第7章 文件管理解析.ppt

文件系统模型 1. 对象及其属性　　文件管理系统管理的对象如下：　　(1) 文件。　　(2) 目录。　　(3) 磁盘(磁带)存储空间。 2. 对对象操纵和管理的软件集合　　该层是文件管理系统的核心部分。文件系统的功能大多是在这一层实现的，其中包括有： ① 对文件存储空间的管理； ② 对文件目录的管理； ③ 将文件的逻辑地址转换为物理地址的机制； ④ 对文件读和写的管理； ⑤ 对文件的共享与保护等功能。 3. 文件系统的接口　　为方便用户的使用，文件系统以接口的形式提供了一组对文件和记录操作的方法和手段。通常是下面两种类型的接口：　　(1) 命令接口，是指作为用户与文件系统直接交互的接口，用户可通过键盘终端键入命令取得文件系统的服务。　　(2) 程序接口，是指作为用户程序与文件系统的接口，用户程序可通过系统调用取得文件系统的服务，例如，用于创建文件的系统调用Creat，用于打开一个文件的系统调用Open等。 FAT中簇的大小与最大分区的对应关系 分配：系统依次扫描空闲文件目录中的各表目，直到找到一个满足要求的空闲区为止。 回收：系统顺序扫描空闲文件目录，寻找相邻空闲区，对该空闲区所对应的表目进行修改，否则寻找一个空表目，将释放区的第一个物理块号和该区域的物理块数填入该空表目中。 优点：当文件存储空间中只有少数空闲区时效果较好。 缺点：如果存储空间中有大量较小的空闲区时，空闲文件目录将变得很大，从而大大降低效率。 空闲文件目录适用于建立连续文件，其分配与内存管理中的动态分区管理方式相似，因此同样可以采用最先适应算法、最佳适应算法、最坏适应算法来管理。 二、空闲块链 在文件存储设备上的每个空闲块中设立一个链接指针，指向下一个空闲块的位置，从而将所有空闲块链接在一起，并设置一个头指针指向空闲块链的第一个物理块 。 分配：从链首取下所需的空闲块，然后调整链首指针。 回收：把释放的空闲块逐个插入空闲块链中。 优点：分配和回收一个空闲块的过程都非常简单。 缺点：分配和回收时需启动I/O，系统开销较大。 改进：采用成组链接法。 空闲空间链 空闲空间链表头 成组链接法： 1、成组链接法的基本原理：成组链接法首先把文件存储设备中的所有空闲块按每50块分为一组，组的划分为从后向前顺次划分。其中，每组的第一块用来存放前一组中各块的块号和空闲块数。第一组的块数为49块。因为最后一组将不足50块，所以，该组的块号和和空闲块数只能放在管理文件存储设备的文件资源表（专用块）中。 2、成组链接法的分配与回收过程： 首先，系统在初启时把文件资源表（专用块）复制到内存，从而使文件资源表中放有最后一组的空闲块号和总块数的堆栈进入内存，使得空闲块的分配和回收可在内存中进行。用语空闲块分配和回收的堆栈有栈指针Ptr，且Ptr的初值等于该组空闲块的总块数。 Ptr→ 主存 41 50 49 10 … 151 ┆ 101 ┆ 51 ┆ 10 ┆ 199 149 150 100 50 49 99 51 50 100 99 … 101 50 150 149 … 151 50 0 199 … 10 41 50 49 … 专用块 10 51 101 151 专用块 分配一个空闲块时，按照后进先出的原则，分配程序在取走栈指针Ptr所指的块号之后，再做Ptr=Ptr-1的操作。当堆栈中只剩下最后一个空闲块号时，系统启动设备管理程序将该块中存放的下一组的空闲块号与总块数读入内存之后再把该块分配给申请者，然后系统重新设置Ptr指针。 文件存储设备的最后一个空闲块中设置有尾标识，以指示空闲块分配完毕。 回收一个空闲块时，回收程序先做指针Ptr=Ptr+1的操作，然后把回收的物理块号放入当前指针Ptr所指的的位置。如果指针Ptr的值等于50，则表示该组已经回收结束。此时，如果还有新的物理块需要回收的话，回收该块并启动I/