操作系统与硬盘的数据组织.pdfVIP

! !#$%’())*(+,)-.,/,,/001 ! ! 操作系统与硬盘的数据组织 王建军 G乐山师范学院，四川 乐山 H2F00F@ 摘 要：本文通过对操作系统的外存管理功能的研究，分析了硬盘本身的数据组织，揭示了它们之间的关系。 关键字：操作系统；外存管理；按名存取；文件分配表；目录；分区表；引导记录 操作系统这一特殊的系统管理软件向用户提供了从处理 个索引结点，简称结点，而目录项中只需保留文件名和指向该 器到外存的一系列服务，使用户操作起计算机来才得心应手， 文件的索引结点的指针。这样，操作系统就没有必要每次都把 可以这样说，没有操作系统，我们就无法使用计算机。本文从操 整个=? 调入内存，而只需把文件名和结点指针调入内存以 作系统这一管理者的角度出发，对其外存管理原理进行剖析。 达到节省系统的时空开销。A87B 操作系统采用了这种方法。 2, 操作系统的基本知识 1, 磁盘数据组织 凡是计算用机用户都使用过操作系统，可很多人却并没有 操作系统是怎样来实现对磁盘数据组织呢 也就是说，如 C 意识到 、 就是操作系统的一种。操作系统是计算 何组织磁盘上的文件呢？有三种基本的组织方法，这就是连续 345 6789:; 机系统中充当管理者的特殊软件，也就是管理计算机的软、硬 分配，链接分配和索引分配。这三种不同组织方法形成了文件 件资源，向用户提供方便服务的程序的集合。是用户和计算机 在外存的不同物理结构，也就是常说的顺序文件、链接文件和 之间的接口，我们都听说过人机对话，而操作系统就相当于人 索引文件。 和计算机之间对话的一个翻译。 顺序分配方式中，每个文件在磁盘上所占的盘块是完全连 操作系统为了使用户可以方便地使用计算机的各类资源 续的，这样虽然有利于访问速度的提高，但不利于磁盘的充分 而提供服务，必须能够实现对处理器、内存、输入输出设备、文 利用，容易在磁盘上形成大量的碎片，虽然这些碎片可以通过 件、外存的高效管理。对外存 （包括软盘、硬盘、光盘等外部存储 “紧凑”技术加以整理，但非常耗时。因此容易造成磁盘空间的 器）管理的一个极其重要功能是如何组织外存数据，保证用户 严重浪费，也导致系统性能下降。故这种连续分配方式常用于 的文件各得其所，因此，外存的管理又与文件管理休戚相关。 实现虚拟存储器中对换区的管理，以保证访问速度。 /) 操作系统的文件管理 索引分配方式常常用于大型文件系统，在A87B 操作系统 中采用了改进型的混合索引方式，为每个文件专门配置一个磁 文件管理属于操作系统的一个子功能，通常也把操作系统 盘块，以记录该文件的磁盘块号。但这样不利于中小型文件。 中管理文件的对应程序的集合叫做文件管理系统，负责管理外 链接方式（常见的是显式链接）是一种离散的外存分配方 存上的文件。 式。它把各文件所使用的盘块之间的链接关系集中到一起形成 文件管理必须实现的一项重要的管理功能叫做 “按名存 了一张表，这就是文件分配表=DE 。文件分配表同时也反映了 取”。所谓“按名存取”，也就是用户不需要关心自己的文件到