操作系统第7章文件.ppt

* * 1．空闲表 空闲表的每个表项对应一个空闲区，每个表项描述该空闲区的起始空闲块号、空闲块个数等信息，如下表所示。 序号 起始空闲块号 空闲块数 物理块号 0 5 4 5、6、7、8 1 13 3 13、14、15 2 20 5 20、21、22、23、24 … … … … … 空闲区的分配与回收如同内存的动态分配 * * 2．空闲块链 空闲块链是将所有空闲块/区通过指针链接起来。当请求分配时从链的头部依次取下需要的块数，回收时也很简单，只需将释放的空闲块/区链接到空闲块链即可。(多种链接方式) 缺点：在链表上每增加或移动一个空闲块时就需要一次I/O操作，因而效率较低。——空闲盘区链（每个空闲盘区可包括若干个盘块） 3．位示图 使用一个二进制位（bit）描述磁盘上对应物理块是否被分配的状态，1表示已分配，0表示空闲。 (从0编号)物理块号 =字(节)号 * 字(节)长 + 位号 (从1编号)物理块号=(字(节)号-1)* 字(节)长+位号 位 字节 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 2 0 0 0 0 0 0 0 0 … * * 磁盘容错技术 容错技术是通过在系统中设置冗余部件的办法来提高系统可靠性的一种技术 磁盘容错技术也称为系统容错技术（System Fault Tolerance, SFT），是通过增加冗余的磁盘驱动器、磁盘控制器等方法来提高磁盘系统可靠性的一种技术 SFT的级别 SFT-I 低级磁盘容错技术，防止因磁盘表面发生缺陷所引起的数据丢失 SFT-II 中级磁盘容错技术，防止由磁盘驱动器和磁盘控制器故障所导致的错误 SFT-III 高级系统容错技术 * * SFT-I 双份目录和双份文件分配表 一份被称为主目录及主FAT； 把另一份称为备份目录及备份FAT 在不同的磁盘上或在磁盘的不同区域。系统每次启动时，对两份FAT检查是否一致 热修复重定向(Hot-Redirection) 在磁盘中划出一部分作为热修复重定向区，存放坏磁道的待写数据 写后读校验 (Read after write Verification)方式 内存—（写）盘时，从盘读出与内存校验看是否一致，不一致，重写入热修复重定向区，标记坏盘块 * * 磁盘容错技术 SFT-Ⅱ 磁盘镜像(Disk Mirroring) * * 磁盘容错技术 磁盘双工(Disk Duplexing) * * 本章小结 1.掌握文件及文件系统的概念； 2.了解文件的分类； 3.了解文件逻辑结构的特点； 4.理解几种访问方式的不同； 5.理解几种文件物理结构的特点。 * 在现代计算机系统中，用到大量的程序和数据，由于内存容量和存储特性的限制，这些内容必须以文件的形式保存在外存，由用户自己管理这些文件是做不到的，因为这样不仅要求用户熟悉外存特性，还要了解文件属性以及他们在外存上的位置。所以在操作系统中增加文件管理功能——文件系统 * 例如，用于描述一个学生的基本数据项有：学号、姓名、年龄、所在班级等。 * 文件的分类是为了更好地管理和使用，要科学地分门别类，对不同的文件进行不同的管理。这样，不仅提高了文件的存取速度，对文件的共享和保护也有利 * 例如，一个系统文件工作时要读入内存，放在内存的某一固定区，有较高的保护级别，一般用户不允许进入。而一般用户的用户文件是在另外管辖的可用区有空闲时才能被调入指定的内存用户区 有结构的记录式文件根据文件的组织方式不同又分为：顺序文件、索引文件、索引顺序文件 * 按键存取基于索引文件的索引存取方法。由于文件中的记录不按它在文件中的位置，而按它的记录键来编址，所以，用户提供给操作系统记录键后就可查找到所需记录。 * * 链接方式 隐式链接：每个物理块的最末一个字(或第一个字)作为链接字，它指出后继块的物理地址。 显式链接：把链接字集中在一链接表中，整个系统一张 * FAT也为链接文件，只是把链接指针不是放在每一块的最后一个字，而是把所有链接指针集中存放在一个链接表中。微软早期的MS-DOS中使用的是12位的FAT12文件系统，后来为16位的FAT16文件系统，windows95/98中则升级为FAT32 * 文件A占用3个物理盘块：4，6，11 文件B占用3个物理盘块：9，10，5 * 文件管理最重要的问题之一是为新建的文件分配存储空间以及删除文件后回收存储空间，其实都是对空闲空间的管理。为了做到这一点系统首先要记住存储空间的使用情况——设置相应的数据结构，还要采用相应的方法和算法。 * 空闲区的分配与回收如同内存，分配时可采用首次适应算法等，回收时相邻的要合并 * * * ⑶多级文件目录结