第八章磁盘存储器的管理ppt课件.pptx

《第八章磁盘存储器的管理ppt课件.pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第八章磁盘存储器的管理8.1外存组织方式8.2文件存储空间的管理8.3提高磁盘I/O速度的途径8.4提高磁盘可靠性的技术8.5数据一致性控制8.1外存的组织方式8.1.1连续组织方式1．连续分配方式——顺序式文件要求为每一个文件分配一组相邻接的盘块。通常都位于一条磁道上，进行读/写时不必移动磁头。顺序文件：把逻辑文件中的记录顺序地存储到邻接的各物理盘块中，所形成的文件结构。连续分配保证了逻辑文件中的记录顺序与存储器中文件占用盘块的顺序的一致性。物理地址查询：目录项的“文件物理地址”字段中，记录该文件第一个记录所在

2、的盘块号和文件长度(盘块数)。磁盘空间的连续分配外存碎片：随着空间的分配和空间的回收，将使磁盘空间被分割成许多小块，这些较小的连续区已难于用来存储文件。紧凑：将盘上所有的文件紧靠在一起，把所有的碎片拼接成一大片连续的存储空间。将外存上的空闲空间进行一次紧凑，所花费的时间远比将内存紧凑一次所花费的时间多得多。2．连续分配的主要优缺点(1)顺序访问容易。从目录中找到该顺序文件所在的第一个盘块号，从此开始顺序地、逐个盘块地往下读/写。(2)顺序访问速度快。文件所占用的盘块可能是位于一条或几条相邻的磁道上，这时，磁头的移

3、动距离最少。连续分配对文件访问的速度是几种存储空间分配方式中最高的一种。缺点：(1)要求有连续的存储空间。会产生出许多外部碎片，降低外存空间的利用率。定期利用紧凑方法消除碎片，需花费大量的时间。(2)必须事先知道文件的长度。在有些情况下，文件的大小只能靠估算。估计过小，就可能因存储空间不足不能存放。用户往往将文件长度估得比实际的大，严重地浪费外存空间。（3）对于动态增长的文件，采用预分配存储空间的方法，显然很低效。8.1.2链接组织方式——链接式文件1．隐式链接文件目录的每个目录项中，含有指向链接文件第一个盘块和

4、最后一个盘块的指针。在每个盘块中都含有一个指向下一个盘块的指针。如果指针占用4个字节，对于盘块大小为512字节的磁盘，则每个盘块中只有508个字节可供用户使用。磁盘空间的链接式分配缺点：1)只适合顺序访问，对随机访问极其低效。必须从文件的第一个盘块读起，顺序查找至第i块。当i=100时，须启动100次磁盘，速度相当低。2)只通过链接指针将一大批离散的盘块链接起来，其可靠性较差，只要其中的任何一个指针出现问题，都会导致整个链的断开。2．显式链接显式链接：把用于链接文件各物理块的指针，显式地存放在内存的一张链接表中。

5、称为文件分配表FAT。整个磁盘仅设置一张。表的序号即物理盘块号，从0到N。每个表项中存放指向下一个盘块号的链接指针。每个链首指针所对应的盘块号，填入相应文件的FCB的“物理地址”字段中。通过FAT表，将一个文件的所有的盘块链接起来，将文件的第一个盘块号放在各自的FCB中。显式链接结构8.1.3FAT和NTFS技术1．FAT121)以盘块为基本分配单位早期MS-DOS操作系统所使用的是FAT12文件系统。每个表项中存放下一个盘块号。若有1.2MB的软盘，每个盘块的大小为512B，在每个FAT中共含有2.4K个表项，

6、由于每个FAT表项占12位，故FAT表占用3.6KB的存储空间。MS-DOS的文件物理结构以盘块为分配单位时，所允许的最大磁盘容量。FAT-12系统：在FAT表中最多允许有4096个表项，以盘块(512字节)为分配单位；每个磁盘分区的容量为2MB。一个物理磁盘支持4个逻辑磁盘分区，所以相应的磁盘最大容量仅为8MB。2)簇的基本概念磁盘容量不断增大，在进行盘块分配时不再以盘块而是以簇(cluster)为基本单位。簇：一组连续的扇区，大小一般是2n个盘块，4扇区、8扇区等。簇包含扇区的数量与磁盘容量的大小直接有关。一

7、个簇有一个扇区：磁盘的最大容量为8MB；一个簇有两个扇区：磁盘的最大容量为16MB；一个簇有八个扇区：磁盘的最大容量为64MB。在相同磁盘容量下，FAT表的项数与簇的大小成反比。以簇作为基本的分配单位的优点：(1)能适应磁盘容量不断增大的情况。(2)使FAT表占用更少的存储空间，并减少访问FAT表的存取开销，提高文件系统的效率；缺点：会造成更大的簇内零头。3)FAT12存在的问题(1)对所允许的磁盘容量存在着严重的限制，通常只能是数十兆字节，虽然可以用继续增加簇的大小来提高所允许的最大磁盘容量，但相应的簇内碎片也

8、将随之成倍地增加。(2)只能支持8+3格式的文件名。2．FAT16将FAT表的宽度增至16位，最大表项数将增至65536个，此时便能将一个磁盘分区分为65536(216)个簇。FAT16:具有16位表宽的FAT表。FAT16的每个簇的盘块数:4、8、16、32、64。FAT16可以管理的最大分区空间：216×64×512=2048MB=2G。FAT16对FAT12的局限性