操作系統文件物理塊是什麼意思

⑴ 什麼是文件系統的物理屬性

1. 文件和文件系統
（1） 文件的概念
文件是存儲在外存上的具有標識名的一組相關信息集合，它具有文件類型、長度、物理位置、存取控制和建立時間等屬性。文件的三個基本特徵是：
 文件的內容是一組信息的集合，可以是源程序、二進制代碼、文本文檔、數據、表格、聲音和圖象等。
 文件具有保存性，存放在某種存貯介質上，長期保存，多次使用。
 文件是按名存取的，每個文件都具有唯一的標識名。
（2） 文件系統
文件系統包含兩方面的含義，一方麵包括負責管理文件的一組系統軟體，另一方面也包括被管理的對象，即文件。
文件系統的主要目標是提高外存空間的利用率，它要解決的主要問題有：完成文件存儲空間的管理，實現文件名到物理地址的轉換，實現文件和目錄的操作，提供文件共享能力和安全措施，提供友好的用戶介面。
（3） 文件的分類
 按用途分類——系統文件、庫文件、用戶文件、文檔文件
 按文件中的數據形式分類——源文件、目標文件、可執行文件
 按存取控制屬性分類——只執行文件、只讀文件、讀寫文件
 按文件邏輯結構分類——有結構的記錄式文件、無結構的字元流式文件
 按文件的物理結構分類——順序文件、鏈接文件、索引文件
 按信息流向分類——輸入文件、輸出文件、輸入/輸出文件
2. 文件的邏輯結構
從用戶觀點出發，所觀察到的文件組織形式，是用戶可直接處理的數據及其結構，獨立於物理特性，又稱文件組織。
3. 文件的物理結構
根據外部存儲設備的不同，文件被劃分為若干個大小相等的物理塊，它是存放文件信息或分配存儲空間的基本單位，也是文件系統與主存之間傳輸或交換信息（讀寫）的基本單位。物理塊的大小一般是固定的，由存儲設備和操作系統確定。一個物理塊可以存放一個或多個邏輯記錄，或者多個物理塊存放一個邏輯記錄。
（1） 順序文件（連續文件）
按照邏輯文件中的記錄順序，依次把邏輯記錄存儲到連續的物理塊中而形成的文件。記錄的邏輯順序與佔用的物理塊順序一致，管理簡單，特別適合順序存取，但不便於文件的擴充。
（2） 鏈接文件
鏈接文件的物理塊可以不連續，也不必順序排列，但每個物理塊中設置一個指針，指向下一個物理塊的地址。解決了存儲器的碎片問題，有利於文件擴充，但存取速度較慢。
（3） 索引文件
索引文件是另一種對文件存儲不進行連續分配的方式。系統為每個文件建立一張指示邏輯記錄和物理塊之間的對應關系的表，稱為索引表，每個記錄佔一個索引項。

4. 文件的存取方法
（1） 順序存取——按邏輯地址順序存取
（2） 隨機存取——直接存取
文件的存取密切依賴於文件的物理結構，也依賴於存放文件的存儲設備的特性。

⑵ 什麼是文件的邏輯組織和物理組織文件的邏輯組織有幾種形式

1 文件的邏輯組織

文件的邏輯組織通常分為兩種形式，即有結構文件和無結構文件。

1）有結構文件

又稱作記錄式文件，它在邏輯上可被看成一組連續記錄的集合，即文件是由若干個相關的記錄組成。每個記錄是一組相關的數據集合，用於描述一個對象某個方面的屬性。

記錄式文件按其記錄的長度是否相同又可分為：定長記錄文件和變長記錄文件兩種。

（1）定長記錄文件：指文件中所有記錄的長度都相同。文件的長度可用記錄的數目來表示。定長記錄處理方便，開銷小，被廣泛用於數據處理中。

（2）變長記錄文件：指文件中各記錄的長度不相同。在處理之前每個記錄的長度是已知的。

2）無結構文件

無結構文件是指文件內部不再劃分記錄，它是由一組相關信息組成的有序字元流，即流式文件，其長度直接按位元組計算。如大量的源程序、可執行程序、庫函數等採用的文件形式是無結構文件形式。在UNIX系統中，所有的普通文件都被看做是流式文件，系統不對文件進行格式處理。

