計算機作業系統磁碟儲存器的管理

1、外存的組織方式

（1）連續組織

磁碟在邏輯上由許多盤快構成。顧名思義，連續組織就是把資料分割成多塊，放在連續的盤快內。當然，這種方式會產生很多碎片空間，當檔案大小超過空閒的空間時，這時，磁碟就需要整理空間，耗費大量機器時間。還會降低外寸空間的利用率。

（2）鏈結組織

①隱式鏈結。

隱式鏈結有點類似於鍊錶的方式，將檔案放在不連續的盤塊中，在盤快中含有指向下乙個盤塊的指標。這種方式解決了磁碟空間碎片問題，但是計算機需讀出盤塊中的指標，去讀下乙個盤塊，這樣會不停啟動磁碟，降低檢索速度。當然可以採用一種優化方案：將幾個盤塊形成簇，將這些簇用指標連起來。

②顯示鏈結。

將鏈結檔案各物理塊的指標顯式地存放在一張鏈結表中，鏈結表的首位址作為實體地址填入檔案fcb（檔案控制塊）中，這種表叫fat（file allocation table）；

2、fat

最早的fat檔案系統是fat12，以盤塊為基本分配單位，fat的每個表項中存放下乙個盤塊號，將盤塊鏈結起來。每個表項佔12位，所以fat最多循序4096個表項，一般每個盤塊為512個位元組，那麼每個磁碟分割槽榮陽為4096*512b=2m。乙個磁碟支援4個邏輯磁碟分割槽，所以磁碟容量最大為8m。

可見這樣的方式使磁碟容量上限很小。此時引出了乙個概念——簇，將幾2n個盤塊作為乙個簇，將簇作為分配的基本單位。這樣磁碟容量能擴大n倍。但是這樣會引起乙個問題，當簇的容量太大時，將會產生簇內零頭，造成磁碟容量浪費。

之後又引出了fat16，fat32.fat32是fat表的最後乙個產物，fat32能支援更小的簇，將磁碟容量的大小跟磁碟空間的浪費達到乙個平衡。

3、ntfs

（1）ntfs新特徵

ntfs使用於windows2000/xp及後續的系統。

ntfs使用了64位磁碟位址；支援更長檔名，單個檔名限制在255個字元內，全路徑名為32767個字元；具有系統容錯功能；能保證系統的資料一致性。

ntfs還提供檔案加密，檔案壓縮等功能。

（2）磁碟組織

ntfs以簇作為磁碟空間分配和**的基本物件。乙個檔案占用若干個簇，乙個簇屬於乙個檔案。在ntfs檔案系統中，把卷上簇的大小稱為「卷因子」，其大小是扇區的整數倍。

（3）檔案的組織

在ntfs中，將檔案資訊、目錄資訊儲存在一張主控檔案表mft中。卷中的每個檔案作為一條記錄，在mft表中占有一行，每行稱為該行的元資料。當檔案較小時，可以直接將檔案的所有屬性儲存在元資料中。如果資料過大，則將資料存在其他簇中，此時元資料指向指向檔案資料的佇列指標。

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