文件管理概述

文件管理是現代作業系統中一個重要的功能模組，主要負責對使用者資訊進行管理，包括儲存、檢索、更新、共享和保護。

檔案與檔案系統

• 檔案是作業系統中儲存資訊的基本單位。文件具有以下主要屬性：
• 基本屬性：檔案名稱、檔案大小、建立時間等。
• 類型屬性：文件類型，如文字檔、二進位等。
• 保護屬性：權限設置，如唯讀、可讀寫、可執行等。
• 管理屬性：檔案路徑、擁有者、所屬群組等資訊。

• 控制屬性：存取控制清單（ACL）、鎖定狀態等。

• 檔案系統是作業系統中負責存取和管理檔案資訊的軟體系統。其主要功能包括：

• 系統功能:管理文件的儲存、檢索、更新。提供安全可靠的共享和保護機制。為使用者提供方便的操作介面。
• 系統角度：檔案系統的功能是管理文件的存儲，並對文件進行檢索、保護、組織和分配存儲空間。
• 使用者角度：檔案系統的功能是實現“按名訪問”，即使用者透過檔案名稱即可存取檔案。

檔案的分類

• 依性質及用途分類：
• 系統檔案：作業系統核心檔案和設定檔。
• 程式庫檔案：共享的程式庫或動態連結程式庫（DLL）。

• 使用者檔案：使用者建立的文件，如文件、圖片等。

• 依保護等級分類：

• 只讀檔案：僅允許讀取，不允許修改。
• 讀寫檔案：允許讀取和修改。
• 執行檔：可執行的程式檔。

• 不保護檔案：沒有設定權限保護的檔案。

• 依資訊流向分類：

• 輸入檔案：從外部裝置或系統取得輸入資料的檔案。
• 輸出檔案：向外部裝置或系統輸出資料的檔案。

• 輸入輸出檔：同時用於輸入和輸出的檔案。

• 依存放時限分類：

• 臨時檔案：用於暫時儲存數據，生命週期較短。
• 永久文件：長期保存的文件。

• 檔案文件：用於歸檔保存的重要文件。

• 以資料形式分類：

• 普通文件：包含文字、二進位資料等。
• 目錄檔案：用於儲存檔案和目錄的組織資訊。
• 特殊文件：表示設備、管道等的文件。

檔案系統的功能

• 目錄管理：透過目錄結構組織文件，實現按名存取。

• 文件的組織：

• 邏輯結構：使用者觀點的檔案結構，如平面檔案、樹狀檔案。
• 實體結構：儲存裝置上的檔案佈局，如連續分配、鍊式分配。
• 檔案儲存空間的管理：負責輔存空間（磁碟等）的分配與釋放。
• 檔案操作：包含建立、開啟、讀取、寫入、關閉、刪除檔案等基本操作。
• 文件的共享、保護和保密：提供權限控制和加密機制，確保文件的安全性和隱私性。

檔案系統的層次結構

檔案系統通常分為以下三個層次：

• 描述層：負責說明系統中所有檔案和儲存媒體的使用狀況。例如，檔案系統的元資料、檔案目錄結構等。
• 管理階層：文件系統的核心部分，主要包括：
• 裝置驅動管理：管理與儲存裝置相關的驅動程式。
• 物理 I/O 控制：處理底層的輸入/輸出操作。
• 檔案儲存組織：管理檔案在實體儲存媒體上的組織形式。
• 邏輯 I/O 管理：提供文件的邏輯視圖，屏蔽底層儲存細節。
• 接口層：為使用者提供操作檔案系統的接口，包括命令接口（如 CLI 命令）和程式接口（如 API 呼叫）。