2 文件的物理組織

幾種基本的文件物理存儲組織形式：

1）連續文件

連續文件（又稱做順序文件）是基於磁帶設備的最簡單的物理文件結構，它是把一個邏輯上連續的文件信息存放在連續編號的物理塊（或物理記錄）中。

連續文件的優點是在順序存取時速度較快，常用於存放系統文件，如操作系統文件、編譯程序文件和其它由系統提供的實用程序文件，因為這類文件往往被從頭至尾依次存取。

但連續文件也存在如下缺點：
（1）要求建立文件時就確定它的長度，依此來分配相應的存儲空間，這往往很難實現。
（2）不便於文件的動態擴充。
（3）可能出現外部碎片，就是在存儲介質上存在很多空閑塊，但它們都不連續，無法被連續的文件使用，從而造成浪費。

2）串連文件

為克服連續文件的缺點，可把一個邏輯上連續的文件分散存放在不同的物理塊中，這些物理塊不要求連續，也不必規則排列。為了使系統能找到下一個邏輯塊所在的物理塊，可在各物理塊中設立一個指針（稱為連接字），它指示該文件的下一個物理塊。

串連文件克服了連續文件的缺點，但它又帶來新的問題：
（1）一般僅適於對信息的順序訪問，而不利於對文件的隨機存取。
（2）每個物理塊上增加一個連接字，為信息管理添加了一些麻煩。

3）FAT文件

串連文件的缺點可通過把連接字放在一個內存表格中的方式加以克服。這種在內存中的表格就稱為文件分配表（FAT，File Allocation Table）。

由於連接字保存在FAT表項中，因此整個盤塊都可以用來存放數據。另外，也更容易實現隨機存取了。與串連文件相似，在文件目錄中要添加一個整數，標明該文件的起始盤塊號。

這種方法的主要缺點是整個FAT必須在系統工作期間始終駐留在內存中，從而佔用了較多內存空間。當然，可以把這個表移到分頁內存中，採用調頁方式進行管理。但是，仍然要佔用大量的虛存空間和盤空間，同時也會產生額外缺頁問題。

4）索引文件

索引文件是實現非連續分配的另一種方案：系統為每個文件建立一個索引表。其中的表項指出存放該文件的各個物理塊號，而整個索引表由文件說明項指出。

這種結構除了具備串連文件的優點之外，還克服了它的缺點。它可以方便地進行隨機存取。但是這種組織形式需要增加索引表帶來的空間開銷。如果這些表格僅放在盤上，那麼在存取文件時首先得取出索引表，然後才能查表、得到物理塊號。這樣就至少增加了一次訪盤操作，從而降低了存取文件的速度，加重了 I/O負擔。一種改進辦法是同時把索引表部分或全部地放人內存。這是以內存空間為代價來換取存取速度的改善。

5）多重索引文件

為了用戶使用方便，系統一般不應限制文件的大小。如果文件很大，那麼不僅存放文件信息需要大量盤塊，而且相應的索引表也必然很大。在這種情況下把索引表整個放在內存是不合適的，為此引出多重索引結構（又稱多級索引結構）。在這種結構中採用了間接索引方式，即由最初索引項中得到某一盤塊號，該塊中存放的信息是另一組盤塊號；而後者每一塊中又可存放下一組盤塊號（或者是文件本身信息），這樣間接幾級（通常為1~3級），最末尾的盤塊中存放的信息一定是文件內容。例如，UNIX文件系統就採用了多重索引的方式。

