操作系统之文件管理

简介: 文件管理初识文件的属性文件内部的数据如何组织起来?文件之间应该如何组织起来?操作系统应该向上提供哪些功能?从上往下看,文件应该如何存放在外存?其他需要由操作系统实现的文件管理功能最后总结一下:文件的逻辑结构、这里说一下随机访问和顺序访问:随机访问(Random Access)是计算机存储介质的一种访问方式。它指的是存储介质可以以任意的、不连续的方式访问存储的每个地址。也就是说,随机访问允许直接访问存储介质的任意位置,不需要从开头逐个访问到需要的地址。与随机访问相对的是顺序访问(Sequential Access),它要求从存

文件管理初识

文件的属性

文件内部的数据如何组织起来?

文件之间应该如何组织起来?

操作系统应该向上提供哪些功能?

从上往下看,文件应该如何存放在外存?

其他需要由操作系统实现的文件管理功能

最后总结一下:

文件的逻辑结构


这里说一下随机访问和顺序访问:

随机访问(Random Access)是计算机存储介质的一种访问方式。它指的是存储介质可以以任意的、不连续的方式访问存储的每个地址。也就是说,随机访问允许直接访问存储介质的任意位置,不需要从开头逐个访问到需要的地址。

与随机访问相对的是顺序访问(Sequential Access),它要求从存储介质的开头开始逐个访问,直到找到需要的信息。随机访问的访问时间不依赖于信息在介质中的物理位置,而顺序访问的访问时间则与信息的位置密切相关,时间较长。

常见的随机访问存储介质有:

内存(RAM):可以直接通过地址线访问任意地址的内容。
硬盘(HDD/SSD):虽然硬盘的存储介质是循环的,但通过读/写磁头可以直接访问任意扇区,所以也支持随机访问。
CD/DVD-ROM:通过光学读取头可以直接定位任意位置的信息。
而常见的顺序访问存储介质有:

磁带(Magnetic Tape):需要从开始顺序读取信息,访问时间依赖于信息的位置。
光带(Optical Tape):同样需要顺序读取,不支持随机访问。
随机访问带来的主要优点是:

快速读取访问时间:可以直接定位到需要读取的地址,不依赖于信息的物理位置,访问时间较短。
便捷的插入和删除:可以在任意位置插入和删除数据,不影响其他数据的存取。
更简单的文件管理:支持将文件从一个随机位置直接引入到另一个随机位置。
无结构文件

有结构文件

定长记录

不定长记录

逻辑结构

顺序文件

索引文件

索引顺序文件

索引顺序文件的效率分析:

多级索引顺序文件

最后总结一下:

文件目录结构

文件控制块

对目录的操作

单级目录结构

两级目录结构

多级目录结构(树形目录结构)

无环图目录结构解决文件共享

无环图目录结构

索引节点(FCB的改进)瘦身

最后总结一下:

文件的物理结构

文件块、磁盘块

连续分配
连续分配优点:

连续分配缺点:

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。分为两种:

隐式链接
显示链接
隐式链接

显式链接

链接分配总结

索引分配

如何实现逻辑块号到物理块号的转换?

数据太大,一个索引表装不下那么多的映射怎么办?

链接方案

多层索引

磁盘I/O是指计算机中的磁盘输入/输出操作。它涉及到计算机和外部磁盘存储设备之间的数据传输。
当CPU需要访问磁盘上的数据时,它需要通过磁盘控制器将请求发给磁盘驱动器,驱动器进行寻道、读取数据,然后把数据传给CPU,这整个过程就是磁盘I/O操作。

混合索引

索引分配总结

文件物理结构分配总结

管理空闲磁盘块的几种算法

存储空间的划分与初始化

空闲表法
分配

回收

空闲链表法

空闲盘块链

空闲盘区链

位示图法

如何分配与回收?

成组链接法

超级块的作用

如何分配?

需要1个空闲磁盘块

需要100个空心啊磁盘块

如何回收

第二种情况,第一组已满

最后总结一下:

文件的基本操作原理

创建文件

删除文件

打开文件

打开文件表有两种:

关闭文件

读文件

写文件

最后总结一下:

文件共享

基于索引结点的共享方式(硬链接)

基于符号链的共享方式(软链接)

例子

共享的文件不存在时

最后我们总结一下:

文件保护
口令保护

加密保护

访问控制

windows的访问控制

最后我们总结一下:

文件系统的层次结构

磁盘的结构

磁盘、磁道、扇区

如何在磁盘中读/写数据

盘面、柱面

磁盘的分类
按磁头是否可移动分类

按盘片是否可更换分类

磁盘调度算法

一次磁盘读/写操作需要的时间

先来先服务(FCFS)

最短寻找时间优先算法(SSTF)

扫描算法(SCAN)

LOOK算法

循环扫描算法(S-SCAN)

C-LOOK算法

最后总结一下:

减少磁盘延迟时间的方法

交替编号

磁盘地址结构的设计

错位命名

最后我们总结一下:

磁盘管理

磁盘初始化

引导块

坏块的管理

————————————————
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原文链接:https://blog.csdn.net/zyb18507175502/article/details/130680627

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