linux文件物理结构,文件物理结构和存储空间管理
本文將要為您介紹的是文件物理結構和存儲空間管理,具體實現方法:磁盤結構:
磁盤也和內存一樣分塊,并且塊大小和內存塊大小相同,方便數據交換。
一、文件物理結構
1、連續分配
文件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實現以下連續分配的邏輯
class Category: #文件目錄
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)
文件目錄表FCB:
文件名
....
起始塊號
a.txt
0
FAT文件分配表(長駐內存,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文件依次存放在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針
FCB
文件名
....
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
文件名
.....
索引塊號
a.txt
13
索引表(每個文件都有一個索引表,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
上面文件存放的塊號為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、文件存儲空間管理
分區
一個磁盤分為好幾個文件卷或區,A盤B盤D盤等,這些都是邏輯分區,
通常將一個磁盤分為好幾個邏輯分區,也可以把好幾個磁盤劃為一個邏輯分區
分區結構
在一個分區內分為目錄區和文件區,目錄區存放目錄基本信息和索引、文件區存放具體數據
文件空閑空間管理
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、如何刪除空閑鏈表節點、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,然后管理文件物理結構和存儲空間管理就為您介紹到這里,感謝您關注懶咪學編程c.lanmit.com.
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總結
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