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空間管理文件操作文件的安全措施今日內(nèi)容磁盤存儲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)為每個文件建立一張索引表，把指示每個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磁盤塊上，在文件目錄中指出索引表存放的磁盤塊（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：01230123磁道號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：存取、檢索速度快，能滿足文件動態(tài)增刪要求。缺點：由于索引表的使用而增加了存儲開銷，存儲器訪問次數(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接一個地存取。為了存取第i個記錄，必須先通過記錄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文件進(jìn)行訪問。對于磁盤，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，無須先涉及它前面的記錄，只要給出記錄號即可。對磁帶機(jī)上的文件，不適宜采用隨機(jī)存取的方式進(jìn)行訪問；對磁盤上的文件，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。存儲設(shè)備、存儲結(jié)構(gòu)、存取方式間的關(guān)系存儲設(shè)備存儲結(jié)構(gòu)存取方式磁盤磁帶連續(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)文件順序磁盤存儲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設(shè)置一張位示圖，指示磁盤空間的使用情況。其大小由磁盤的總塊數(shù)決定。位示圖中的每個二進(jìn)制位與一個磁盤塊（假定一個扇區(qū)就是一個磁盤塊）對應(yīng)，該位為“1”，表示對應(yīng)的塊已分配；為“0”，表示對應(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個柱面例：一個磁盤，100個柱面，每個柱面8個磁道，每個磁道4個扇區(qū)。該磁盤有扇區(qū)：100×8×4=3200假設(shè)一個扇區(qū)是一個磁盤塊，則該磁盤有3200個磁盤塊則位示圖需要3200位來表示每個磁盤塊是否已經(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個柱面相對塊號所謂“相對塊號”，即是指從0開始，按柱面和盤面（即磁頭）的順序?qū)Υ疟P塊進(jìn)行統(tǒng)一編號。字長為m，那么第i字第j位對應(yīng)的相對塊號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個柱面由相對塊號求柱面號、磁頭號、扇區(qū)號：

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個柱面由相對塊號求柱面號、磁頭號、扇區(qū)號：下例中，字長32，每一盤面有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個柱面計算公式若每個盤面有n個扇區(qū)，相對塊號k。位示圖字長為m。那么求柱面號、磁頭號、扇區(qū)號的公式為：柱面號=k/m磁頭號=(k%m)/n扇區(qū)號=(k%m)%n已知柱面號、磁頭號、扇區(qū)號。求其對應(yīng)相對塊號、字號、位號的公式為：相對塊號k=柱面號×m+磁頭號×n+扇區(qū)號，字號=k/m，位號=k%m空閑區(qū)表系統(tǒng)設(shè)置一張表格，表中每個表目記錄磁盤空間中的一個連續(xù)空閑盤區(qū)的信息，比如該空閑盤區(qū)的起始空閑塊號、連續(xù)的空閑塊個數(shù)、以及表目的狀態(tài)，稱此表為“空閑區(qū)表”。存儲空間的分配與釋放創(chuàng)建新文件時，根據(jù)文件的長度查找空閑區(qū)表，從狀態(tài)為“有效”的表目里找到合適的表項進(jìn)行分配；刪除一個文件時，在空閑區(qū)表里找一個“空白”表項，將該文件原先占用的連續(xù)存儲空間信息填寫進(jìn)去，并把表項的狀態(tài)改為“有效”?？臻e塊鏈所謂“空閑塊鏈”，即在磁盤的每個空閑塊里設(shè)一個指針，指向另一個磁盤空閑塊，所有的空閑塊形成一個鏈表，即空閑塊鏈