从生磁盘到文件
上一节,我们已经知道如何使用生磁盘了,但是进程是如何得到盘块号的,从用户使用的角度,我们希望通过更简单的方式使用磁盘,因此进程得到盘块号应该抽象到文件这一层次来
引入文件、对磁盘使用的第三层抽象
- 用户眼里的文件:字符流
- 磁盘上的文件就是一块一块的盘块
因此实现第三层抽象关键就是建立字符流到盘块的映射
连续盘块实现文件
如何建立映射,我们将文件的字符流分到连续的盘块上,如0-99
这一字符流放在第一个盘块,则100-199
则放在第二个盘块,所以我们可以很清楚的知道如何建立映射关系了,我们只要知道盘块的大小和起始盘块的位置,就能计算出盘块号了,我们设计一个数据结构来保存这些信息
FCB: FCB结构中存放着文件名,起始块,还有盘块块数
通过FCB管理文件,我们使用磁盘就变得非常方便了
上面用的是连续结构来实现文件,类似与C语言里边的数组,有利于查找也就是读写,但不利于动态增长,当文件盘块用完时,为了不覆盖其他文件的盘块,必须整体挪到一块更大的空闲区,因此我们需要其他的方法
跟C语言一样,因为数组的不利条件,提出了链表,在这里,我们也可以使用链式结构实现文件
链表结构实现文件
只要在盘块的最后一位写下下一个盘块的盘块号就可以了,但是,学过数据结构都知道,链表要查一个数据是非常麻烦的,必须得一个一个找,在磁盘中表现就是,我们查一个盘块,必须读它前面的所以盘块,效率低,因此引出了文件的第三种实现方式
索引结构实现文件
索引的实现,在FCB中保存一个索引块,然后根据字符流的大小如(0-99)找到对应的盘块就可以了,如果需要增加盘块,只要在索引块中添加一个索引就可以了
多级索引
多级索引,就是在索引表的值指向另一个索引表, 小文件的索引表里直接映射到盘块号,中等文件由两级索引,大文件由三级索引及以上