作業系統的檔案管理

2022-10-10 21:15:26 字數 1918 閱讀 9771

檔案的邏輯結構

◆ 邏輯結構的檔案型別

檔案可以分為有結構檔案和無結構檔案

有結構檔案

1>內容由定長記錄和可變長記錄組成

2>定長記錄儲存檔案格式,檔案描述等結構化資料項。

3>可變長記錄儲存檔案具體內容

無結構檔案

1>也稱為流式檔案

2>檔案內容長度以位元組為單位,如exe,dll,so檔案

◆ 順序檔案

順序檔案指的是按順序存放在儲存介質中的檔案。

如磁帶的特性使得磁帶檔案只能儲存順序檔案。

順序檔案是所有邏輯檔案當中儲存效率最高的。

◆ 索引檔案

可變長檔案不適合使用順序檔案格式儲存,索引檔案是為了解決可變長檔案儲存而發明的一種檔案格式。

索引檔案需要配合索引表完成儲存的操作。

索引表

key-->value結構,value是實際儲存的內容。

輔存的儲存空間分配

◆ 輔存的分配方式

鏈結分配又分為隱式和顯式。

1>連續分配

如圖所示123456這些連續的扇區分配給檔案去儲存。

優勢:順序讀取檔案內容非常容易,速度很快

劣勢:但是對儲存的要求高,要求滿足容量的連續儲存空間

2>鏈結分配

鏈結分配可以將檔案儲存在離散的盤塊中,但是需要額外的儲存空間儲存檔案的盤塊鏈結順序。

如果是隱式分配,那麼當前盤塊會單獨儲存指向下乙個盤塊的鏈結。

非常適合順序訪問,隨機訪問效率很低。同時可靠性很差,某乙個鏈結出問題,影響整個檔案儲存。

如果是顯式分配

會單獨使用乙個顯式分配用到的表(file allocation table)即fat,儲存物理盤塊和下一盤塊。

不支援高效的隨機儲存(fat記錄項比較多)

檢索時fat表占用較大的儲存空間(需要將整個fat表載入到記憶體)

3>索引分配

把檔案的所有盤塊集中儲存(索引), 讀取某個檔案時,將檔案索引讀取進記憶體即可。

如圖所示,12是檔案的索引,這裡面儲存了檔案所使用到的盤塊。

每個檔案擁有乙個索引塊,記錄所有盤塊資訊

索引分配方式支援直接訪問盤塊

檔案較大時,索引分配方式具有明顯優勢

儲存空間管理

空閒表,空閒鍊錶,位示圖

空閒表

( 以空間大小作為標準)

◆ 空閒盤區的分配與記憶體分配類似

◆ 首次適應演算法、迴圈適應演算法等

◆ **過程也與記憶體**類似

空閒鍊錶

◆ 空閒鍊錶法把所有空閒盤區組成乙個空閒鍊錶

◆ 每個鍊錶節點儲存空閒盤塊和空閒的數目

位示圖

◆ 位示圖維護成本很低

◆ 位示圖可以非常容易找到空閒盤塊

◆ 位示圖使用0/1位元位,占用空間很小

目錄管理

目錄通過目錄樹管理,使得任何檔案或目錄都只有唯一路徑。

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