第7章文件管理(編輯修改稿)
2024-08-16 12:29 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 統(tǒng)第 7章第 1講 24 文件的物理結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)設(shè)備 ⑵ 直接存取設(shè)備 磁盤 是典型的直接存取設(shè)備 。 它允許文件系統(tǒng)直接存取磁盤上的任意 物理塊 。 訪問指定的物理塊時(shí) ， 磁頭可直接定位到目標(biāo)位置 ， 無需磁帶順序設(shè)備那樣事先存取其前面的物理塊 。 磁盤一般由若干 盤片 組組成 。 每個(gè)盤片被格式化為若干 磁道 ， 每磁道又被分割為若干 扇區(qū) ， 每扇區(qū)存放 相同容量 的信息 。 多個(gè)盤面的同一磁道形成同一個(gè) 柱面 。 其中每個(gè)盤片對(duì)應(yīng)一個(gè)裝有讀寫磁頭的磁頭臂 ， 由磁頭臂上兩個(gè)讀寫磁頭分別對(duì)磁盤片的上下兩面進(jìn)行讀寫 。所以 ， 磁盤上每個(gè)物理盤塊的位置可以由柱面號(hào) 、 磁頭號(hào)和扇區(qū)號(hào)表示 。 磁盤結(jié)構(gòu)如圖所示 。 2022/8/17 操作系統(tǒng)第 7章第 1講 25 文件的物理結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)設(shè)備 3． 文件卷與卷管理塊 ⑴ 文件卷 文件卷是指可以有組織地存放文件信息 ， 并且通?？梢匝b卸的 外存介質(zhì) ， 比如磁盤 。 文件卷的一般結(jié)構(gòu)如下 圖 所示 。 其中： 0塊為磁盤引導(dǎo)塊 ， 不屬于文件系統(tǒng)管轄； 1塊為文件卷的管理塊 ， 它記錄了該文件卷上磁盤塊的使用情況； 2～ k+1為 i節(jié)點(diǎn)區(qū)； k+2～ n為文件數(shù)據(jù)區(qū) 。 2022/8/17 操作系統(tǒng)第 7章第 1講 26 文件的物理結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)設(shè)備 ⑵ 卷管理塊 文件卷 1 塊稱為管理塊 ， 又稱為特別塊 ， 它是操作系統(tǒng)對(duì)磁盤進(jìn)行管理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ， 存放系統(tǒng)對(duì)磁盤進(jìn)行管理的 靜態(tài)信息 。 當(dāng)一個(gè)文件卷被掛接到系統(tǒng)時(shí) ， 該磁盤 1 塊的有關(guān)內(nèi)容就會(huì)被調(diào)入內(nèi)存相應(yīng)的活動(dòng)管理塊中 ， 與其中的 動(dòng)態(tài)信息 結(jié)合 ，為操作系統(tǒng)提供文件卷動(dòng)態(tài)管理的依據(jù) 。 不同的操作系統(tǒng)對(duì)文件卷的管理模式有所不同 。 2022/8/17 操作系統(tǒng)第 7章第 1講 27 ? 文件結(jié)構(gòu)、文件存取方式與文件存儲(chǔ)介質(zhì)的關(guān)系 文件的物理結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)設(shè)備 存儲(chǔ)介質(zhì) 磁帶 磁盤 物理結(jié)構(gòu) 連續(xù)結(jié)構(gòu) 連續(xù) 串聯(lián) 索引 存取方式 順序存取 順序 順序 順序 隨機(jī) 隨機(jī) 2022/8/17 操作系統(tǒng)第 7章第 1講 28 文件存儲(chǔ)空間的管理 ? 文件存儲(chǔ)空間的管理是操作系統(tǒng)的 重要任務(wù) 之一 。 ? 文件存儲(chǔ)空間的管理 實(shí)質(zhì) 是 對(duì)空閑塊的組織和管理 。 ? 空閑塊的 組織 ? 空閑塊的 分配 ? 空閑塊的 回收 ? 常見的空閑塊 管理方法 ? 空閑文件目錄 ? 空閑塊鏈 ? 位示圖 2022/8/17 操作系統(tǒng)第 7章第 1講 29 文件存儲(chǔ)空間的管理 1． 空閑文件目錄 是一種 最簡(jiǎn)單 的 管理空閑塊的方法 ， 其思想是將一片 連續(xù)的空閑塊 當(dāng)作一個(gè) 空閑文件 ， 存放到一個(gè)稱為 空閑文件目錄的物理塊中 。 空閑文件目錄的每個(gè)表項(xiàng)對(duì)應(yīng)一個(gè)空閑文件 ，每個(gè)表項(xiàng)描述該空閑文件的起始空閑塊號(hào) 、 空閑塊個(gè)數(shù)等信息 。 （ 該方法適應(yīng)于連續(xù)文件的存儲(chǔ) ） 序號(hào) 起始空閑塊號(hào) 空閑塊數(shù) 物理塊號(hào) 0 5 4 8 1 13 3 1 1 15 2 20 5 2 2 2 24 3 … … … 2022/8/17 操作系統(tǒng)第 7章第 1講 30 文件存儲(chǔ)空間的管理 2． 空閑塊鏈 將所有空閑塊通過 指針鏈接 起來 ， 當(dāng)請(qǐng)求分配時(shí)從鏈的頭部 依次取下 需要的塊數(shù) ， 回收時(shí)也很簡(jiǎn)單 ， 只需將釋放的空閑塊鏈接到空閑塊鏈即可 。 系統(tǒng) 只需要在內(nèi)存中保留鏈頭指針 ， 即可實(shí)現(xiàn)空閑塊鏈的管理 ， 所以 管理簡(jiǎn)單方便 。 但在鏈表上每增加或移動(dòng)一個(gè)空閑塊時(shí)就需要一次 I/O操作 ， 因而 效率較低 。 常用的空閑塊鏈接方法有以下幾種： ? 按 空閑塊大小 順序鏈接法 ? 按 釋放先后 順序鏈接法 ? 成組鏈接法 前兩種空閑塊管理在增加和移動(dòng)空閑塊時(shí) ， 需要對(duì)空閑塊鏈做較大的調(diào)整 ， 因而需要一定的系統(tǒng)開銷 。 相比之下 ，成組鏈接法對(duì)空閑塊的分配和回收具有較高的時(shí)空效率 。 2022/8/17 操作系統(tǒng)第 7章第 1講 31 文件存儲(chǔ)空間的管理 ? 一般鏈接法 2空 閑 區(qū) 頭3 4 k N U L L? ?2 塊 3 塊 K 1 塊 K 塊一 般 鏈 接 法 示 意 圖2022/8/17 操作系統(tǒng)第 7章第 1講 32 文件存儲(chǔ)空間的管理 ? 成組鏈接法 5 02 0 01 0 0? ?1 5 15 02 5 02 4 9? ?2 0 11 4 94 01 5 01 4 9? ?1 1 21 1 11 1 11 0 01 5 1棧 深空閑塊號(hào)棧{? ?? ?? ?組 長(zhǎng) 塊1 5 0 2 0 0成 組 鏈 接 法 示 意 圖? ?? ?5 003 0 0 0? ?3 0 5 12 0 02022/8/17 操作系統(tǒng)第 7章第 1講 33 文件存儲(chǔ)空間的管理 3． 位示圖 位示圖也稱為盤圖 、 字位映像圖 。 它使用一個(gè)二進(jìn)制位 （ bit）描述磁盤上對(duì)應(yīng)物理塊是否被分配的狀態(tài) ， 1表示已分配 ， 0表示空閑 。每個(gè)字節(jié)可以描述 8個(gè)物理塊的狀態(tài) ， 如果存儲(chǔ)設(shè)備上有 N個(gè)物理塊 ，則位示圖所占的空間需要 N247。 8B， 如下表所示 。 位 字節(jié) 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 2 0 0
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1