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根目录区
2 3 4 5
数据区
数据区 簇号
…
2. 显式链接
若文件f1占据了2，4，5，1四个盘块：
物理块号
文件目录项
0
f1
1
2
2
3
4
5
FAT
EOF
4
5 1
文件A占据了 4，6，11三
个盘块。
FCB A
A
4
文件B占据了 9，10，5三
个盘块。
FCB B
B
9
FAT
物理块号
0
MS-DOS
1
2
3的
6 EOF
3. 多级索引分配
文件file2分配到1000个磁盘块：2，3，5，20，22，25，…1200，1511 ，若每个盘块号占4B，每个盘块1KB：
文件A的FCB
文件名 file2 物理 1700
地址
…
二级索引块 1600 1601 1610 1620
1700
一级wenku.baidu.com引块
256个盘块号
1600
256个盘块号
a2057 b2 a2058
a3081
…
……
…
aa190 aa11003343 aa22005578 a3081
…
…
…
…
逻辑 块号
0 1 9 10 1033 1034
逻辑文件
…
…
…
▲ 簇越大，则能支持更大的磁盘容量，但因簇内碎片而造成的浪费也 随之增加。
FAT16，每个FAT表项占16位： ▪项数 2^16=64K项，即每个卷最多64K簇； ▪簇大小2KB到32KB； ▪一个文件卷最大可达：216X32KB=2GB。
FAT文件系统： FAT12，FAT16，FAT32
FAT32，每个FAT表项占32位： ▪FAT表项的高4位保留不用，因此每个文件卷最多有268,435,445个 簇； ▪簇的大小最大为32K； ▪每个文件卷必须包含至少65,527簇； ▪FAT32文件系统最大支持32GB的文件卷。 ▪根目录文件夹位于数据区，根目录下子目录和文件的数量限制不 复存在。
• 显式链接分配的优缺点： ‐ 去除了隐式链接结构的两个缺点； ‐ 不支持高效的随机存取（如，大文件的随机存取）。
FAT文件系统： FAT12，FAT16，FAT32
FAT12，每个FAT表项占12位： ▪项数 2^12=4K项，即每个卷最多4K簇； ▪若每簇512B，则一个文件卷：2MB空间；一个物理磁盘可分为4个 分区，所以物理盘最大为8MB。 ▪若每簇为8个扇区，则物理盘最大可达64MB。
文件A的FCB
文件名 file1 物理地址 9
…
索引块
14 15 30 40 -1
9
索引表
逻辑块 物理块
0
14
1
15
2
30
3
40
•索引表超过1块时
连续存放； 隐式链接； 多级索引 等。
data 14
data 15
data 30
data 40
三. 索引分配：索引文件
2. 单级索引分配
•单级索引方式优缺点： ‐ 采用离散分配，消除文件存储空间的外部碎片； ‐ 随机存取效率高； ‐ 索引表需占大量文件盘空间，尤其是常用的中小型 文件，浪费严重。
根目录区
数据区
FAT32引导区主要内容：
Fat32数据区
• 每扇区字节数；通常512B
• 每簇扇区数；
• FAT1的位置；
• 磁盘分区大小（扇区数）；
• FAT表大小（扇区数）；
• 根目录位置；
• 引导区备份扇区的位置；
• 文件系统类型。
链接文件性能评价：
• 1.存储空间利用率高； • 2.文件创建时用户不必指出文件的大小； • 3.文件动态扩充和修改容易。 • 4.顺序存取效率较高，随机存取效率较低。
1601
256个盘块号
1610
232个盘块号
1620
索引表
1000个 逻辑块 物理块
数据块 0
2
号存放
在4个一 1
3
级索引 2
5
块中
……
998 1200
999 1511
data 2
1000
data
个
3
磁
data
盘 块
5
（
data …
数 据 块
data
）
1200
data 1511
4.混合索引分配
Unix系统中，i节点中有13个物理地址项i_addr[13]:
FAT16，FAT32簇大小比较
卷大小
FAT16
FAT32
NTFS
2G
32KB
2KB
＜8G
4KB
4KB
＜16G
8KB
4KB
＜32G
16KB
4KB
≥32G
32KB
4KB
▲FAT32比FAT16支持更小的簇和更大的磁盘容量，减少了磁盘 空间的浪费。