這種方法具有一般索引文件的優點，但也存在間接索引需要多次訪盤而影響速度的缺點。由於UNIX分時環境中多數文件都較小，這就大大減弱了其缺點所造成的不利影響。

⑶ 塊存儲、文件存儲、對象存儲這三者的本質差別是什麼

塊存儲主要是將裸磁碟空間整個映射給主機使用的，就是說例如磁碟陣列裡面有5塊硬碟（為方便說明，假設每個硬碟1G），然後可以通過劃邏輯盤、做Raid、或者LVM（邏輯卷）等種種方式邏輯劃分出N個邏輯的硬碟。（假設劃分完的邏輯盤也是5個，每個也是1G，但是這5個1G的邏輯盤已經於原來的5個物理硬碟意義完全不同了。例如第一個邏輯硬碟A裡面，可能第一個200M是來自物理硬碟1，第二個200M是來自物理硬碟2，所以邏輯硬碟A是由多個物理硬碟邏輯虛構出來的硬碟。）接著塊存儲會採用映射的方式將這幾個邏輯盤映射給主機，主機上面的操作系統會識別到有5塊硬碟，但是操作系統是區分不出到底是邏輯還是物理的，它一概就認為只是5塊裸的物理硬碟而已，跟直接拿一塊物理硬碟掛載到操作系統沒有區別的，至少操作系統感知上沒有區別。此種方式下，操作系統還需要對掛載的裸硬碟進行分區、格式化後，才能使用，與平常主機內置硬碟的方式完全無異。優點：這種方式的好處當然是因為通過了Raid與LVM等手段，對數據提供了保護。另外也可以將多塊廉價的硬碟組合起來，成為一個大容量的邏輯盤對外提供服務，提高了容量。寫入數據的時候，由於是多塊磁碟組合出來的邏輯盤，所以幾塊磁碟可以並行寫入的，提升了讀寫效率。很多時候塊存儲採用SAN架構組網，傳輸速率以及封裝協議的原因，使得傳輸速度與讀寫速率得到提升。

⑷ 操作系統,頁號,頁面號和塊號怎麼區別 頁面號是不是就是塊號

1、頁和塊的對象不同：頁是對邏輯地址進行分頁存儲，塊是對實際地址進行分塊存儲。

2、頁號是虛擬地址的劃分，指向程序中的某一頁，每個頁號對應一個頁面號。

3、塊號是實際地址的劃分，指向內存空間中某一個物理塊。

4、頁面號不是塊號。

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分頁存儲

1、分頁存儲管理是將一個進程的邏輯地址空間分成若干個大小相等的片，稱為頁面或頁，並為各頁加以編號，從0開始，如第0頁、第1頁等。

2、相應地，也把內存空間分成與頁面相同大小的若干個存儲塊，稱為(物理)塊或頁框(frame)，也同樣為它們加以編號，如0#塊、1#塊等等。

3、在為進程分配內存時，以塊為單位將進程中的若干個頁分別裝入到多個可以不相鄰接的物理塊中。由於進程的最後一頁經常裝不滿一塊而形成了不可利用的碎片，稱之為「頁內碎片」。

