磁盤結構:
磁盤也和記憶體一樣分塊，并且塊大小和記憶體塊大小相同，方便資料交換，
一、檔案物理結構
1、連續分配
檔案連續分配在磁盤的塊上，查找效率最高，磁頭移動最快，但是產生碎片最多，不容易擴展，
下面用Python實作以下連續分配的邏輯
class Category: #檔案目錄
def __init__(self,size):
self.table=[]
self.disk = Disk(size) #模擬磁盤
def append(self,file_name,length):
t=[None]*2
t[0] = file_name
t[1] = self.disk.Distribution(length)
self.table.append(t)
class Disk:
def __init__(self,size):
self.table=[None]*size
def Distribution(self,length):
for index,v in enumerate(self.table):
if v==None and len(self.table)-length>0:
for j in range(index,index+length):
self.table[j] = True
return index
print("磁盤已經滿了")
return -1
if __name__ == '__main__':
category = Category(100)
category.append("one",20)
category.append("three",30)
category.append("tow",15)
print(category.table)
print(category.disk.table)
2、鏈接分配
(1) 顯式鏈接（支持隨機訪問）
檔案目錄表FCB：
| 檔案名 | .... | 起始塊號 |
|---|---|---|
| a.txt | 0 |
FAT檔案分配表(長駐記憶體，方便查找):
一個磁盤一張FAT表
| 物理塊號 | 下一個物理塊號（-1表示沒有） |
|---|---|
| 0 | 3 |
| 1 | 2 |
| 2 | -1 |
| 3 | 6 |
| 4 | -1 |
| 6 | -1 |
上面a.txt檔案依次存放在0->3->6這三個塊中
(2)隱式鏈接
只支持順序訪問、存在連續的塊中,每個塊同時也有指向下一個塊的指標
FCB
| 檔案名 | .... | 起始塊號 | 結束塊號 |
|---|---|---|---|
| a.txt | 0 | 6 |
下面用Python模擬
class Category:
def __init__(self,fat_size):
self.table=[]
self.fat = FAT(fat_size)
def append(self,file_name,size):
file =[None]*3
file[0] = file_name
file[1] = size
file[2] = self.fat.FindEmpty()
if file[2]==-1:
print("沒有空閑塊")
return
self.fat.Distribution(file[2],file[1])
self.table.append(file)
class FAT:
def __init__(self,size):
self.table=[]
for i in range(size):
t = list()
t.append(i)
t.append(None)
self.table.append(t)
def Distribution(self,cur,size):
self.table[cur][1] = -1
for c in range(size):
self.table[cur][1] = self.FindEmpty()
cur = self.table[cur][1]
self.table[cur][1] = -1
def FindEmpty(self):
for i in self.table:
if i[1]==None:
return i[0]
return -1
if __name__ == '__main__':
fat_size = 100
category = Category(fat_size)
#
category.append("one",4)
category.append("tow",2)
category.append("three",20)
print(category.table)
for w in category.fat.table:
print(w[0],w[1])
3、索引分配
支持隨機訪問
FCB
| 檔案名 | ..... | 索引塊號 |
|---|---|---|
| a.txt | 13 |
索引表(每個檔案都有一個索引表，FCB保存著索引表的物理塊號)
| 邏輯塊 | 物理塊 |
|---|---|
| 0 | 6 |
| 1 | 98 |
| 2 | 5 |
| 3 | 12 |
| 4 | 4 |
上面檔案存放的塊號為6->98->5->12->4，一個索引表不夠可以鏈接另外一個物理塊再創建一個索引表
，這種鏈式效率慢，一般采用多級索引，
二、檔案存盤空間管理
磁區
一個磁盤分為好幾個檔案卷或區，A盤B盤D盤等，這些都是邏輯磁區，
通常將一個磁盤分為好幾個邏輯磁區，也可以把好幾個磁盤劃為一個邏輯磁區
磁區結構
在一個磁區內分為目錄區和檔案區，目錄區存放目錄基本資訊和索引、檔案區存放具體資料
檔案空閑空間管理
1、空閑區鏈表法
將連續的空閑塊鏈接成鏈表，使用時尋找最佳空閑區、如何洗掉空閑鏈表節點、回收時加入鏈接尾部
2、位示圖法
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
位為1代表非空閑塊，根據磁盤塊號算出位的位置，然后管理
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標籤：Linux
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