FAT文件系统磁盘组织结构：
引导区 FAT1
FAT2
三. 索引分配：索引文件
1. 什么是索引文件
• 索引表：系统为每个文件建立的逻辑块号与物理块号的对照表 ；
• 索引块：存放文件的索引表的物理块，其块号保存在文件FCB的 物理地址中；
• 物理文件由数据文件和索引表构成。这种物理文件称为索引文 件。
三. 索引分配：索引文件
2. 单级索引分配
• 文件file1分配到4个磁盘块：14，15，30，40：
i_addr[0] ～i_addr[9]: 直接地址； i_addr[10]：一次间接地址； i_addr[11]: 二次间接地址； i_addr[12]: 三次间接地址。
假设盘块大小为4KB，每个盘块号占4B，则: 一个磁盘块中能存放1K个磁盘块块号。
4.混合索引分配 物理 块号 aa10
…
… i_addr[0] : a0 i_addr[1] : a1
二. 链接分配：链接文件
2. 显式链接
• 所有链接指针统一存 放在一张显式的链接 表(fat表：文件分配 表)中。
• 每个FAT表项对应于 磁盘数据区的一个盘 块。
FAT表项
0
盘块
空闲盘块
FAT
0 介质 1 类型
2
3
4
5
6
EOF（-1） 文件的最后一块
其他
下一个盘块的块号
磁盘
引导块 FAT1
FAT2
4 5
文 件 物
11
6理
7
结 构
8
10
9
5
10
EOF
11
2. 显式链接
• FAT的大小 ‐ 表项数目——磁盘数据区盘块数； ‐ 表项长度——保证能存放下最大的盘块号。 ▲ 为了方便检索，FAT表项长度扩充为半个字节的整数 倍。
如1.2MB的软盘，盘块大小为512B，则： 盘块数为：2.4K个 FAT表项 长度为：12位（即1.5B） FAT占3.6KB存储空间。
… i_addr[8] : a8 i_addr[9] : a9 i_addr[10] : b0 i_addr[11] : c0 i_addr[12] : d
…
i节点
直接地址
一次间址块
b0 a10
…
二次间址块
c0
三次间址块 b1
…
d
c1
b1024
…
c1024
c1 b1025
…
b2048
…
…
a1033 b1 a1034
2 3 4 5
数据区
数据区 簇号
…
2. 显式链接
若文件f1占据了2，4，5，1四个盘块：
物理块号
文件目录项
0
f1
1
2
2
3
4
5
FAT
EOF
4
5 1
文件A占据了 4，6，11三
个盘块。
FCB A
A
4
文件B占据了 9，10，5三
个盘块。
FCB B
B
9
FAT
物理块号
0
MS-DOS
1
2
3的
6 EOF
3. 多级索引分配
文件file2分配到1000个磁盘块：2，3，5，20，22，25，…1200，1511 ，若每个盘块号占4B，每个盘块1KB：
文件A的FCB
文件名 file2 物理 1700
地址
…
二级索引块 1600 1601 1610 1620
1700
一级wenku.baidu.com引块
256个盘块号
1600
256个盘块号
a2057 b2 a2058
a3081
…
……
…
aa190 aa11003343 aa22005578 a3081
…
…
…
…
逻辑 块号
0 1 9 10 1033 1034
逻辑文件
…
…
…
▲ 簇越大，则能支持更大的磁盘容量，但因簇内碎片而造成的浪费也 随之增加。
FAT16，每个FAT表项占16位： ▪项数 2^16=64K项，即每个卷最多64K簇； ▪簇大小2KB到32KB； ▪一个文件卷最大可达：216X32KB=2GB。
FAT文件系统： FAT12，FAT16，FAT32
FAT32，每个FAT表项占32位： ▪FAT表项的高4位保留不用，因此每个文件卷最多有268,435,445个 簇； ▪簇的大小最大为32K； ▪每个文件卷必须包含至少65,527簇； ▪FAT32文件系统最大支持32GB的文件卷。 ▪根目录文件夹位于数据区，根目录下子目录和文件的数量限制不 复存在。
• 显式链接分配的优缺点： ‐ 去除了隐式链接结构的两个缺点； ‐ 不支持高效的随机存取（如，大文件的随机存取）。
FAT文件系统： FAT12，FAT16，FAT32
