操作系统第8章磁盘存储器的管理ppt课件.ppt

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1、第八章　文件管理8.1　外存的组织方式8.2　文件存储空间的管理8.1　外存的组织方式文件的物理结构又称为文件的存储结构，是指文件在外存上的存储组织形式，与存储介质的特性有关类型顺序文件结构链接文件结构索引文件结构8.1　外存的组织方式外存组织方式连续组织方式（连续分配）链接组织方式（链接分配）索引组织方式（索引分配）8.1　外存的组织方式连续组织方式为每个文件分配一组连续的盘块文件物理地址：文件所占的第一个盘块号和盘块数优点实现简单顺序访问容易顺序访问速度快缺点创建时就要知道文件的最大长度存在磁盘碎片（存储压缩技术）在CD-RO

2、M上被广泛使用012345678910111213141516171819202122232425262728293031文件名始址块数count02tr143mail196list284f62文件目录countftrmaillist8.1　外存的组织方式链接组织方式一个文件的信息存放在若干不连续的盘块中，各块之间通过指针连接优点提高了磁盘空间利用率，不存在外部碎片问题有利于文件插入和删除有利于文件动态增长链接方式分为隐式链接显式链接8.1　外存的组织方式隐式链接文件物理地址：指向第一个盘块和最后一个盘块的指针其余盘块靠盘块自身所

3、含的指针相连缺点存取速度慢，不适于随机存取可靠性差（如指针出错）更多的寻道次数和寻道时间链接指针占用一定的空间改进将几个盘块组成一个簇，以簇为单位分配盘块，文件的每一个元素也以簇为单位文件名始址末址jeep925文件目录01234567891011121314151617181920212223242526272829303111016-1258.1　外存的组织方式显式链接文件分配表FAT（FileAllocationTable）整个磁盘一张，存于内存其序号为盘块号，内容为链接指针文件物理地址：链首指针所对应的盘块号其余指针存放于

4、FAT中优点减少访盘次数，提高检索速度，随机存取容易缺点FAT占据大量内存空间在内存中使用文件分配表的链表结构8.1　外存的组织方式8.1　外存的组织方式索引组织方式单级索引组织方式一个文件的信息存放在若干不连续的物理块中，系统为该文件建立一个专用数据结构--索引表，并将其所占块的盘块号存放在该索引表中一个索引表就是磁盘块地址数组，其中第i个条目指向文件的第i块文件物理地址：索引表所在盘块号8.1　外存的组织方式优点既能顺序存取，又能随机存取满足了文件动态增长、插入删除的要求能充分利用外存空间缺点较多的寻道次数和寻道时间索引表本身

5、带来了系统开销如：内外存空间，存取时间012345678910111213141516171819202122232425262728293031文件名索引表地址文件目录Jeep1991711025-1-1-1198.1　外存的组织方式多级索引组织方式将一个大文件的所有索引表（二级索引）的地址放在另一个索引表（一级索引）中8.1　外存的组织方式增量式索引组织方式UNIX文件系统采用每个文件的物理地址为13个地址项最前面10项存放文件所占物理块号（直接寻址）第11项存放一级索引地址第12项存放二级索引地址（间接寻址）第13项存放三级

6、索引地址8.1　外存的组织方式返回8.2　文件存储空间的管理空闲表法系统设一张空闲表每组连续的空闲盘块占一个表项（序号，第一空闲盘块号，空闲盘块数）属连续分配：分配和回收与内存管理的动态分区分配方法类似分配速度快，可减少访盘频率，用于小文件的分配和对换空间的管理8.2　文件存储空间的管理空闲表8.2　文件存储空间的管理空闲链表法把所有空闲盘块链成一个空闲链表根据构成链的基本元素不同，可有两种链表形式空闲盘块链：基本元素为盘块优点：分配回收过程简单缺点：空闲盘块链可能很长空闲盘区链：基本元素为盘区（可包含若干个连续的空闲盘块）优点：

7、链比较短缺点：分配回收与动态分区类似，较复杂8.2　文件存储空间的管理位示图法位示图所有盘块都有一个二进制位与之对应，由所有盘块所对应的位组成的集合，称为位示图。二进制位——1，表示对应的盘块已分配——0，表示对应的盘块空闲varmap：array[1…m，1…n]ofbit优点：占用空间少，可保存在内存；描述能力强，适合各种物理结构8.2　文件存储空间的管理位示图8.2　文件存储空间的管理盘块的分配顺序扫描位示图，查找为0的一个或一组二进制位返回对应盘块号假设找到的二进制位位于第i行，第j列，对应的盘块号为：b=n(i-1)+j

8、（n为每行的位数）修改位示图：map[i,j]=1盘块的回收将回收盘块号b转换成行号i和列号ji=(b-1)DIVn+1；j=(b-1)MODn+1修改位示图：map[i,j]=08.2　文件存储空间的管理成组链接法空闲块成组链接，建立空闲块专用栈