磁盘存储器的管理ppt课件.ppt

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1、第8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8.4提高磁盘可靠性的技术8.5数据一致性控制习题2021/7/2818.1外存的组织方式/外存分配方式/文件的物理结构对于任何一个文件，都存在着以下两种形式的结构：(1)文件的逻辑结构(FileLogicalStructure)。(2)文件的物理结构，又称为文件的存储结构，是指逻辑文件在在存储设备（外存）上的存储组织形式，它与存储介质的存储特性有关。(3)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，如连续结构（顺序结构）、链接

2、结构（串联结构）、索引结构等.2021/7/282外存分配方式连续分配链接分配索引分配2021/7/2831.连续分配连续分配方式下的文件也称顺序结构。它将逻辑上连续的文件信息(如记录)依次连续存放在连续编号的物理块上。只要知道文件的起始物理块号和文件的长度，就可以很方便地进行文件的存取。例如，文件W.TXT占用了50、51、52、53号物理块，系统只需将文件的起始块号50和文件的长度放在文件目录中该文件所对应的文件说明中即可，如图8.1所示。2021/7/284图8.1连续结构优点：顺序访问容易，连续分配支持直接存取顺序访问速度快。缺点：连续分

3、配会产生外存碎片，可利用紧凑方法，将碎片拼接成一大片（如同内存的动态分区分配）要求有连续的存储空间必须事先知道文件的长度2021/7/285外存分配方式连续分配链接分配索引分配2021/7/2862.链接分配链接结构也称串联结构，它将逻辑上连续的文件信息(如记录)存放在不连续的物理块上，每个物理块设有一个指针指向下一个物理块。因此，只要知道文件的第一个物理块号，就可以按链指针查找整个文件。例8.1文件W.TXT占用了60、86、92、103号物理块，文件的起始块号60放在文件说明中，如图8.2所示。2021/7/287图8.2链接结构优点：可离散

4、分配，解决了碎片问题缺点：只适合于顺序访问，对随机访问极其低效，不支持直接访问，不可靠。（隐式链接）2021/7/288链接分配隐式链接文件名始址末址jeep925文件目录01234567891011121314151617181920212223242526272829303111016-125磁盘空间的链接分配方式2021/7/289为了克服链接文件的随机访问效率太低的问题，提出文件映照的技术，即把链接文件中的链接字集中在一结构中，这样既保持了链接文件的优点，也克服了其缺点，DOS、WINDOWS系统就采用了这样结构。显式链接2021/7/2

5、810链接分配显式链接2021/7/2811链接分配2021/7/2812文件分配表（FileAllocationTable,FAT）磁盘格式化后建立。用于记录外存分配状况，每个盘块（或簇）占一项，放在内存中，整个系统一张FAT.表的序号为物理盘块号或簇号，从0至N-1.分配给一个文件的所有物理块都在该表中标出，文件的第一个盘块号记入文件的FCB中。2021/7/2813文件分配表（FileAllocationTable,FAT）实例对于1.2M磁盘，每个物理块大小为1KB，则共有1.2K个FAT表项，若每个表项占12位（1.5B），则共需1.8

6、KB的空间来保存FAT。显式链接分配优点：便于快速查找缺点：FAT很大，需较大的内存空间2021/7/2814外存分配方式连续分配链接分配索引分配2021/7/28153.索引分配采用索引分配方式可将逻辑上连续的文件信息(如记录)存放在不连续的物理块中。系统为每个文件建立一张索引表，索引表记录了文件信息所在的逻辑块号对应的物理块号，并将索引表的起始地址放在文件对应的文件目录项中。例8.2文件W.TXT占用了60、86、92、103号物理块，文件索引表存放在98号物理块中，W.TXT文件的文件目录项指向文件索引表，如图8.3所示。2021/7/28

7、16图8.3索引结构访问W.TXT文件的过程是：系统按文件名“W.TXT”查找文件目录表，根据索引表的起始地址将索引表块读入内存，按索引表查找对应的物理块号并将物理块读入内存。2021/7/2817思考：按照当前的存储条件，文件最大可以达到多少？结论：无法满足实际应用的需求，需要升级。分析：物理块的大小为512字节；每个索引表项占4个字节(可表示物理块号的范围从0～232-1)，则一个物理块可存放128个索引表项。64K2021/7/2818建立二级（多级）索引分配，该分配方式的结构如图8.5所示。图8.5二级索引结构2021/7/2819二级（

8、多级）索引分配方式支持的文件大小若每个盘块大小为512B，每个盘块号占4B，则一级索引块中可存放128个盘块号，即对应128个二级索引块