HYZ-OS-2013-系统2.ppt
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1、1操作系统(操作系统(A)北京交通大学计算机学院何永忠 副教授第五章:设备管理21 十二月 2022北京交通大学计算机学院221 十二月 2022北京交通大学计算机学院第六章第六章 文件管理文件管理6.1 文件和文件系统6.2 文件的逻辑结构6.3 外存分配方式6.4 文件(空闲)存储空间管理6.5 目录管理6.6 文件共享与保护6.7 数据一致性控制321 十二月 2022北京交通大学计算机学院6.4 文件(空闲)存储空间管理6.4.1 管理目标与技术要领6.4.2 空闲表法6.4.3 空闲链表法6.4.4 位示图法6.4.5 成组链接法421 十二月 2022北京交通大学计算机学院管理目标
2、与技术要领q文件存储空间管理目标外存空间利用与文件访问速度q文件存储空间管理技术要领连续分配与离散分配优劣各异文件物理结构与存储组织方式分配以掌握空间使用情况为前提A.存储空间使用情况数据结构B.存储空间的分配与回收C.基本分配单位为磁盘块521 十二月 2022北京交通大学计算机学院6.4 文件存储空间管理6.4.1 管理目标与技术要领6.4.2 空闲表法6.4.3 空闲链表法6.4.4 位示图法6.4.5 成组链接法621 十二月 2022北京交通大学计算机学院空闲表法q属于连续分配方式q空闲盘区的分配首次适应算法循环首次适应算法最佳适应算法最坏适应算法q空闲盘区的回收考虑回收区域插入点前
3、后盘块区是否相邻接,相邻则予合并序号第一空闲盘块号空闲盘块数03318521623空闲盘块(区)表适用场合适用场合?721 十二月 2022北京交通大学计算机学院6.4 文件存储空间管理6.4.1 管理目标与技术要领6.4.2 空闲表法6.4.3 空闲链表法6.4.4 位示图法6.4.5 成组链接法821 十二月 2022北京交通大学计算机学院空闲链表法q将所有空闲盘块区拉成一条空闲链空闲盘块链v 以盘块为基本元素链接v 分配与回收空闲盘区链v 以盘区为基本元素链接,且每个盘区除含有指示下一个盘块区的指针外,还应标有指明本盘区大小的信息v 分配与回收v 为提高对空闲盘区的检索速度,可采用显式链
4、接方式921 十二月 2022北京交通大学计算机学院6.4 文件存储空间管理6.4.1 管理目标与技术要领6.4.2 空闲表法6.4.3 空闲链表法6.4.4 位示图法6.4.5 成组链接法1021 十二月 2022北京交通大学计算机学院位示图q利用位示图(即二维数组Mapm,n)的一位(0/1)来表示磁盘中一个盘块的使用情况,磁盘上所有盘块都与一个二进制位相对应1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 11 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1
5、0 0 0 1 01 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16123161121 十二月 2022北京交通大学计算机学院盘块的分配Var Map:array 1.m,1.n of bit;q顺序扫描位示图,找出一个或一组其值均为空闲的二进制位q将所找到的一个或一组二进制位Mapi,j的行/列号转换为与之对应的盘块号b:b=n(i-1)+j-1q按盘块号分配盘块,同时修改位示图1221 十二月 2022北京交通大学计算机学院盘块的回收I.将回收盘块的盘块号b转换为位示图中的行号i和列号j:A.i=b DIV n+1;B.j=b MOD n+1;II.按盘块号回收盘
6、块III.根据回收盘块对应二进制位的行/列号修改位示图1321 十二月 2022北京交通大学计算机学院6.4 文件存储空间管理6.4.1 管理目标与技术要领6.4.2 空闲表法6.4.3 空闲链表法6.4.4 位示图法6.4.5 成组链接法1421 十二月 2022北京交通大学计算机学院成组链接法100300299202201019899空闲盘块号栈S.free100400399301100500499401100079997901201#299#300#399#400#7900#7899#7999#301#7801#7901#1521 十二月 2022北京交通大学计算机学院空闲盘块的分配I.
7、检查空闲盘块号栈是否上锁:a)如未上锁,则从栈顶取出一空闲盘块号,1)若其不是栈底S.free(0)即空闲盘块号数N1,则将其对应盘块分配给用户,然后将栈顶指针下移一格,亦即做N的减1操作2)若其是栈底S.free(0)即N=1且其值为0,则分配失败返回;否则调用磁盘读过程,将栈底盘块号所对应盘块的内容读入栈中作为新的空闲盘块号栈的内容,同时将该盘块号对应的盘块分配给用户b)如上锁,则等待II.分配盘块缓冲,然后返回1621 十二月 2022北京交通大学计算机学院空闲盘块的回收I.检查空闲盘块号栈,若未上锁:a)若栈中空闲盘块号数N100即栈未满,则执行空闲盘块号数N的加1操作,并将回收盘块的
8、盘块号记入空闲盘块号栈的栈顶b)否则,若栈中空闲盘块号数N已达100即栈已满,应将空闲盘块号栈的当前内容包括盘块数及所有盘块号记入新回收的盘块中,同时将新回收盘块的盘块号作为S.free(0)即栈底,并置空闲盘块号栈的空闲盘块数N为1c)返回II.否则已上锁,等待1721 十二月 2022北京交通大学计算机学院6.4 文件存储空间管理6.4.1 管理目标与技术要领6.4.2 空闲表法6.4.3 空闲链表法6.4.4 位示图法6.4.5 成组链接法1821 十二月 2022北京交通大学计算机学院第六章第六章 文件管理文件管理6.1 文件和文件系统6.2 文件的逻辑结构6.3 外存分配方式6.4
9、文件存储空间管理6.5 目录管理6.6 文件共享与保护6.7 数据一致性控制1921 十二月 2022北京交通大学计算机学院6.5 目录管理6.5.1 目录管理基本要求6.5.2 文件控制块6.5.3 索引结点6.5.4 目录结构6.5.5 目录查询技术2021 十二月 2022北京交通大学计算机学院目录管理功能及要求q目录引入理由文件的有效管理与组织要求基于文件名便能快速、准确地找到指定文件q文件目录管理的功能及要求实现“按名存取”(文件名外存地址)提高目录检索速度及文件存取速度文件共享(外存保留一份文件副本)允许文件重名,以便于文件使用2121 十二月 2022北京交通大学计算机学院6.5
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