osch8磁盘存储器的管理

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1、第八章磁盘存储器的管理8.1外存的组织方式8.2文件存储空间的管理8.3提高磁盘I/O速度的途径18.1外存组织方式一个文件存储介质，格式化后就分成许多大小相等的单位－－存储块（物理盘块）。在现代计算机系统中，一般来说，每个物理块是一个磁盘的扇区，512字节，并给每个存储块有个编号，称为物理块号。28.1外存组织方式38.1外存组织方式文件的物理结构指文件在存储介质上组织结构，有三种基本结构：连续文件结构链接文件结构索引文件结构48.1.1连续分配58.1.1连续分配68.1.2链接文件一个链接文件结构是按顺序由串联的块组成的，即文件的信息按

2、存储介质的物理特性存于若干块中。每个物理块的最末一个字(或第一个字)作为链接字，它指出后继块的物理地址。链首指针存放在该文件目录中。文件的结尾块的指针为“∧”。不要求连续存放。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一个逻辑记录。78.1.2链接文件1.隐式链接图8-2磁盘空间的链接式分配88.1.2链接文件98.1.2链接文件评价：1.存储空间利用率高；2.文件创建时用户不必指出文件的大小；3.文件动态扩充和修改容易。4.顺序存取效率高，随机存取效率太低，如果访问文件的最后的内容，实际上是要访问整个文件。类

3、似于存储管理中的页式102.显式链接(FAT)为了克服链接文件的存取效率太低的问题，提出文件映照的技术，把链接文件中的链接字集中在一结构中，既保持了链接文件的优点，也克服了其缺点。DOS、WINDOWS系统就采用了FAT结构。11图8-3显式链接结构128.1.3FAT技术FAT：文件分配表，将一个文件离散的存储在外存上，将链接各物理块的指针显式的登记在一张文件分配表FAT中，FAT整个系统一张，每个表项序号为对应物理块号，表项内容为文件下一个物理块的指针。文件首个物理块地址被登记在文件目录中。138.1.3FAT技术图8-4MS-DOS的文

4、件物理结构148.1.3FAT技术——相关计算磁盘块（扇区）大小，FAT表项大小，簇的大小——磁盘容量1.FAT12：FAT表项12位，簇大小为1，2，4，8个扇区等2.FAT16：FAT表项16位，簇大小为4，8，…,64个扇区3.FAT32：FAT表项32位，簇大小为8个扇区158.1.3FAT文件FAT表的计算任给定一磁盘空间会计算FAT表的所占空间大小16FAT表的计算1、盘块大小1K，硬盘大小500M，文件照映方式下，FAT占多大？2、文件A占用硬盘的第11,12,16,14四个盘块，文件A中各盘块链接情况如何？178.1.5索引文

5、件索引文件结构文件结构的数据结构是文件的索引表，每个文件有一个索引表，表中每个表目包括：逻辑块号，物理块号。索引表位置：文件目录中，文件的开头等。索引表大小:固定大小，非固定大小。18(1)单级索引文件方式将多个索引表块按链接文件的方式串联起来。例每个索引表项占4个字节(可表示物理块号的范围从0～232)，若物理块的大小为512字节，则一个物理块可存放127个索引表项和一个链接字。192021例在连续分配方式、链接分配方式、FAT分配方式、索引分配方式中如何将文件的字节偏移量3500转换为物理块号、块内位移量？假设盘块大小1KB，盘块号占4B

6、。22(2)多级索引分配(26#)2324(3)混合索引方式（增量索引组织方式）UNIX系统采用多级间接索引结构，对小型文件采用直接索引，对大型文件采用间接索引，既保证绝大多数的文件有高的存取效率，又能适应存取一些大型文件。25262728索引文件——相关计算假设一个物理块大小为1KB，每个索引表项为3个字节，则每个盘块可存放341个盘块号。1、直接寻址的文件大小为10*1KB2、一级间接寻址的文件大小为341*1KB3、二级间接寻址的文件大小为341*341*1KB4、三级间接寻址的文件大小为341*341*341*1KB298.2文件存储

7、空间的管理实现文件系统的关键问题是记录各个文件分别用到了哪些磁盘块。为文件分配外存空间时所要考虑的主要问题：(1)有效地利用外存空间。(2)提高对文件的访问速率。308.2文件存储空间的管理文件存储空间管理的方法：空闲块表空闲块链位示图成组链接法318.2.1空闲表法系统为所有空闲区建立一张表。对于每个空闲区，建立一个表目。表目的内容包括：第一空白块地址（物理块号）、空白块个数。序号第一个空闲块号空闲块数状态12341829105—5819—可用可用可用未用321空闲块表当某用户提出请求分配存储空间时，系统依次扫描该空闲区的各表目，直到找到一

8、个满足要求的空闲区为止。当用户删除一个文件时，系统收回其文件空间。扫描空闲区目录，找出一个空表将其释放空间的第一个物理块号及占用的块号数填入该表目中。332.空闲块