分段存儲

1、在分段存儲管理方式中，作業的地址空間被劃分為若干個段，每個段定義了一組邏輯信息。例如，有主程序段MAIN、子程序段X、數據段D及棧段S等。

2、每個段都有自己的名字。為了實現簡單起見，通常可用一個段號來代替段名，每個段都從0開始編址，並採用一段連續的地址空間。

3、段的長度由相應的邏輯信息組的長度決定，因而各段長度不等。整個作業的地址空間由於是分成多個段，因而是二維的，亦即，其邏輯地址由段號(段名)和段內地址所組成。

參考文獻：網路-存儲管理

⑸ linux中什麼是塊文件

實話，只了解一個文件不形象，找了一點資料。相互聯系的。希望對你有用。當然，裡面也有塊的解釋，而且說的還是不錯的。

系統中能夠隨機（不需要按順序）訪問固定大小數據片（chunks）的設備被稱作塊設備，這些數據片就稱作塊。最常
見的塊設備是硬碟，除此以外，還有軟盤驅動器、CD-ROM驅動器和快閃記憶體等等許多其他塊設備。注意，它們都是以安裝文件系統的方式使用的——這也是塊設備
的一般訪問方式。
另一種基本的設備類型是字元設備。字元設備按照字元流的方式被有序訪問，像串口和鍵盤就都屬於字元設備。如果一個硬體設備是以字元流的方式被訪問的話，那就應該將它歸於字元設備；反過來，如果一個設備是隨機（無序的）訪問的，那麼它就屬於塊設備。
這兩種類型的設備的根本區別在於它們是否可以被隨機訪問——換句話說就是，能否在訪問設備時隨意地從一個位置跳轉到另一個位置。舉
個例子，鍵盤這種設備提供的就是一個數據流，當你敲入「fox」
這個字元串時，鍵盤驅動程序會按照和輸入完全相同的順序返回這個由三個字元組成的數據流。如果讓鍵盤驅動程序打亂順序來讀字元串，或讀取其他字元，都是沒
有意義的。所以鍵盤就是一種典型的字元設備，它提供的就是用戶從鍵盤輸入的字元流。對鍵盤進行讀操作會得到一個字元流，首先是「f」，然後是「o」，最後
是「x」，最終是文件的結束（EOF）。當沒人敲鍵盤時，字元流就是空的。硬碟設備的情況就不大一樣了。硬碟設備的驅動可能要求讀取磁碟上任意塊的內容，
然後又轉去讀取別的塊的內容，而被讀取的塊在磁碟上位置不一定要連續，所以說硬碟可以被隨機訪問，而不是以流的方式被訪問，顯然它是一個塊設備。
內核管理塊設備要比管理字元設備細致得多，需要考慮的問題和完成的工作相比字元設備來說要復雜許多。這是因為字
符設備僅僅需要控制一個位置—當前位置—而塊設備訪問的位置必須能夠在介質的不同區間前後移動。所以事實上內核不必提供一個專門的子系統來管理字元設備，
但是對塊設備的管理卻必須要有一個專門的提供服務的子系統。不僅僅是因為塊設備的復雜性遠遠高於字元設備，更重要的原因是塊設備對執行性能的要求很高；對
硬碟每多一分利用都會對整個系統的性能帶來提升，其效果要遠遠比鍵盤吞吐速度成倍的提高大得多。另外，我們將會看到，塊設備的復雜性會為這種優化留下很大
的施展空間。
簡單來講，塊設備可以隨機存取，而字元設備不能隨機存取，那裸設備又該如何解釋呢？
難道裸設備，如磁碟裸設備也不能隨機讀取嗎？那在資料庫中用裸設備建一個2g的數據文件，為了存取最後一個數據塊，難道ORACLE還要把前面的所有數據塊都讀一遍，顯然不符合事實，如果這樣解釋呢，操作系統不能隨機讀取，並不意味著資料庫也不能隨機讀取。
塊設備通過系統緩存進行讀取，不是直接和物理磁碟讀取。字元設備可以直接物理磁碟讀取，不經過系統緩存。（如鍵盤，直接相應中斷）

⑹ 在操作系統中，何謂邏輯文件何謂物理文件

邏輯文件：規定用戶直接使用的文件
物理文件：存儲介質上的文件

⑺ 文件系統的主要任務是什麼什麼是文件的物理結構什麼是文件的邏輯結構

文件系統的主要任何是讓操作系統可以針對數據進行操作，因為計算機中的長期存放的數據都是在硬碟或軟盤上的（包括U盤），所以要想操作系統有針對性的對數據進行操作就必須有一套固定的文件系統。
所謂文件系統的物理結構是指數據存放在硬碟上時硬碟磁粉的排列形狀。
文件的邏輯結構就是指在操作系統裡面看到的那些文件夾啦數據文件之類的東西。

⑻ 操作系統如何管理磁碟和文件的文件和簇快有什麼區別和聯系

後者是前者的基礎，操作系統通過匯流排和處理器管理磁碟，通過b數（或文件系統）演算法管理文件。
電腦網路系統問題。操作系統是如何管理磁碟和文件的。主要是通過硬碟分區表管理硬碟分區。
通過索引文件管理文件。索引文件是實現非連續分配的另一種方案：系統為每個文件建立一個索引表。其中的表項指出存放該文件的各個物理塊號，而整個索引表由文件說明項指出。
這種結構除了具備串連文件的優點之外，還克服了它的缺點。它可以方便地進行隨機存取。但是這種組織形式需要增加索引表帶來的空間開銷。如果這些表格僅放在盤上，那麼在存取文件時首先得取出索引表，然後才能查表、得到物理塊號。這樣就至少增加了一次訪盤操作，從而降低了存取文件的速度，加重了 I/O負擔。一種改進辦法是同時把索引表部分或全部地放人內存。這是以內存空間為代價來換取存取速度的改善。