FAT12，每个FAT表项占12位： ▪项数 2^12=4K项，即每个卷最多4K簇； ▪若每簇512B，则一个文件卷：2MB空间；一个物理磁盘可分为4个 分区，所以物理盘最大为8MB。 ▪若每簇为8个扇区，则物理盘最大可达64MB。
文件A的FCB
文件名 file1 物理地址 9
…
索引块
14 15 30 40 -1
9
索引表
逻辑块 物理块
0
14
1
15
2
30
3
40
•索引表超过1块时
连续存放； 隐式链接； 多级索引 等。
data 14
data 15
data 30
data 40
三. 索引分配：索引文件
2. 单级索引分配
•单级索引方式优缺点： ‐ 采用离散分配，消除文件存储空间的外部碎片； ‐ 随机存取效率高； ‐ 索引表需占大量文件盘空间，尤其是常用的中小型 文件，浪费严重。
根目录区
数据区
FAT32引导区主要内容：
Fat32数据区
• 每扇区字节数；通常512B
• 每簇扇区数；
• FAT1的位置；
• 磁盘分区大小（扇区数）；
• FAT表大小（扇区数）；
• 根目录位置；
• 引导区备份扇区的位置；
• 文件系统类型。
链接文件性能评价：
• 1.存储空间利用率高； • 2.文件创建时用户不必指出文件的大小； • 3.文件动态扩充和修改容易。 • 4.顺序存取效率较高，随机存取效率较低。
1601
256个盘块号
1610
232个盘块号
1620
索引表
1000个 逻辑块 物理块
数据块 0
2
号存放
在4个一 1
3
级索引 2
5
块中
……
998 1200
999 1511
data 2
1000
data
个
3
磁
data
盘 块
5
（
data …
数 据 块
data
）
1200
data 1511
4.混合索引分配
Unix系统中，i节点中有13个物理地址项i_addr[13]:
FAT16，FAT32簇大小比较
卷大小
FAT16
FAT32
NTFS
2G
32KB
2KB
＜8G
4KB
4KB
＜16G
8KB
4KB
＜32G
16KB
4KB
≥32G
32KB
4KB
▲FAT32比FAT16支持更小的簇和更大的磁盘容量，减少了磁盘 空间的浪费。
FAT文件系统磁盘组织结构：
引导区 FAT1
FAT2
三. 索引分配：索引文件
1. 什么是索引文件
• 索引表：系统为每个文件建立的逻辑块号与物理块号的对照表 ；
• 索引块：存放文件的索引表的物理块，其块号保存在文件FCB的 物理地址中；
• 物理文件由数据文件和索引表构成。这种物理文件称为索引文 件。
三. 索引分配：索引文件
2. 单级索引分配
• 文件file1分配到4个磁盘块：14，15，30，40：
i_addr[0] ～i_addr[9]: 直接地址； i_addr[10]：一次间接地址； i_addr[11]: 二次间接地址； i_addr[12]: 三次间接地址。
假设盘块大小为4KB，每个盘块号占4B，则: 一个磁盘块中能存放1K个磁盘块块号。
4.混合索引分配 物理 块号 aa10
…
… i_addr[0] : a0 i_addr[1] : a1
二. 链接分配：链接文件
2. 显式链接
• 所有链接指针统一存 放在一张显式的链接 表(fat表：文件分配 表)中。
• 每个FAT表项对应于 磁盘数据区的一个盘 块。
FAT表项
0
盘块
空闲盘块
FAT
0 介质 1 类型
2
3
4
5
6
EOF（-1） 文件的最后一块
其他
下一个盘块的块号
磁盘
引导块 FAT1
FAT2
4 5
文 件 物
11
6理
7
结 构
8
10
9
5
10
EOF
11
2. 显式链接
• FAT的大小 ‐ 表项数目——磁盘数据区盘块数； ‐ 表项长度——保证能存放下最大的盘块号。 ▲ 为了方便检索，FAT表项长度扩充为半个字节的整数 倍。
如1.2MB的软盘，盘块大小为512B，则： 盘块数为：2.4K个 FAT表项 长度为：12位（即1.5B） FAT占3.6KB存储空间。
… i_addr[8] : a8 i_addr[9] : a9 i_addr[10] : b0 i_addr[11] : c0 i_addr[12] : d
…
i节点
直接地址
一次间址块
b0 a10
…
二次间址块
c0
三次间址块 b1
…
d
c1
b1024
…
c1024
c1 b1025
…
b2048
…
…
a1033 b1 a1034