操作系统：文件存储分配方式详解

"本文主要探讨了操作系统中关于文件管理的部分，包括链接分配、索引分配、目录管理和文件存储空间管理等关键概念。" 在计算机操作系统中，文件管理系统是至关重要的，它负责组织、存储和检索文件。第六章深入讨论了这一主题，涵盖6.1文件和文件系统、6.2文件的逻辑结构、6.3外存分配方式、6.4目录管理、6.5文件存储空间的管理、6.6文件共享与文件保护以及6.7数据一致性控制。 6.3外存分配方式中，链接分配是讨论的重点。链接分配分为隐式链接和显式链接两种。隐式链接适用于顺序访问，但其结构可靠性较差，因为如果一个物理块损坏，整个文件可能无法访问。为解决这个问题，可以通过增大物理块的大小，但这会导致更多的碎片。每个文件的目录项会包含第一个和最后一个盘块号。显式链接，如FAT（文件分配表），则在目录项中记录文件的第一个盘块号和链路指针，允许更灵活的文件扩展，但不支持高效的直接存取，并且需要额外的内存空间来存储FAT。 6.3还介绍了索引分配，分为单级索引分配、多级索引分配和混合索引分配。单级索引分配在每个文件的目录项中存放索引块的块号，支持直接存取，但小文件可能会浪费存储空间，因为每个文件都需要一个索引块。随着文件增大，多级索引分配和混合索引分配成为必要，以更有效地管理和查找大量盘块。 6.4目录管理部分讨论了目录结构和目录操作，包括文件的创建、删除、读写、打开和关闭等基本操作。目录结构对于高效地定位和访问文件至关重要，它可以是线性的、树状的或其他复杂结构。 在6.5文件存储空间的管理中，成组链接法是一个重要的概念，它通过将盘块分组并形成一个链表，优化了盘块的分配和回收，提高了存储空间的利用率。UNIX系统中的成组链接机制就是一个实例，它减少了空闲块的链表维护成本。 6.6和6.7涉及文件的共享和保护，文件共享可以基于多种动机，如协作编辑或数据备份。访问控制是文件保护的关键，可以根据访问类型（如读、写、执行）设定权限，以防止未经授权的访问。 总结来说，操作系统中的文件管理是一个复杂而重要的领域，它涉及到文件的逻辑结构、存储分配策略、目录组织、共享机制和安全性等多个方面，这些知识点对于理解操作系统的核心功能和设计至关重要，也是考研OS部分的重要考察内容。