Физическая организация файлов

Каждый файл во внешней памяти представляет собой совокупность блоков фиксированного размера, которые в общем случае могут быть несмежные (т.е. располагаться в различных местах внешней памяти). Простейшей схемой размещения блоков входящих в состав одного файла, является размещение сцепленными блоками.

На рисунке в файл 1 входит N блоков (0,2 и N-1), в файл 2 – M блоков (1,3, M-1). Физические блоки, содержащие последовательные логические ячейки, сцеплены между собой: следовательно, нужно зарезервировать в каждом блоке указатель для сцепления. Дескриптор файла содержит указатель на первый и последний блок, а также число занятых блоков. Последний блок, который может быть заполнен не полностью, должен включать указание на число ячеек, содержащихся в нём.

Такой способ размещения удобен для последовательного доступа. Прямой доступ оказывается дорогим, т.к. для каждого чтения указателя необходимо обращение к диску. Размещение сцепленными блоками используется для организации файлов на дискетах.

Размещение файлов с использованием таблицы размещения

Для эффективной реализации методов прямого доступа необходимо организовать доступ к блокам файла так, чтобы время доступа не зависело от его адреса. Для этого все указатели объединяются в одну таблицу размещения.

 

На рисунке показана схема организации с одной таблицей размещения, которая размещается в некотором целом числе блоков. Размер файлов ограничен числом блоков, дескрипторы которых содержатся в таблице. Для устранения ограничений на размеры файла и возможности вставки блоков в середину файла (если предусмотрены свободные места в таблице) применяют метод сцепленных таблиц размещений.

На рисунке показан пример с двумя сцепленными таблицами размещения. Данная организация файлов часто используется для таблиц большой размерности. И, наконец, для

организации быстрого прямого доступа к блоку с заданным логическим адресом, а также вставки блоков внутрь файла используется древовидная организация таблиц размещения.

 

6. Распределение памяти

Виртуальная память

После написания пользователем программы на языке высокого уровня на первом этапе она (программа) должна испытывать ряд преобразований. Эти преобразования называют установлением связей. Они проходят в два этапа:

1) трансляция – определение относительных адресов программы;

2) редактирование связей – организация связей между отдельно транслируемыми программами.

Очевидно, что в мультипрограммном режиме работы системы возникает задача распределения физической памяти между претендующими на её ресурсы программами. Для решения этой проблемы вводится понятие виртуальной памяти. Виртуальная память является своеобразным интерфейсом, который представляется пользователю системой для обращения к физической памяти.

После получения программы в виртуальной памяти осуществляется её загрузка в физическую память. Этот процесс часто называют распределением памяти. Он заключается в вычислении окончательных адресов в физической памяти.