بررسی فایل و سیستم فایل بخش چهارم
بررسی فایل و سیستم فایل بخش چهارم
دپارتمان آموزش کامپیوتر – کیش تک؛
مديريت حافظه ثانويه
- فايل در حافظه ثانويه از چندين بلوك تشكيل شده است.
- سيستم‌عامل يا سيستم مديريت فايل مسئول تخصيص بلوك ها به فايل است.
- دو موضوع مديريتي مطرح مي شود:
- فضاي حافظه ثانويه بايد به فايل‌ها تخصيص يابد.
- رديابي فضاي موجود براي تخصيص ضروري است.
نکته1: اين دو وظيفه به هم مرتبط هستند يعني روش تخصيص فايل ممكن است روش مديريت فضاي آزاد را تحت تاثير قرار دهد.
موضوعات تخصيص فايل
- موضوعات مختلفي در زمينه تخصيص فايل وجود دارد:
- وقتي فايل جديدي ايجاد مي شود، آيا حداكثر فضاي مورد نياز فايل تخصيص مي يابد؟
- فضا به صورت يك يا چند واحد پيوسته به فايل تخصيص مي يابد كه به آن ها بخش گفته مي شود. براي تخصيص فايل، اندازه بخش چقدر بايد باشد؟
- براي نگهداري بخشهاي تخصيص يافته به فايل از چه ساختمان داده‌اي استفاده ميشود؟
نکته2: براي نگهداري بخش هاي تخصيص يافته به فايل از جدول تخصيص فايل ( FAT ) استفاده میشود.
پيش تخصيص در مقابل تخصيص پويا
- در سياست پيش تخصيص، لازم است حداكثر اندازه فايل در زمان درخواست ايجاد فايل، اعلان شود.
- در مواردي مثل ترجمه برنامه، تهيه خلاصه‌اي از فايل يا انتقال فايل از سيستم ديگر، مقدار حافظه موردنياز به خوبي قابل برآورد است.
- در مواری که تشخیص اندازه فایل ممکن نیست، در اين مورد كاربران و برنامه نويسان سعي در برآورد حافظه بيشتري ميكنند تا دچار كمبود حافظه نشوند. (روش پيش تخصيص)
- اين موضوع از ديدگاه تخصيص حافظه ثانويه هدر دادن حافظه است.
- بهتر است از تخصيص حافظه پويا استفاده شود كه در صورت نياز بخش هايي را به فايل تخصيص ميدهد.
جهت ثبت نام در دوره های کامپیوتر ما اینجا کلیک کنید.
اندازه بخش
- مسئله دوم در تخصيص فايل، اندازه‌ي بخش تخصيص يافته به فايل است.
- يك حالت اين است كه بخش بتواند كل فايل را در برگيرد و حالت ديگر اين است كه هر بار يك بلوك از فضاي ديسك تخصيص يابد.
- در انتخاب اندازه بخش، بين كارايي از ديدگاه يك فايل و كارآيي كل سيستم توازني برقرار است. در اين موازنه بايد چهار عنصر زير درنظر گرفته شوند:
- پيوستگي فضا مخصوصاً براي عمليات بازيابي بعدي (Retrieve_Next) و انجام تراكنش در سيستم عامل تراكنشي موجب افزايش كارايي مي شود.
- تعداد زيادي از بخشهاي كوچك، اندازه جدول هاي مورد نياز براي مديريت اطلاعات تخصيص را دشوار مي‌سازد.
- بخش‌هايي با اندازه ثابت (مثل بلوك ها)، تخصيص مجدد فضا را تسهيل ميكند.
- بخش‌هايي با اندازه متغير يا كوچك و با اندازه ثابت، اتلاف حافظه در اثر تخصيص بيش از حد را به حداقل مي رساند.
نکته3: چهار مورد ذكر شده با يكديگر در تعامل هستند و بايد با هم درنظر گرفته شوند.
نتيجه دو گزينه‌ي عمده‌ي زير ميباشد:
- بخشهاي پيوسته‌ي بزرگ و متغير: اين گزينه كارايي بهتري فراهم مي كند. اندازه متغير، از اتلاف حافظه جلوگيري ميكند و جدول‌هاي تخصيص فايل كوچك اند. اما، استفاده مجدد از فضا دشوار است.
- بلوكها: بخشهاي كوچك با اندازه ثابت، قابليت انعطاف زيادي دارند. ممكن است براي تخصيص آن‌ها نياز به جدول‌هاي بزرگ يا ساختارهاي پيچيده‌اي باشد. پيوستگي مطرح نيست و بلوكها در صورت نياز تخصيص مي‌يابند.
- هر دو گزينه فوق با روش پيش تخصيص و تخصيص پويا سازگارند.
- درمورد بخشهاي پيوسته بزرگ و متغير، گروه پيوسته‌اي از بلوكها به فايل تخصيص مي‌يابد.
- در مورد بلوكها، تمام بخشهاي موردنياز همزمان تخصيص مي‌يابند. بدين معنا كه اندازه جدول تخصيص فايل ثابت باقي ميماند.
در بخش‌هايي با طول متغير، با تكه تكه شدن فضاي آزاد مواجه‌ايم. بعضي از راهبردهاي ممكن عبارت اند از:
اولين برازش (اولين جاي مناسب): اولين گروه از بلوك‌هاي استفاده نشده و با اندازه كافي را از ليست بلوك هاي آزاد انتخاب مي كند.
بهترين برازش(بهترين جاي مناسب): كوچك‌ترين گروه از بلوك‌هاي استفاده نشده و با اندازه كافي را انتخاب ميكند.
نزديك‌ترين برازش: گروه استفاده نشده و با اندازه مناسب از بلوك‌هايي را انتخاب ميكند كه به تخصيص قبلي به فايل، نزديك است. به اين ترتيب، احتمال محلي بودن افزايش مي يابد.