2.9.1 文件管理概述
本课核心知识点整理
本节导学
文件管理把用户看到的“文件名、目录、权限、路径”，映射到底层磁盘块的组织与分配。用户关心的是 report.docx 在哪个目录、能不能打开、能不能修改；操作系统关心的是这个文件的控制信息在哪里、数据块分布在哪些磁盘块、空闲块如何分配和回收。
这一组小节可以按三条线学习：目录解决“怎样按文件名找到文件”；文件控制信息解决“文件有哪些属性和操作状态”；空闲空间与索引结构解决“文件数据和磁盘块如何对应”。
文件系统解决的三个问题
| 问题 | 典型机制 | 后续小节 |
|---|---|---|
| 如何命名和查找 | 目录、路径、文件控制块 | 树形目录结构 |
| 如何描述文件 | 文件属性、打开表、访问方式 | 文件相关概念 |
| 如何存放和分配磁盘块 | 位示图、索引文件、空闲管理 | 位示图、索引文件 |
文件名不是磁盘地址。文件名需要通过目录项找到文件控制信息，再由控制信息找到具体磁盘块。这个多层映射让文件可以移动、扩展、授权，也让不同目录下能够拥有同名文件。
文件管理与前面章节的关系
文件管理依赖外存，因此和磁盘管理相连；文件读写需要 I/O，因此和设备管理相连；多个进程可能同时访问文件，因此又会涉及互斥、同步和保护。它不是孤立知识点，而是操作系统资源管理的一部分。
做题路线
- 题干问“路径、目录、同名文件”，看目录结构。
- 题干问“文件名、大小、位置、权限、时间”，看文件控制信息。
- 题干问“空闲磁盘块如何表示”，看位示图。
- 题干问“数据块地址如何组织、文件最大容量”，看索引文件。
- 题干问“打开文件”，不要理解成读入整个文件，而是建立访问上下文。
例题
目录、文件名和磁盘块映射主要属于：
根据文件名逐级查找文件控制信息，主要依赖：
自查要点
- 文件管理要解决哪三类问题？
- 文件名为什么不能直接等同于磁盘地址？