⑼ 文件的物理結構有哪3種,分別具備什麼優缺點

一、順序結構

優點：

1、支持順序存取和隨機存取。

2、順序存取速度快。

3、所需的磁碟尋道次數和尋道時間最少。

缺點：

1、需要為每個文件預留若干物理塊以滿足文件增長的部分需要。

2、不利於文件插入和刪除。

二、鏈式結構

優點：

1、提高了磁碟空間利用率，不需要為每個文件預留物理塊。

2、有利於文件插入和刪除。

3、有利於文件動態擴充。

缺點：

1、存取速度慢，不適於隨機存取。

2、當物理塊間的連接指針出錯時，數據丟失。

3、更多的尋道次數和尋道時間。

4、鏈接指針佔用一定的空間，降低了空間利用率。

三、索引結構

優點：

1、不需要為每個文件預留物理塊。

2、既能順序存取，又能隨機存取。

3、滿足了文件動態增長、插入刪除的要求。

缺點：

1、較多的尋道次數和尋道時間。

2、索引表本身帶來了系統開銷。如：內外存空間，存取時間等。

拓展資料：

文件存取方法：

順序存取：順序存取是按照文件的邏輯地址順序存取。

固定長記錄的順序存取是十分簡單的。讀操作總是讀出上一次讀出的文件的下一個記錄，同時，自動讓文件記錄讀指針推進，以指向下一次要讀出的記錄位置。如果文件是可讀可寫的。再設置一個文件記錄指針，它總指向下一次要寫入記錄的存放位置，執行寫操作時，將一個記錄寫到文件 末端。允許對這種文件進行前跳或後退N（整數）個記錄的操作。順序存取主要用於磁帶文件，但也適用於磁碟上的順序文件。

可變長記錄的順序文件，每個記錄的長度信息存放於記錄前面一個單元中，它的存取操作分兩步進行。讀出時，根據讀指針值先讀出存放記錄長度的單元 。然後，得到當前記錄長後再把當前記錄一起寫到指針指向的記錄位置，同時，調整寫指針值 。

由於順序文件是順序存取的，可採用成組和分解操作來加速文件的輸入輸出。

直接存取（隨機存取法）：

很多應用場合要求以任意次序直接讀寫某個記錄。例如，航空訂票系統，把特定航班的所有信息用航班號作標識，存放在某物理塊中，用戶預訂某航班時，需要直接將該航班的信息取出。直接存取方法便適合於這類應用，它通常用於磁碟文件。

為了實現直接存取，一個文件可以看作由順序編號的物理塊組成的，這些塊常常劃成等長，作為定位和存取的一個最小單位，如一塊為1024位元組、4096位元組，視系統和應用而定。於是用戶可以請求讀塊22、然後，寫塊48，再讀塊9等等。直接存取文件對讀或寫塊的次序沒有限制。用戶提供給操作系統的是相對塊號，它是相對於文件開始位置的一個位移量，而絕對塊號則由系統換算得到。

索引存取：

第三種類型的存取是基於索引文件的索引存取方法。由於文件中的記錄不按它在文件中的位置，而按它的記錄鍵來編址，所以，用戶提供給操作系統記錄鍵後就可查找到所需記錄。通常記錄按記錄鍵的某種順序存放，例如，按代表健的字母先後次序來排序。對於這種文件，除可採用按鍵存取外，也可以採用順序存取或直接存取的方法。信息塊的地址都可以通過查找記錄鍵而換算出。實際的系統中，大都採用多級索引，以加速記錄查找過程。

參考資料：網路：文件存取法