南昌城乡住房建设厅网站,wordpress空2格插件,shopex网站搬家,c net 做网站好吗1.文件块#xff0c;磁盘块
类似于内存分页#xff0c;磁盘中的存储单元也会被分为一个个“块/磁盘块/物理块”。 很多操作系统中#xff0c;磁盘块的大小与内存块、页面的大小相同。
内存与磁盘之间的数据交换#xff08;即读/写操作、磁盘I/O#xff09;都是以“块”为…1.文件块磁盘块
类似于内存分页磁盘中的存储单元也会被分为一个个“块/磁盘块/物理块”。 很多操作系统中磁盘块的大小与内存块、页面的大小相同。
内存与磁盘之间的数据交换即读/写操作、磁盘I/O都是以“块”为单位进行的。 即每次读入一块或每次写出一块。
在内存管理中进程的逻辑地址空间被分为一个一个页面。在外存管理中为了方便对文件数据的管理文件的逻辑地址空间也被分为了一个一个的文件“块”。文件的逻辑地址也可以表示为逻辑块号块内地址的形式。操作系统为文件分配存储空间都是以块为单位的。用户通过逻辑地址来操作自己的文件操作系统要负责实现从逻辑地址到物理地址的映射。
2.连接分配
连续分配方式要求每个文件在磁盘上占有一组连续的块。 1.地址转换
用户给出要访问的逻辑块号操作系统找到该文件对应的目录项FCB)物理块号起始块号逻辑块号当然还需要检查用户提供的逻辑块号是否合法逻辑块号≥长度就不合法) 2.优点
可以直接算出逻辑块号对应的物理块号因此连续分配支持顺序访问和直接访间即随机访问)连续分配的文件在顺序读/写时速度最快读取某个磁盘块时需要移动磁头。访问的两个磁盘块相隔越远移动磁头所需时间就越长。
3.缺点
1.不便于拓展 若此时文件A要拓展需要再增加一个磁盘块总共需要连续的4个磁盘块。由于采用连续结构因此文件A占用的磁盘块必须是连续的。因此只能将文件A全部“迁移”到绿色区域。
结论物理上采用连续分配的文件不方便拓展。
2.产生磁盘碎片 结论物理上采用连续分配存储空间利用率低会产生难以利用的磁盘碎片。
可以用紧凑来处理碎片但是需要耗费很大的时间代价。
3.链接分配
链接分配采取离散分配的方式可以为文件分配离散的磁盘块。分为隐式链接和显式链接两种。
1.隐式链接
用户给出要访问的逻辑块号i操作系统找到该文件对应的目录项(FCB从目录项中找到起始块号即0号块将号逻辑块读入内存由此知道1号逻辑块存放的物理块号于是读入1号逻辑块再找到2号逻辑块的存放位置…以此类推。因此读入i号逻辑块总共需要i1次磁盘I/O。 结论缺点采用链式分配隐式链接方式的文件只支持顺序访问不支持随机访问查找效率低。 另外指向下一个盘块的指针也需要耗费少量的存储空间。
1.文件的拓展
若此时要拓展文件则可以随便找一个空闲磁盘块挂到文件的磁盘块链尾,并修改文件的FCB。
结论优点采用隐式链接的链接分配方式很方便文件拓展。 另外所有的空闲磁盘块都可以被利用不会有碎片问题外存利用率高。
2.显示链接
把用于链接文件各物理块的指针显式地存放在一张表中。 即文件分配表FATFile Allocation Table)
1.例题
假设某个新创建的文件“aaa”依次存放在磁盘块2→5→0→1 假设某个新创建的文件“bbb”依次存放在磁盘块4→23→3 注意一个磁盘仅设置一张FAT。 开机时将FAT读入内存并常驻内存。 FAT的各个表项在物理上连续存储且每一个表项长度相同因此“物理块号”字段可以是隐含的。
2.地址转换
用户给出要访问的逻辑块号i操作系统找到该文件对应的目录项(FCB从目录项中找到起始块号若i0则查询内存中的文件分配表FAT往后找到i号逻辑块对应的物理块号。逻辑块号转换成物理块号的过程不需要读磁盘操作。
