作業系統 8 檔案與磁碟空間管理

2021-09-02 01:27:39 字數 3913 閱讀 4838

一,檔案和檔案系統

1.檔案管理:把所管理的程式和資料組織成一系列的檔案,並能進行合理的儲存,使用等操作。

2.基本概念

資料項:描述

物件某種屬性的字符集;是資料組織中可以命名的最小邏輯資料單位。

記錄:一組相關資料項集合,描述物件某方面的屬性;

關鍵字:乙個記錄中的乙個或幾個資料項的集合

,用於唯一的標識乙個記錄。 檔案

:由建立者定義的,具有檔名的一組相關元素的集合。

3. 檔案系統模型

操縱,管理物件的軟體集合(檔案管理核心程式)包括四個層次:

4. 作業系統提供哪些檔案操作

乙個最基本的操作:

b還需要「開啟」與「關閉」:

角其他操作:改名,改所屬使用者,改訪問許可權等屬性的操作。

二,

檔案的邏輯結構

1. 檔案系統設計的關鍵要素:

如何構成乙個檔案,以及如何儲存在外存。

2. 檔案邏輯結構的型別

乙個。有結構檔案

(記錄式)

灣無結構檔案

(字元流式)

3.如何組織記錄:

順序檔案:系統需按該型別記錄

「 長度」 ,

通常定長。

索引檔案:需系統-檔案為索引建立表

通常為變長。

索引順序檔案:建索引表,記錄每組記錄的第乙個記錄位置。

4.順序檔案

1)兩種記錄排列方式

2)檢索方法:

3)具體的定址過程: 第

我 讀寫指標

+ 記錄長度:

ptr

+ i

* l. 第

我掃瞄或讀取前面

0〜i-1

條記錄 第我

條記錄位址(變長)

變長記錄資料前用

1 位元組儲存每條記錄長度,順序掃瞄,但不用把記錄全掃瞄完

4)順序結構

記錄按關鍵字排序

,可按關鍵字檢索

定長:結合折半

查詢演算法

等提高檢索速度

變長:從第

1 個記錄開始

順序掃瞄

,直到掃瞄到要檢索的關鍵字標識的記錄(例如:資料庫,檔案系統的基於檔名排序的目錄檢索)

5. 索引檔案:為了方便單個記錄的隨機訪問,為檔案建立乙個索引表,記錄每項記錄在檔案的邏輯位址及記錄長度;該索引表按關鍵字排序。

1)索引表內容:

索引號,長度,記錄位址指標

2)檢索效率

索引表本身即是個按記錄鍵排序的定長順序檔案,所以能利用演算法提高索引表檢索速度

3)乙個索引檔案可以有多個索引表

是什麼意思?網網求方便為使用者

根據不同記錄屬性

檢索記錄,為順序檔案建立多個索引表,

每種能成為檢索條件

的域都配備一張索引表。

4)索引檔案的優缺點

適用於變長記錄,可提高檢索速度,實現

直接訪問

索引表增加了

儲存開銷

6. 索引順序檔案

一。既要方便,又要降低開銷

灣本方式是最常見的一種邏輯檔案形式。

ç檢索一條記錄的過程:

d。可利用多級索引,進一步提高檢索效率。

7. 直接檔案

給定鍵值(如學號)不需順序檢索直接得到記錄的

實體地址

三,外存分配方式

1.目標:有效利用外存空間,提高檔案訪問速度

2. 常用三種方式:

通常乙個系統中僅採用一種方式

採用的磁碟分配方式決定了檔案的「

物理結構」

3. 連續分配

優點:順序訪問容易,讀寫速度快

缺點:適用於

變化不大順序訪問

的檔案,在流行的

unix系統中仍保留了連續檔案結構。如對換區

4. 鏈結分配

優點:

一,隱式鏈結

問題:只能順著盤塊讀取,可靠性低

灣顯式鏈結

2)fat表的相關計算

ms-dos檔案分配結構為例:

乙個1.2m

的磁碟,盤塊

512b

大小;若檔案系統採用

fat

格式,則

fat表大小如何?

表項個數

=盤塊個數

=  容量/

盤塊大小

= 1.2 *

2 20

/ 2

9 = 1.2 *

2 11 個

表項大小

,決定於盤塊數量編號需要的位數

= 12位;

fat表大小

= 表項個數

* 表項大小

= 1.2 *

2 11

* 12位

= 1.2 *

2 11

* 1.5b = 3.6kb

以半位元組(0.5b = 4b

)為基本單位

,表項需

12 位(

1.5b)

5. 索引分配

一,單級索引分配

灣多級索引

若索引盤塊數量較少用

指標鏈結的方式即可;

若索引盤塊

較多,需對索引盤塊也採用索引方式管理,形成多級索引。

角混合組織索引(增量式索引組織方式)

乙個索引結點定義為

13 iaddr (0

)~ iaddr

(12

四,儲存空間的管理

1. 為實現儲存空間分配,系統需要:

2. 典型的管理方法:

3. 空閒表法和空閒鍊錶法

1)空閒表法

一,資料結構

灣儲存空間的分配與**操作

2)空閒鍊錶法

將所有空閒盤區拉成一條空閒鏈。

資料結構:鏈

根據構成鏈所用基本元素的不同,可把鍊錶分成兩種形式:

每個盤區上含有:

指示下一空閒盤區的指標,本盤區大小等資訊

為提高檢索速度,可以採用

顯式方法,為空閒盤區建立一張鍊錶放在記憶體中。

4 位示圖法

- 位示圖

1)利用二進位制的一位來表示乙個盤塊的使用情況。

2)盤塊的分配與**

根據位示圖進行盤塊分配:

盤塊號計算公式為:盤塊號

= 列總數*(

i-1

)+ j;

(注意下標i ,

j 從1 開始)

根據位示圖進行盤塊**:

div

求商,mod

取餘,公式中的i ,

j 都是從

1開始的

5. 成組鏈結法

1)中心思想:

2)空閒盤塊的組織

一,空閒盤塊號棧。

灣鏈結3)空閒盤塊的分配與**

一。分配盤塊時,須呼叫分配過程來完成。

灣**

檔案與磁碟空間管理 檔案

檔案管理 把所管理的程式和資料組織成一系列的檔案,並能進行合理的儲存 使用等操作。基本概念 1 資料項 基本資料項和組合資料項 2 記錄 一組相關資料項集合,描述物件某方面的屬性 3 關鍵字 用於唯一的標識乙個記錄 4 檔案 有結構和無結構 檔案型別 按用途 系統 使用者 庫檔案 按資料形式 原始檔...

作業系統 10 檔案管理

檔案和檔案系統 1.檔案 file 1.1 定義 儲存在外存上具有標識名的一組相關字元流或記錄的集合。可長期儲存和共享。1.2 分類 記錄式檔案 流式檔案。按檔案結構劃分 記錄式檔案 資料有4個結構層次 域 字段 記錄 檔案 資料庫。磁碟i o時需將多條記錄組裝成塊才能i o。以下是三種記錄組塊的方...

作業系統(4) 檔案管理

檔案的概念 檔案 是以計算機硬碟為載體的儲存在計算機上的資訊集合。使用者進行輸入 輸出中,以檔案為基本單位。os中的檔案系統實現對檔案的維護管理。檔案包含 一塊儲存空間中的資料,包含分類和索引的資訊,關於訪問許可權的資訊。定義 資料項 檔案系統中最低階的資料組織形式,分基本資料項和組合資料項 檔案的...