操作系统第6章文件管理(3)

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1、Operating SystemOperating SystemPage 12022-6-1Operating SystemOperating SystemPage 22022-6-1q文件和文件系统文件和文件系统q文件的逻辑结构文件的逻辑结构q外存分配方式外存分配方式q目录管理目录管理q文件存储空间的管理文件存储空间的管理q文件共享与文件保护文件共享与文件保护q数据一致性控制数据一致性控制Operating SystemOperating SystemPage 32022-6-16.3 外存分配方式外存分配方式 对于任何一个文件，都存在着以下两种形式的结构：对于任何一个文件，都存在着以下两种

2、形式的结构： (1) 文件的文件的(File Logical Structure)。 (2) 文件的文件的， 又称为文件的存储结构，又称为文件的存储结构， 是指文件是指文件在外存上的存储组织形式。在外存上的存储组织形式。 Operating SystemOperating SystemPage 42022-6-1如何才能有效地利用外存空间如何才能有效地利用外存空间?如何提高对文件的访问速度如何提高对文件的访问速度?Operating SystemOperating SystemPage 52022-6-1q外存的特点外存的特点v容量大，断电后仍可保存信息，速度较慢，容量大，断电后仍可保存信息，

3、速度较慢，成本较低成本较低v两部分组成：驱动部分两部分组成：驱动部分+ +存储介质存储介质v种类很多种类很多v外存空间组织与地址与存取方式非常复杂外存空间组织与地址与存取方式非常复杂vI/O过程方式非常复杂过程方式非常复杂Operating SystemOperating SystemPage 62022-6-1q用户对外存的要求用户对外存的要求v使用：读写外存数据使用：读写外存数据v要求：方便、效率、安全要求：方便、效率、安全q在读写外存时不涉及硬件细节，使用逻辑地址在读写外存时不涉及硬件细节，使用逻辑地址和逻辑操作和逻辑操作q存取速度尽可能快，容量大且空间利用率高存取速度尽可能快，容量大且

4、空间利用率高q外存上存放的信息安全可靠，防止来自硬件的外存上存放的信息安全可靠，防止来自硬件的故障和他人的侵权故障和他人的侵权q方便地共享，动态扩缩，携带拆卸，了解存储方便地共享，动态扩缩，携带拆卸，了解存储情况和使用情况情况和使用情况q以尽可能小的代价完成上述要求以尽可能小的代价完成上述要求Operating SystemOperating SystemPage 72022-6-1q文件的物理结构是指逻辑文件文件的物理结构是指逻辑文件在存储设备在存储设备（外存）（外存）上的上的存储组织形式存储组织形式，它与存储介质的存储特性有，它与存储介质的存储特性有关关q一个文件存储介质，格式化后就分成许

5、多大小相一个文件存储介质，格式化后就分成许多大小相等的单位等的单位存储块（物理盘块），一般来说，存储块（物理盘块），一般来说，每个物理块是一个磁盘的扇区，每个物理块是一个磁盘的扇区，512B。并给每。并给每个存储块有个编号，称为物理块号个存储块有个编号，称为物理块号q物理块是物理块是分配和传输分配和传输信息的信息的基本单位基本单位，其与外存，其与外存设备有关，但与逻辑记录大小无关，如设备有关，但与逻辑记录大小无关，如扇区、簇扇区、簇q文件在逻辑上都可看作是连续的，但在物理设备文件在逻辑上都可看作是连续的，但在物理设备上存放时却有不同的方式，如上存放时却有不同的方式，如连续结构（顺序结连续结构（

6、顺序结构）、链接结构（串联结构）、索引结构、构）、链接结构（串联结构）、索引结构、HASH文件文件等等Operating SystemOperating SystemPage 82022-6-16.1.2 文件类型和文件系统模型文件类型和文件系统模型 1. 文件类型文件类型 （1）。它是指把逻辑文件中的记录顺序地存储到它是指把逻辑文件中的记录顺序地存储到连续的物理盘块中。连续的物理盘块中。（2）。它是指文件中的各个记录可以存放在不相它是指文件中的各个记录可以存放在不相邻接的各个物理盘块中，通过物理块中的链接指针，将它邻接的各个物理盘块中，通过物理块中的链接指针，将它们连接成一个链表。们连接成一

7、个链表。（3）。它是指文件中的各个记录可存储在不相邻它是指文件中的各个记录可存储在不相邻接的各个物理块中。接的各个物理块中。Operating SystemOperating SystemPage 92022-6-1q连续分配连续分配q链接分配链接分配q索引分配索引分配Operating SystemOperating SystemPage 102022-6-1q连续分配连续分配(Continuous Allocation)要求为每要求为每一个文件分配一个文件分配一组相邻接的盘块一组相邻接的盘块。一组盘块定。一组盘块定义了磁盘上的一段线性地址义了磁盘上的一段线性地址q在采用连续分配方式时，可把

8、逻辑文件中的记在采用连续分配方式时，可把逻辑文件中的记录顺序地存储到邻接的各物理盘块中，这样所录顺序地存储到邻接的各物理盘块中，这样所形成的文件结构称为形成的文件结构称为顺序文件结构顺序文件结构，此时的物，此时的物理文件称为理文件称为顺序文件顺序文件Operating SystemOperating SystemPage 112022-6-11230567491011813141512171819162122232025262724list29303128mailcountfilestartlengthcount02tr143mail196list284f62目 录trfOperating S

9、ystemOperating SystemPage 122022-6-1q 连续分配的主要优缺点连续分配的主要优缺点v优点优点结构简单，容易实现结构简单，容易实现支持顺序存取和随机存取支持顺序存取和随机存取顺序存取速度快顺序存取速度快所需的磁盘寻道次数和寻道时间最少所需的磁盘寻道次数和寻道时间最少v缺点缺点要求有连续的存储空间，不利于动态扩充要求有连续的存储空间，不利于动态扩充容易形成容易形成碎片，空间利用不充分碎片，空间利用不充分必须事先知道文件的长度，用户不方便必须事先知道文件的长度，用户不方便Operating SystemOperating SystemPage 132022-6-1q

10、连续分配连续分配q链接分配链接分配q索引分配索引分配Operating SystemOperating SystemPage 142022-6-1q链接分配（链接分配（Chained Allocation）v可通过在每个盘块上的链接指针，将同属于一可通过在每个盘块上的链接指针，将同属于一个文件的多个个文件的多个离散的离散的盘块链接成一个盘块链接成一个链表链表，把，把这样形成的物理文件称为这样形成的物理文件称为链接文件链接文件q这种文件结构这种文件结构不要求连续存放不要求连续存放q对于记录式文件一块中可包含一个逻辑记录或多对于记录式文件一块中可包含一个逻辑记录或多个逻辑记录，也可以若干物理块包含

11、一个逻辑记个逻辑记录，也可以若干物理块包含一个逻辑记录录q链接方式链接方式v隐式链接隐式链接v显式链接显式链接Operating SystemOperating SystemPage 152022-6-1q隐式链接隐式链接文件名文件名 始址始址 末址末址jeep 9 25文件目录文件目录01234567891011121314151617181920212223242526272829303111016-125磁盘空间的链接式分配磁盘空间的链接式分配Operating SystemOperating SystemPage 162022-6-1q隐式链接隐式链接v每个物理块的最末一个字每个物理块