第20課( 文件管理)

操作系統(tǒng)

第20課文件管理內(nèi)容回顧文件的定義文件的分類文件的兩種組織方式文件的邏輯結(jié)構(gòu)流式文件記錄式文件文件的物理結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)文件系統(tǒng)對(duì)文件進(jìn)行統(tǒng)一管理，目的是方便用戶且保證文件的安全可靠。由如下部分組成：文件目錄文件的組織文件存儲(chǔ)空間管理文件操作文件的安全措施今日內(nèi)容磁盤(pán)存儲(chǔ)空間的管理文件管理和目錄結(jié)構(gòu)文件的使用文件的索引結(jié)構(gòu)把邏輯上連續(xù)的用戶文件信息存放到輔存的不連續(xù)物理塊中系統(tǒng)為每個(gè)文件建立一張索引表，把指示每個(gè)邏輯記錄存放位置的指針集中在索引表中。通常把索引表保存在某個(gè)磁盤(pán)塊上，在文件目錄中指出索引表存放的磁盤(pán)塊（位置）。采用索引結(jié)構(gòu)的文件稱為索引文件。文件的索引結(jié)構(gòu)例：006123456234507111213815扇區(qū)號(hào)：01230123磁道號(hào)123456文件：MYFILE1091410914-10611029314索引表索引表0索引表文件的索引結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：存取、檢索速度快，能滿足文件動(dòng)態(tài)增刪要求。缺點(diǎn)：由于索引表的使用而增加了存儲(chǔ)開(kāi)銷(xiāo)，存儲(chǔ)器訪問(wèn)次數(shù)多，降低了文件存取速度。文件的存取順序存取按照文件記錄的排列次序一個(gè)接一個(gè)地存取。為了存取第i個(gè)記錄，必須先通過(guò)記錄1到記錄i-1。由磁帶機(jī)的物理特性，文件在其上只能采用順序結(jié)構(gòu)存放，也只能采用順序存取的方式對(duì)文件進(jìn)行訪問(wèn)。對(duì)于磁盤(pán)，文件可以采用順序結(jié)構(gòu)、鏈接結(jié)構(gòu)、索引表結(jié)構(gòu)在其上存放。順序存取方式對(duì)它們都是適用的。隨機(jī)存取可以以任何次序存取文件中的記錄，無(wú)須先涉及它前面的記錄，只要給出記錄號(hào)即可。對(duì)磁帶機(jī)上的文件，不適宜采用隨機(jī)存取的方式進(jìn)行訪問(wèn)；對(duì)磁盤(pán)上的文件，如果該文件使用的是鏈接結(jié)構(gòu)，那么也不適宜采用隨機(jī)存取的方式進(jìn)行訪問(wèn)。存儲(chǔ)設(shè)備、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、存取方式間的關(guān)系存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)存取方式磁盤(pán)磁帶連續(xù)文件順序、隨機(jī)串聯(lián)文件順序索引文件順序、隨機(jī)連續(xù)文件順序磁盤(pán)存儲(chǔ)空間的管理位示圖法空閑塊表法空閑塊鏈法位示圖為所要管理的磁盤(pán)設(shè)置一張位示圖，指示磁盤(pán)空間的使用情況。其大小由磁盤(pán)的總塊數(shù)決定。位示圖中的每個(gè)二進(jìn)制位與一個(gè)磁盤(pán)塊（假定一個(gè)扇區(qū)就是一個(gè)磁盤(pán)塊）對(duì)應(yīng)，該位為“1”，表示對(duì)應(yīng)的塊已分配；為“0”，表示對(duì)應(yīng)的塊空閑，可以參加分配。0/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10位1位2位3位30位31位第0字第1字第99字1個(gè)柱面例：一個(gè)磁盤(pán)，100個(gè)柱面，每個(gè)柱面8個(gè)磁道，每個(gè)磁道4個(gè)扇區(qū)。該磁盤(pán)有扇區(qū)：100×8×4=3200假設(shè)一個(gè)扇區(qū)是一個(gè)磁盤(pán)塊，則該磁盤(pán)有3200個(gè)磁盤(pán)塊則位示圖需要3200位來(lái)表示每個(gè)磁盤(pán)塊是否已經(jīng)分配出去：3200=32×100位示圖一共100行，32列位示圖如果用32位的字來(lái)構(gòu)造位示圖，那么共需要100字0/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10位1位2位3位30位31位第0字第1字第99字1個(gè)柱面相對(duì)塊號(hào)所謂“相對(duì)塊號(hào)”，即是指從0開(kāi)始，按柱面和盤(pán)面（即磁頭）的順序?qū)Υ疟P(pán)塊進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)。字長(zhǎng)為m，那么第i字第j位對(duì)應(yīng)的相對(duì)塊號(hào)k是：k=i×m+j。0/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10位1位2位3位30位31位第0字第1字第99字1個(gè)柱面由相對(duì)塊號(hào)求柱面號(hào)、磁頭號(hào)、扇區(qū)號(hào)：

0/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10位1位2位3位30位31位第0字第1字第99字1個(gè)柱面由相對(duì)塊號(hào)求柱面號(hào)、磁頭號(hào)、扇區(qū)號(hào)：下例中，字長(zhǎng)32，每一盤(pán)面有4塊扇區(qū)

0/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10位1位2位3位30位31位第0字第1字第99字1個(gè)柱面計(jì)算公式若每個(gè)盤(pán)面有n個(gè)扇區(qū)，相對(duì)塊號(hào)k。位示圖字長(zhǎng)為m。那么求柱面號(hào)、磁頭號(hào)、扇區(qū)號(hào)的公式為：柱面號(hào)=k/m磁頭號(hào)=(k%m)/n扇區(qū)號(hào)=(k%m)%n已知柱面號(hào)、磁頭號(hào)、扇區(qū)號(hào)。求其對(duì)應(yīng)相對(duì)塊號(hào)、字號(hào)、位號(hào)的公式為：相對(duì)塊號(hào)k=柱面號(hào)×m+磁頭號(hào)×n+扇區(qū)號(hào)，字號(hào)=k/m，位號(hào)=k%m空閑區(qū)表系統(tǒng)設(shè)置一張表格，表中每個(gè)表目記錄磁盤(pán)空間中的一個(gè)連續(xù)空閑盤(pán)區(qū)的信息，比如該空閑盤(pán)區(qū)的起始空閑塊號(hào)、連續(xù)的空閑塊個(gè)數(shù)、以及表目的狀態(tài)，稱此表為“空閑區(qū)表”。存儲(chǔ)空間的分配與釋放創(chuàng)建新文件時(shí)，根據(jù)文件的長(zhǎng)度查找空閑區(qū)表，從狀態(tài)為“有效”的表目里找到合適的表項(xiàng)進(jìn)行分配；刪除一個(gè)文件時(shí)，在空閑區(qū)表里找一個(gè)“空白”表項(xiàng)，將該文件原先占用的連續(xù)存儲(chǔ)空間信息填寫(xiě)進(jìn)去，并把表項(xiàng)的狀態(tài)改為“有效”?？臻e塊鏈所謂“空閑塊鏈”，即在磁盤(pán)的每個(gè)空閑塊里設(shè)一個(gè)指針，指向另一個(gè)磁盤(pán)空閑塊，所有的空閑塊形成一個(gè)鏈表，即空閑塊鏈