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知识路径： > 操作系统使用和文件管理的基础知识 > 操作系统使用和文件管理的基础知识 > 文件、文件系统及目录结构 >
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被考次数：5次
被考频率：中频率
总体答错率：34%
知识难度系数： 
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由 软考在线 用户真实做题大数据统计生成
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相关知识点：20个
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文件（file）是具有符号名的、在逻辑上具有完整意义的一组相关信息项的集合。例如，一个源程序、一个目标程序、编译程序、一批待加工的数据、各种文档等都可以各自组成一个文件。文件的组织分为逻辑组织和物理组织结构。
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文件的逻辑结构是站在用户的角度所看到的文件的结构，分为有结构的记录式文件和无结构的流式文件两种。有结构的记录式文件是由若干个相关记录组成；无结构的流式文件是由一个字符流组成。
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文件的物理结构是站在系统的角度所看到的文件的结构，是文件在物理存储设备上的存放方式，是数据的物理表示和组织形式。根据记录的排列和存储介质的特性来组织文件，有顺序结构、链接结构和索引结构。
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（1）顺序结构。将逻辑上连续的文件信息（如记录）依次连续存放在连续编号的物理块上。只要知道文件的起始物理块号和文件的长度，就可以很方便地进行文件的存取。
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例如，文件W.TXT占用了50、51、52、53号物理块，系统只需将文件的起始块号50和文件的长度放在文件目录中该文件所对应的文件说明中即可，如下图所示。
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连续结构文件中的记录可以是定长的，也可以是变长的。
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（2）链接结构。链接结构也称为串联结构，它是将逻辑上连续的文件信息（如记录）存放在不连续的物理块上，每个物理块设有一个指针指向下一个物理块。因此，只要知道文件的第一个物理块号，就可以按指针查找整个文件。
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例如，文件W.TXT占用了60、86、92、103号物理块，文件的起始块号60放在文件说明中，如下图所示。
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（3）索引结构。将逻辑上连续的文件信息（如记录）存放在不连续的物理块中，系统为每个文件建立一张索引表。索引表记录了文件信息所在的逻辑块号对应的物理块号，并将索引表的起始地址放在文件对应的文件目录项中。
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例如，文件W.TXT占用了60、86、92、103号物理块，文件索引表存放在98号物理块中，W.TXT文件的文件目录项指向文件索引表，如下图所示。
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访问W.TXT文件的过程：系统按文件名W.TXT查文件目录表，根据索引表的起始地址将索引表块读入内存，按索引表查找对应的物理块号并将物理块读入内存。
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文件格式是指计算机为了存储信息而使用的对信息的特殊编码方式，是用于识别内部存储的资料。例如存储图片、程序和文字信息等。每一类信息都可以采用一种或多种文件格式保存在存储器中。因为存储器中存放的有效数据只有0和1，所以必须对不同的信息设计不同的存储格式，这样采用相关的软件进行信息与位元（Bit）之间的相互转换。
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常用的矢量图形文件格式有很多种，如Adobe Illustrator的*.AI、*.EPS和*.SVG，AutoCAD的*.dwg和.dxf，Corel DRAW的*.cdr，Windows标准图元文件*.wmf和增强型图元文件*.emf等。
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常用的图像文件格式有.BMP、.JPG、.JPEG、.GIF、.WMF和.PNG等。例如，图像文件中的JPEG文件格式仅用于存储静态的图像，而GIF既可以存储静态图像，也可以存储简单动画；Quicktime格式则可以存储多种不同的媒体类型。文本类的文件有：text文件一般仅存储简单没有格式的ASCII或Unicode的文本；HTML文件则可以存储带有格式的文本；PDF格式则可以存储内容丰富的、图文并茂的文本等。
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特别需要注意的是，对于同一个文件格式采用不同的程序处理可能会产生截然不同的结果。因为一种文件格式对某些软件会产生有意义的结果，而对另一些软件是毫无用途的数字垃圾。例如Word文件（扩展名为doc），用Microsoft Word打开时可以看到文件的内容，而用记事本打开时看到的则是乱码。
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要使计算机能够处理多媒体信息，就要解决声音和视频数据的数字化、压缩及编码等问题，这是多媒体技术的关键问题。特别是音频、视频信息的容量很大，具有很大的压缩潜力。
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例如，一幅A4图（21.6cm×30cm）的彩色照片，如果用12点／毫米分辨率的扫描仪采样，像素用24位彩色信号表示，则其数据量高达26兆字节（一幅A4图的像素数为（216×12）×（300×12）=2592点×3600点=9 331 200像素；9331 200像素×24位/8=26.7MB）。
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面对图像这么庞大的数据量，若要进行传输、存储以及读出等操作，就必须对图像进行压缩处理。图像压缩就是在没有明显失真的前提下，将图像的位图信息转变成另外一种能缩减位图信息数据量的方法。常用的压缩编码方法分为两种类型：无损压缩和有损压缩。
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（1）无损压缩。也称为冗余压缩，用于要求重构的信号与原始信号完全相同的场合。无损压缩法减少了数据中的冗余，但这些冗余值是可以重新插入到数据中的。因此，冗余压缩是可逆的过程。一个常见的例子是磁盘文件的压缩存储，它要求解压缩后能保证百分之百地恢复原始数据。根据目前的技术水平，无损压缩可以将数据压缩到原来的1/2到1/4，压缩比较低。一些常用的无损压缩算法有哈夫曼（Huffman）算法和LZW压缩算法。
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（2）有损压缩。用于重构信号不一定非要与原始信号完全相同的场合。例如，对于图像、视频影像和音频数据的压缩就可以采用有损压缩，这样可以大大提高压缩比（可达10:1甚至100:1），而人的感官仍不至于对原始信号产生误解。这种方法会减少信息量，而损失的信息是不能再恢复的。因此这种压缩是不可逆的。
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目前应用于计算机多媒体压缩算法的标准有两种：用于压缩静止图像的JPEG标准和用于压缩运动图像的MPEG标准。
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（1）JPEG标准。该标准是由联合图像专家组（Joint Photographic Expert Group，JPEG）制定的静态数字图像数据压缩编码标准。JPEG标准是一个适用于彩色和单色多灰度或连续色调静止数字图像的压缩标准，可支持很高的图像分辨率和量化精度。JPEG是一种常用的基于DCT（离散余弦变换）的有损压缩算法，其压缩比可用参数调节，在压缩比达25:1时，压缩后还原的图像与原始图像相比较，一般人很难找出它们之间的差异。
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（2）MPEG标准。该标准是由活动图像专家小组（Moving Photographic Expert Group，MPEG）制定的用于视频影像和高保真声音的数据压缩标准。MPEG标准分为MPEG视频、MPEG音频和视频音频同步三个部分。MPEG算法除了对单幅图像进行编码外，还利用图像序列的相关特性去除帧间图像冗余，大大提高了视频图像的压缩比。在保持较高的图像视觉效果的前提下，压缩比可以达到60～100倍左右。
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