结论优点)采用链式分配显式链接方式的文件支持顺序访问也支持随机访问想访问i号逻辑块时并不需要依次访问之前的0~ i-1号逻辑块 由于块号转换的过程不需要访问磁盘因此相比于隐式链接来说访问速度快很多。
显然显式链接也不会产生外部碎片也可以很方便地对文件进行拓展。
3.缺点
文件分配表的需要占用一定的存储空间。
注意考试题目中遇到未指明隐式/显式的“链接分配”默认指的是隐式链接的链接分配。
4.索引分配
索引分配允许文件离散地分配在各个磁盘块中系统会为每个文件建立一张索引表 索引表中记录了文件的各个逻辑块对应的物理块索引表的功能类似于内存管理中的页表――建立逻辑页面到物理页之间的映射关系。
索引表存放的磁盘块称为索引块。 文件数据存放的磁盘块称为数据块。
1.例题
假设某个新创建的文件“aaa”的数据依次存放在磁盘块2→5 →13→9 。 7号磁盘块作为“aaa”的索引块,索引块中保存了索引表的内容。 注:在显式链接的链式分配方式中文件分配表FAT是一个磁盘对应一张。 而索引分配方式中索引表是一个文件对应一张。
索引表中的“逻辑块号”是可以隐含的。
2.地址转换
用户给出要访问的逻辑块号i操作系统找到该文件对应的目录项FCB)从目录项中可知索引表存放位置将索引表从外存读入内存并查找索引表即可只i号逻辑块在外存中的存放位置。
3.优缺点
优点索引分配方式可以支持随机访问。文件拓展也很容易实现只需要给文件分配一个空闲块并增加一个索引表项即可)缺点索引表需要占用一定的存储空间。
4.大文件存储问题
若文件太大索引表项太多可以采取以下三种方法解决
1.链接方案
如果索引表太大一个索引块装不下那么可以将多个索引块链接起来存放。 假设磁盘块大小为1KB一个索引表项占4B则一个磁盘块只能存放256个索引项。若一个文件大小为256*256KB 65,536 KB 64MB该文件共有256256个块也就对应256256个索引项也就需要256个索引块来存储这些索引块用链接方案连起来。若想要访问文件的最后一个逻辑块,就必须找到最后一个索引块第256个索引块而各个索引块之间是用指针链接起来的因此必须先顺序地读入前255个索引块。
缺点若文件很大索引表很长就需要将很多个索引块链接起来。想要找到i号索引块必须先依次读入0~i-1号索引块这就导致磁盘I/O次数过多查找效率低下。
2.多层索引
建立多层索引原理类似于多级页表)。 使第一层索引块指向第二层的索引块。 还可根据文件大小的要求再建立第三层、第四层索引块。 假设磁盘块大小为1KB一个索引表项占4B则一个磁盘块只能存放256个索引项。若某文件采用两层索引则该文件的最大长度可以到2562561KB 65,536 KB 64MB可根据逻辑块号算出应该查找索引表中的哪个表项。如:要访问1026号逻辑块则1026/256 41026%2562因此可以先将一级索引表调入内存查询4号表项将其对应的二级索引表调入内存再查询二级索引表的2号表项即可知道1026号逻辑块存放的磁盘块号了。访问目标数据块需要3次磁盘I/O。
若采用三层索引则文件的最大长度为256256256*1KB16GB 类似的访问目标数据块需要4次磁盘I/O。
总结采用K层索引结构且顶级索引表未调入内存则访问一个数据块只需要K1次读磁盘操作。
缺点即使是小文件访问一个数据块依然需要K1次读磁盘。
3.混合索引
多种索引分配方式的结合。 例如一个文件的顶级索引表中既包含直接地址索引直接指向数据块又包含一级间接索引指向单层索引表)、还包含两级间接索引指向两层索引表)。 对于小文件只需较少的读磁盘次数就可以访问目标数据块。(一般计算机中小文件更多)
优点对于小文件来说访问一个数据块所需的读磁盘次数更少。
