操作系统 [系统学习十]

文章目录

• 初识文件管理
• • 总结
• 文件的逻辑结构
• • 无结构文件
  • 顺序文件
  • 索引文件
  • 索引顺序文件
  • • 多级索引顺序文件
  • 总结
• 文件目录
• • 文件控制快
  • 单机目录结构
  • 两级目录结构
  • 多级目录结构 (树形目录结构)
  • 无环图目录结构
  • 索引结点 (FCB的改进)
  • 总结
• 文件的物理结构
• • 文件块、磁盘块
  • 连续分配
  • 链接分配
  • • 隐式链接
    • 显示链接
  • 总结
  • 索引分配
  • • 链接方案
    • 多层索引
    • 混合索引
  • 总结

初识文件管理

总结

文件的逻辑结构

无结构文件

• 无结构文件 : 内部数据就是一系列二进制或字符流组成, 又称 “流式文件”, 如.txt文件
• 有结构文件 : 有一组相似的记录组成, 又称“记录式文件”, 每条记录由若干个数据项组成. 如 数据库表文件. (一般来说, 每条记录有一个数据项可以作为关键字)
  • 根据每条记录的长度(占用的内存空间)是否相同分为, 定长记录, 可变长记录.

• 有结构文件的各条记录在逻辑上如何组织, 分为三类
  • 顺序文件
  • 索引文件
  • 索引顺序文件

顺序文件

索引文件

索引顺序文件

多级索引顺序文件

总结

文件目录

文件控制快

单机目录结构

两级目录结构

• 用户无法对自己的文件进行分类

多级目录结构 (树形目录结构)

无环图目录结构

索引结点 (FCB的改进)

总结

文件的物理结构

文件块、磁盘块

• 类似于内存分页, 磁盘中的存储单元也会被分为一个个“块”. 很多操作系统中磁盘块 的大小与内内存块、页面的大小相同
• 内存与磁盘之间的数据交换(磁盘I/O) 都是以“块”为单位进行的, 每次读入一块, 或每次读出一块
• 内存管理中, 进程的逻辑地址空间被划分为一个个页面
• 外存管理中, 文件的逻辑地址空间也被分为一个个文件“块”
• 文件逻辑地址可表示为(逻辑块号, 块内地址)的形式
• 操作系统负责把逻辑地址 映射为 物理地址

连续分配

• 每个文件在磁盘上占有一组连续的块
• 优点
  • 支持顺序访问 和 随机访问
  • 读取某个磁盘块时, 需要移动磁头. 访问的两个磁盘块相隔越源, 耗时越长
  • 连续分配的文件在顺序读/写是速度最快
• 缺点
  • 当没有足够的连续的存储空间时, 需要整体迁移原来的数据. 不方便扩展
  • 存储空间利用率低, 会产生难以利用的磁盘碎片. 可以用紧凑的方式处理, 但是时间代价大
    
    
    

链接分配

• 将文件离散分配到各个磁盘块

隐式链接

显示链接

总结

索引分配

链接方案

多层索引

混合索引

总结