文件管理系统：连续分配、链式分配与索引分配

"该资源是关于操作系统(OS)第六章的第二部分，主要讲解了外存组织方式，包括连续分配、链式分配和索引分配三种方法，并分析了各自的优缺点。" 在操作系统中，文件管理是至关重要的一个部分，它涉及到如何有效地存储和访问文件。在本章中，重点讨论了外存组织方式，这些方式直接影响到文件的物理结构和外存利用率，以及文件的访问速度。 首先，连续分配是最基础的方式，它将逻辑文件中的记录顺序地存储到相邻的物理盘块中，使得逻辑顺序和物理顺序一致。这种方式的优点在于实现简单，支持顺序访问和定长记录的随机访问，且寻道次数较少，寻道时间短。然而，连续分配也存在明显的缺点，比如需要预先知道文件长度，不利于文件的动态增长，容易产生外存碎片，且碎片整理耗时。此外，文件的删除和插入操作相对复杂。 链式分配是为了解决连续分配的问题而提出的，通过链接指针将属于同一文件的离散盘块链接起来。链式分配分为显式和隐式两种，隐式链接在每个盘块中包含指向后继盘块的指针，文件目录项则包含文件的第一个和最后一个盘块的指针。这种分配方式能够消除外碎片，提高内存利用率，支持文件的动态增长，并简化文件的增删操作。 例如，一个4个盘块的隐式链式文件，在每个盘块占用1KB空间，后继盘块指针长度为32bit的情况下，可以容纳的字节数为4*(1024-4)=4080B。这种方式虽然避免了碎片，但查找文件时需要遍历链表，访问效率相对较低。 最后，索引分配引入了索引的概念，每个文件有一个索引块，包含了文件所有盘块的地址。这种方式允许快速访问任意位置的数据，特别适合大文件和随机访问，但会增加额外的索引存储开销。 总结来说，操作系统对外存的管理是通过连续分配、链式分配和索引分配等多种策略来实现的，每种方法都有其适用场景和优缺点。在实际系统设计中，通常会根据文件系统的特性、预期的文件操作模式以及存储资源的实际情况来选择合适的文件组织方式。