操作系统的文件管理

文件的逻辑结构

逻辑结构的文件类型

有结构文件

• 文件内容由定长记录和可变长记录组成

• 定长记录存储文件格式、文件描述等结构化数据项

• 可变长记录存储文件具体内容

无结构文件

• 也称为流式文件
• 文件内容长度以字节为单位

顺序文件

顺序文件

• 顺序文件是指按顺序存放在存储介质中的文件

• 磁带的存储特性使得磁带文件只能存储顺序文件

• 顺序文件是所有逻辑文件当中存储效率最高的

索引文件

• 可变长文件不适合顺序文件格式存储

• 索引文件是为了解决可变长文件存储而发明的一种文件格式

• 索引文件需要配合索引表完成存储的操作

辅存的存储

辅存的存储空间分配

• 辅存的分配方式
• 存储空间管理

赋存的分配方式

连续分配

• 顺序读取文件内容非常容易，速度很快
• 对存储要求高，要求满足容量的连续存储空间

链接分配

• 链接分配可以将文件存储在离散的盘块中
• 需要额外的存储空间存储文件的盘块链接顺序

• 不支持搞笑的直接存储（FAT记录项多）
• 检索时FAT表占用较大的存储空间（需要将整个FAT加载到内存）

索引分配

• 把文件的所有盘块集中存储（索引）
• 读取某个文件时，将文件索引读取进内存即可

• 每个文件拥有一个索引块，记录所有盘块信息

• 索引分配方式支持直接访问盘块

• 文件较大时，索引分配方式具有明显优势

存储空间管理

• 空闲表

• 空闲链表

• 位示图

空闲表

空闲链表

• 空闲链表法把所有空闲盘区组成一个空闲链表
• 每个链表节点存储空闲盘块和空闲的数目

位示图

• 位示图维护成本很低

• 位示图可以非常容易找到空闲盘块

• 位示图使用0/1比特位，占用空间很小。

目录管理

目录树

文件描述信息

Linux文件基本操作

Linux目录

Linux文件常用操作

• （目录 文件）创建、删除、读取、写入

Linux文件类型

Linux的文件系统

文件系统概览

FAT

• FAT(File Allocation Table)

• FAT16 、 FAT32 等，微软 Dos/Windows 使用的文件系统

• 使用一张表保存盘块的信息

NTFS

• NTFS(New Technology File)

• WindowsNT 环境的文件系统

• NTFS 对 FAT 进行了改进，取代了旧的文件系统

EXT2/3/4

• EXT(Extended file system):扩展文件系统

• Linux的文件系统

• EXT2/3/4数字表示第几代

Ext文件系统

操作系统的设备管理

广义的IO设备

对CPU而言，凡是对CPU进行数据输入的都是输入设备

对CPU而言，凡是CPU进行数据输出的都是输出设备

按使用特性分类

按设备的共享属性分类

按信息交换的单位分类

按传输速率分类

IO设备的缓冲区

• 减少CPU处理IO请求的频率
• 提高CPU与IO设备之间的并行性

CPU与IO设备的速率不匹配

• 专用缓冲区只使用于特定的IO进程

• 当这样的IO进程比较多时，对内存的消耗也很大

• 操作系统划出可供多个进程使用的公共缓冲区，称之为缓冲池

SPOOLing技术

• 是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息的一种技术

• 利用高速共享设备将低速的独享设备模拟为高速的共享设备

• 逻辑上，系统为每一个用户都分配了一台独立的高速独享设备

• 在输入、输出之间增加了排队转储环节（输入井、输出井）

• SPOOLing 负责输入（出）井与低速设备之间的调度

• 逻辑上，进程直接与高速设备交互，减少了进程的等待时间

标签：文件,存储,操作系统,基础,CPU,索引,盘块,空闲
来源： https://www.cnblogs.com/xiaochenNN/p/15420468.html