文件与磁盘空间管理

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文件与磁盘空间管理

1、文件和文件系统

（1）基本概念

（2）文件类型​

（3）文件系统模型

（4）文件操作

2、文件的逻辑结构

（1）文件的逻辑结构类型

3、外存分配方式

（1）连续分配

（2）链接分配

（3）索引分配​

4、存储空间的管理

（1）空闲表法和空闲链表法

（2）位示图法——位示图

（3）成组链接法​

文件控制块——FCB

5、目录管理

（1）FCB内容

（2）索引结点​

（3）目录结构​

（4）目录查询技术

6、文件共享与保护

（1）文件共享​

（2）磁盘容错

文件与磁盘空间管理

1、文件和文件系统

（1）基本概念

• 数据项：描述对象某种属性的字符集；是数据组织中可以命名的最小逻辑数据单位
• 记录：一组相关数据项集合，描述对象某方面的属性
• 关键字：一个记录中的一个或几个数据项的集合，用于唯一的标识一个记录
• 文件：由创建者定义的、具有文件名的一组相关元素的集合

（2）文件类型

（3）文件系统模型

（4）文件操作

最基本操作：

还需要：

2、文件的逻辑结构

（1）文件的逻辑结构类型

顺序文件：

优缺点：

索引文件：

特点：

索引顺序文件：

3、外存分配方式

目标：有效利用外存空间，提高文件访问速度

常用三种方式：

• 联系分配
• 链接分配
• 索引分配

一个系统通常只采用一种方式

（1）连续分配

特点：

• 为每一个文件分配一组相邻的盘块
• 逻辑文件中的记录顺序与存储器中文件占用盘块的顺序一致
• 适用于变化不大顺序访问的文件，在流行的UNIX系统中仍保留了连续文件结构。如对换区

优点：顺序访问容易，读写速度快

缺点：

• 会产生外存碎片。可紧凑法弥补，但需要额外的空间，和内存紧凑相比更花时间
• 创建文件时要给出文件大小；存储空间利用率不高，不利于文件的动态增加和修改

（2）链接分配

优点：

• 离散分配，消除外部碎片，提高利用率
• 同时适用于文件的动态增长；修改容易

链接分配有两种形式：

①隐式链接

②显示链接

（3）索引分配

①单级索引分配

• 索引形式适合大文件
• 中、小型文件，只需若干链接即可。若用索引分配方式，用一个盘块存放少量索引信息反而不适用​​​​​​​

②多级索引

③混合组织索引

4、存储空间的管理

（1）空闲表法和空闲链表法

空闲表法

空闲链表法

（2）位示图法——位示图

（3）成组链接法

特点：

文件控制块——FCB

5、目录管理

（1）FCB内容

（2）索引结点

（3）目录结构

①单级目录结构

优点：简单、能实现目录管理的基本功能——按名存取

缺点：

1. 文件检索时需搜遍整个目录文件，范围大速度慢
2. 不允许重名。名字过多难于记忆，对于多用户环境重名难以避免
3. 不便于实现文件共享（因为不能重名，不同用户使用的共享文件必须不同名字，标识哪些用户共享文件也不方便），一般只适用单机环境

②两级目录结构

特点：

③多级目录结构

（4）目录查询技术

6、文件共享与保护

（1）文件共享

①索引结点法

②符号链法

（2）磁盘容错