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

以上是生活随笔為你收集整理的linux文件物理结构,文件物理结构和存储空间管理的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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