第六章 文件管理(二).pdfVIP

6.3 文件存储空间的管理 无论是程序还是数据，所有信息都是以文件形式存放 在外存上。所以，这些外部存储器也称为文件存储器。外存 上文件存放的空间也叫作 “文件存储空间”。 文件的存储空间通常是分成若干个大小相等的物理块， 并以块为单位来交换信息的。因此，文件存储空间的管理实 质上是一个空闲块的组织、分配和回收等问题。 常用的空闲空间的管理方法有： 1. 空闲文件目录法 2. 空闲块链接法 3. 成组链接法 4. 位示图链接法 返回 外存空闲空间管理 1.空闲块表（空白文件目录） 将所有空闲块记录在一个表中，即空闲块表 2.空闲块链表 把所有空闲块链成一个链 3.成组链接法 把文件存储设备中的所有空闲块按50块分为一组， 空闲块链的扩展。 4.位图法 用一串二进制位反映磁盘空间中分配使用情况, 每 个物理块对应一位, 分配物理块为1，否则为0。 1.空闲文件目录  把一个连续的未分配的区域称 “空闲块”。将所有空闲块 记录在一个表中，即空闲块表，其中空闲文件目录的每个 表项对应一个由多个连续的空闲块构成的空闲区，主要内 容：空闲块数和第一个空闲块号。 序号 第一空白块号 空白块个数 物理块号 1 2 4 （2 ，3，4，5 ） 2 9 3 （9，10，11） 3 15 2 （15，16） … … … … 空白的文件目录 分配空闲块：  首先，扫描空闲文件目录项，如找到合适 的空闲区项，则分配给申请者，并把该项 从目录中去掉。  如果一个空闲区不能满足申请者要求，则 把目录中另一项分配给申请者（但连续文 件结构除外）。  如果一个空闲区项所含块数超过申请者要 求，则为申请者分配了物理块之后，再修 改该表项。 回收空闲块：  系统把被释放的块号、长度以及第一块号 置入空闲目录文件的新表项中。  相邻空闲区可以拼接成更大的空闲区。 空闲文件目录法的特点：  仅当有少量的空白区时才有较好的效果  如果存取空间中有大量的小的空白区，则 其目录变得很大，因而效率大为降低。  这种分配技术比较适用于连续文件。 2. 空闲块链接  原理：空闲块链接把文件存储设备上的所有空闲块 链接在一起。  分配：当申请者需要空闲块时，分配程序从链头开 始摘取所需要的空闲块，然后调整链首指针。  回收：回收空闲块时，把释放的空闲块逐个插入链 尾上。 空闲区头 3 8 9 … NULL  特点：易于实现，只需要在内存中用一个单元保留 链头指针。 空闲链常用的链接方法：  按空闲区大小顺序链接法  按释放的先后顺序链接法  按成组链接法 注：  成组链接法在空闲块的分配和回收方面优于另 外两种链接法。 3. 成组链接法  将磁盘上文件区中的所有空闲块分成若干组，如每100个盘块作为一组。组 的划分是从后往前进行的；  每组的第一块用来存放前一组中各块的块号和总块数；  第一组的块数为99块（第一组前已无其它组存在），以0作为空闲盘块链的结 束标志。  最后一组将可能不足100块，该组的物理块号与总块数放在文件资源表中。  当OS启动时，将文件资源表中的最后一组的盘块总数N和该组所有的盘块号， 拷入内存中。使得空闲块的分配和释放都在内存中进行，减少了分配和释放空 间都要启动I/O设备的压力。