取檔案資訊
• Access rights：是否允許process存取資訊

Open file locking，有些作業洗桶或是file system會提供，調解對檔案的存取。他有兩種模式，mandatory(強制性)和advisory(諮詢式)。Mandatory的話，要存取就要看我有的lock跟請求; advisory則是process看lock的狀態再決定怎麼做。

以下是檔案的型態：

而檔案存取的方法主要分兩類：

• Sequential access(循序存取)：一筆筆資料存取，照順序，例如磁帶
• Direct access(直接存取)：找到指定位置後存取
  下面這張圖是模擬Sequential access在Direct access file：
  
  而目錄的架構就像下面這張圖一樣，節點就包含所有檔案資訊：
  
  可以對目錄做：
• 搜尋檔案
• 創建檔案
• 刪除檔案
• 列印目錄
• 更改檔名
• 追蹤檔案系統

那為什麼要有目錄呢？因為我們可以更快的存取檔案，對使用者來說也很方便，因為不同使用者的檔案可以有相同名稱，或是一個檔案也可以有不同的名稱，還可以依照不同的屬性去編排。
而目錄分為：

1. Single-level directory：
   單層式的目錄，將所有檔案都放在同一個目錄內。但這樣就沒又辦法依照屬性分類，或是名稱方面不能有相同的存在。
   
2. Two-level directory：
   雙層式目錄，不同的使用者可以擁有不同的目錄。這樣不同的使用者就可以有相同的檔案名稱，也比較好搜尋。但這種方法還是沒辦法按照屬性去分類。
   
3. Tree-structured directories：
   樹狀式目錄，他有根目錄，有好的搜尋能力也可以依照屬性分類，current directory的概念，有絕對跟相對的路徑名稱。
   
4. Acyclic-graph directories：
   非循環式圖形目錄，他能共享子目錄跟檔案，也就是說會有別名。
   
5. General graph directories：
   一般的圖形目錄，就是有迴圈存在。如果我們不想要有迴圈，那就要規定link只能指向檔案，不能指向子目錄。或是當有新的link加入時，用cycle detection演算法看有沒有迴圈產生。
   
   剩下的我們明天繼續～～