文件的逻辑结构

  • 顺序文件：可变长记录文件无法实现随机存储、定长记录、顺序结构文件可以快速检索
  • 索引文件：索引表就是定长记录的顺序文件，若按关键字排列，可支持快速检索
  • 索引顺序文件：将记录分组，每组对应一个索引表项，多级索引

文件目录

  • 一个文件对应一个FCB(目录项)，多个组成目录
  • 无环图目录结构：在树形基础上，增加指向同一节点的有向边，为共享节点设置一个计数器，为0时删除
  • 索引节点：目录项只放文件名+索引节点指针，检索时磁盘I/O就少了

文件物理结构

  • 磁盘块一般与内存块、页面大小相同
  • 分配方式
    • 连续分配：支持随机访问，碎片
    • 链接分配：隐式链接(每块指向下一块指针)不支持随机访问；显示链接(FAT)分配表常驻内存，支持随机访问
    • 索引分配：多级索引表，支持随机访问

文件存储空间管理

  • 空闲表法：记录每个连续空闲区的起始盘块号、盘块数。分配采用首次适应、最佳适应等；回收时表项合并
  • 空闲链表法：以盘块/盘区为单位组成一条空闲链
  • 位示图法：一个二进制位对应一个盘块。行号+列号与盘块号对应
  • 成组链接法(UNIX)：超级快：链表指向下一组 空闲盘快数+空闲块号。在磁盘目录区设置超级快，放入内存

文件的基本操作

  • 创建：分配外存空间，创建目录项
  • 删除：回收外存空间，删除目录项
  • 打开：把目录项复制到内存的打开文件表(打开计数器)，进程有自己的打开文件表(读写指针、访问权限)
  • 关闭：删除进程和内存(计数器为0)的打开文件表
  • 读：根据读指针、读入数据量、内存位置将文件数据从外存读入内存
  • 写：根据写指针、写出数据量、内存位置将文件数据从内存写出外存

文件共享

  • 硬链接：每个用户目录项指向同一个索引节点，count为0时删除
  • 软链接：link型文件(Windows快捷方式)，多次磁盘I/O

磁盘调度算法(寻道)

FCFS(先来先服务)、SSTF(最短寻找时间优先 贪心算法) -> SCAN(扫描算法 电梯算法) -> LOOK(边移动边观察)

减少磁盘延迟时间(转圈)的方法

扇区交替编号、错位命名、地址结构(柱面号，盘面号，扇区号)