[工学]OSLec18文件系统概述.ppt

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[工学]OSLec18文件系统概述

* * * * * * * * * * * * * * OSLec18 * 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 文件名 索引表地址 文件目录 Jeep 19 9 16 1 10 25 -1 -1 -1 19 OSLec18 * 二级索引文件 OSLec18 * 索引结构的特点 优点: 保持了链接结构的优点,又解决了其缺点: 即能顺序存取,又能随机存取 满足了文件动态增长、插入删除的要求 能充分利用外存空间 缺点: 索引表本身带来了系统开销,如:内外存空间,存取时间 OSLec18 * 直接文件和哈希文件 对于直接文件,则可根据给定的记录键值,直接获得指定记录的物理地址。换言之,记录键值本身就决定了记录的物理地址。这种由记录键值到记录物理地址的转换被称为键值转换(Key to address transformation)。组织直接文件的关键, 在于用什么方法进行从记录值到物理地址的转换。 记录大小相同。由主文件和溢出文件组成。记录位置由哈希函数确定。检索时给出记录编号,通过哈希函数计算出该记录在文件中的相对位置。访问速度快,但在主文件中有空闲空间。 OSLec18 * Hash文件的逻辑结构 OSLec18 * 物理结构比较 从查寻时间来看 连续文件最快, 索引文件和文件映照次之, 串联文件最慢 从空间开销来看 连续文件不需要额外的空间开销; 串联文件的每个物理块中需要存放链接字; 文件映照需存放文件映照表; 索引文件为每个文件建立一张索引表。  从适宜设备和存取方法来看 连续文件可用于磁带和磁盘; 串联文件、 索引文件只适用于磁盘; 串联文件只适合顺序存取; 而索引文件和磁盘上的连续文件, 除了能进行顺序存取外, 也能实现随机存取。 从文件增删来看 连续文件不能动态增长,其他三种都可较容易实现文件的动态改变。 OSLec18 * 5.2.3 文件的存取方法 存取方法:读写文件存储器上的一个物理块的方法,通常有3种方法。 顺序存取法:严格按文件信息单位排列的顺序依次存取。 直接存取法:也称随即存取法,每次存取操作时必须先确定存取的位置。对流式文件或定长记录的文件比较容易确定存取位置;对不定长的记录式文件比较麻烦。 按键存取法:文件的组织按照逻辑记录中的某个数据项的内容来存放,根据记录内容进行存取。 OSLec18 * 存储设备、文件物理结构和存取方法的关系 : 存储设备 磁带 磁盘 文件结构 连续 连续 串联 索引 存取方法 顺序 顺序、随机 顺序 顺序、随机 * * * * * * * * * * ? * * * * * * * * * * * * * * OSLec18 * 操作系统 第十八讲 张涛 OSLec18 * Review 存储管理的基本概念 分页存储管理 分段/段页式存储管理 请求分页存储管理 分区存储管理 虚拟存储 OSLec18 * 本章内容 文件系统概述 文件的结构和存取法 文件目录 文件存储空间的管理 文件系统的使用 文件的共享与保护 OSLec18 * 文件和文件系统 文件类型 文件系统的基本功能 文件系统概述 文件的结构和存取法 Today we focus on… OSLec18 * 5.1 文件系统概述 所有的计算机应用程序都要: 存储信息,检索信息 三个基本要求: 能够存储大量的信息 长期保存信息 可以共享信息 解决方法: 把信息以一种单元——即文件的形式存储在磁盘或其他介质上 文件是通过操作系统来管理的 文件的结构,命名,存取,使用,保护和实现方法 OSLec18 * 两种观点: 用户观点: 文件系统如何呈现在其面前:一个文件由什么组成,如何命名,如何保护文件,可以进行何种操作等等 操作系统观点: 文件目录怎样实现,怎样管理存储空间,文件存储位置,磁盘实际运作方式(与设备管理的接口),文件系统性能等等 OSLec18 * 5.1.1 文件与文件系统 什么是文件? 文件是赋名的信息 (数据)项的集合。 文件是赋名有关联的信息单位 (记录)的集合。 什么是文件名? 文件的标识符号,一个用来标识文件的有限长度的字符串。 信息项 信息项 ……... 信息项 ……... 信息项 编号:0 1 …… i …… n-1 读写指针 OSLec18 * 文件 一组带标识的在逻辑上有完整意义的信息项的序列,这个标识为文件名 信息项:构成文件内容的基本单位 长度:单个字节,或多个字节 文件内容的意义:由文件的建立者和使用者解释

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