第20课( 文件管理)

操作系统

第20课文件管理内容回顾文件的定义文件的分类文件的两种组织方式文件的逻辑结构流式文件记录式文件文件的物理结构文件系统文件系统对文件进行统一管理，目的是方便用户且保证文件的安全可靠。由如下部分组成：文件目录文件的组织文件存储空间管理文件操作文件的安全措施今日内容磁盘存储空间的管理文件管理和目录结构文件的使用文件的索引结构把逻辑上连续的用户文件信息存放到辅存的不连续物理块中系统为每个文件建立一张索引表，把指示每个逻辑记录存放位置的指针集中在索引表中。通常把索引表保存在某个磁盘块上，在文件目录中指出索引表存放的磁盘块（位置）。采用索引结构的文件称为索引文件。文件的索引结构例：006123456234507111213815扇区号：01230123磁道号123456文件：MYFILE1091410914-10611029314索引表索引表0索引表文件的索引结构优点：存取、检索速度快，能满足文件动态增删要求。缺点：由于索引表的使用而增加了存储开销，存储器访问次数多，降低了文件存取速度。文件的存取顺序存取按照文件记录的排列次序一个接一个地存取。为了存取第i个记录，必须先通过记录1到记录i-1。由磁带机的物理特性，文件在其上只能采用顺序结构存放，也只能采用顺序存取的方式对文件进行访问。对于磁盘，文件可以采用顺序结构、链接结构、索引表结构在其上存放。顺序存取方式对它们都是适用的。随机存取可以以任何次序存取文件中的记录，无须先涉及它前面的记录，只要给出记录号即可。对磁带机上的文件，不适宜采用随机存取的方式进行访问；对磁盘上的文件，如果该文件使用的是链接结构，那么也不适宜采用随机存取的方式进行访问。存储设备、存储结构、存取方式间的关系存储设备存储结构存取方式磁盘磁带连续文件顺序、随机串联文件顺序索引文件顺序、随机连续文件顺序磁盘存储空间的管理位示图法空闲块表法空闲块链法位示图为所要管理的磁盘设置一张位示图，指示磁盘空间的使用情况。其大小由磁盘的总块数决定。位示图中的每个二进制位与一个磁盘块（假定一个扇区就是一个磁盘块）对应，该位为“1”，表示对应的块已分配；为“0”，表示对应的块空闲，可以参加分配。0/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10位1位2位3位30位31位第0字第1字第99字1个柱面例：一个磁盘，100个柱面，每个柱面8个磁道，每个磁道4个扇区。该磁盘有扇区：100×8×4=3200假设一个扇区是一个磁盘块，则该磁盘有3200个磁盘块则位示图需要3200位来表示每个磁盘块是否已经分配出去：3200=32×100位示图一共100行，32列位示图如果用32位的字来构造位示图，那么共需要100字0/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10位1位2位3位30位31位第0字第1字第99字1个柱面相对块号所谓“相对块号”，即是指从0开始，按柱面和盘面（即磁头）的顺序对磁盘块进行统一编号。字长为m，那么第i字第j位对应的相对块号k是：k=i×m+j。0/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10位1位2位3位30位31位第0字第1字第99字1个柱面由相对块号求柱面号、磁头号、扇区号：

0/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10位1位2位3位30位31位第0字第1字第99字1个柱面由相对块号求柱面号、磁头号、扇区号：下例中，字长32，每一盘面有4块扇区

0/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10位1位2位3位30位31位第0字第1字第99字1个柱面计算公式若每个盘面有n个扇区，相对块号k。位示图字长为m。那么求柱面号、磁头号、扇区号的公式为：柱面号=k/m磁头号=(k%m)/n扇区号=(k%m)%n已知柱面号、磁头号、扇区号。求其对应相对块号、字号、位号的公式为：相对块号k=柱面号×m+磁头号×n+扇区号，字号=k/m，位号=k%m空闲区表系统设置一张表格，表中每个表目记录磁盘空间中的一个连续空闲盘区的信息，比如该空闲盘区的起始空闲块号、连续的空闲块个数、以及表目的状态，称此表为“空闲区表”。存储空间的分配与释放创建新文件时，根据文件的长度查找空闲区表，从状态为“有效”的表目里找到合适的表项进行分配；删除一个文件时，在空闲区表里找一个“空白”表项，将该文件原先占用的连续存储空间信息填写进去，并把表项的状态改为“有效”。空闲块链所谓“空闲块链”，即在磁盘的每个空闲块里设一个指针，指向另一个磁盘空闲块，所有的空闲块形成一个链表，即空闲块链