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  • 计算机专业课系列之五:漫谈文件系统

    一,机械硬盘

    二,文件和目录

    1,解释

    c:确定在哪个柱面

    h:确定在哪个磁头

    s:确定在哪个扇区

    先找到柱面,然后找到磁头(磁头决定哪个盘片),最后确定在哪个扇区。

    按照(C,H,S)将扇区形成一维扇区数组,数组索引就是扇区编号。

    2,用户是无法直接访问扇区的,操作系统把扇区抽象成文件。(文件是我们操作硬盘的最小单位)

    元数据:描述数据的数据

    3,文件系统的实现

    3.1,文件在内存中的结构

    每次打开一个文件,需要操作系统调用,系统调用需要查看一个表(系统范围的打开文件表 -- ->操作系统打开哪些文件,看一看有没有别的系统打开了)

    对于每个进程来说,它维护了一张表,里面记录了这个进程打开的文件。每个文件有一个索引号,索引号指向了系统范围打开的文件表。

    (每个进程打开的文件表中的索引号,在Linux中叫文件描述符(fd),在window中叫文件句柄)

    如果一个进程要打开的文件,在别的进程中没有被打开,就走上面的(a)过程。

    如果一个进程要打开的文件,在别的进程中已经被打开,就走上面的(b)过程。

    3.2,文件在磁盘中的结构

    4,文件的存储

    4.1,连续存储(想象成数组)

    优点:顺序访问速度非常快,

    缺点:出现内存碎片

    4.2,链式存储(想象成链表)

    缺点:随机访问慢

    4.3,索引存储

    如果文件比较大,一个节点就放不下了,引入间接块。

     

    5,目录

    5.1,

    5.2,例子

    5.3,文件系统(磁盘结构)

     5.4,空闲磁盘块管理

    三,页面缓存

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