存储器(四大物理空间,三大逻辑空间,划分原理)

存储器(四大物理空间,三大逻辑空间,划分原理),第1张

存储器四大物理空间,是按照存储器的种类和在单片机中位置来划分的。包括片内RAM,片内ROM和片外RAM和片外ROM。

三大逻辑空间,是按照单片机对存储器的访问命令形式来划分的。访问片内RAM,用MOV指令;访问片外RAM,用MOVX指令;访问ROM(不分内外),用MOVC指令。

1首先你要先确认存储和服务器之间连接是正常的,如果是DAS存储,确认链路即可,如果是SAN存储,确认光纤交换机的配置和链路无问题;

2存储方面你要先给这个服务器建立主机,然后确认存储的剩余空间是否可用;

3,如果剩余空间可以划分出1T空间,需要在相关的池上创建1T的LUN;

4,再把这个LUN映射给你刚才创建的主机;

5,在主机的操作系统上安装存储的多路径软件;

6,在主机操作系统上扫描新的磁盘即可。

  上篇文章介绍了文件的物理结构并介绍了文件分配的三种方式——连续分配、链接分配和索引分配。

  本文介绍操作系统对文件存储空间的管理。

本文内容

  存储空间的划分: 将物理磁盘划分为一个个文件卷(逻辑卷、逻辑盘)

  在存储空间初始化时,需要将各个文件卷划分为目录区、文件区。

  有些系统支持超大型文件,可支持由多个物理磁盘组成一个文件卷。

  空闲表法:即用一张表记录磁盘中空闲的盘块。空闲表的表项由 空闲盘的起始块号 空闲盘块数 组成。如下图所示

  如何分配磁盘块:与内存管理中的动态分区分配类似,为一个文件分配连续的存储空间。同样可以采用 首次适应算法、最佳适应算法、最坏适应算法,临近适应算法 来决定要为文件分配哪些区间。

   空闲表法适用于连续分配方式。

  例如,如果新创建的文件请求3个块,按照首次适用算法,从10号块开始有5个连续的块可以满足需求,所以把10、11、12三个块分配给文件,分配后的空闲盘块表如下

  这里以回收区前后都是空闲区为例,磁盘是第一幅图的状态,如果回收21、22号磁盘块,那么回收后的空闲盘块表如下图所示。

  空闲链表法分为两种: 空闲盘块链和空闲盘区链

  下图分别表示空闲盘块链和空闲盘区链。

  操作系统保存着 链头、链尾指针。

  如何分配:如过某文件申请K个盘块,则从链头开始依次摘下K个盘块分配,并修改空闲链的链头指针。

  如何回收:回收的盘块依次挂到链尾,并修改空闲链的链尾指针。

  下图表示分配了3个盘块

  从上面可以看出,空闲盘块法适用于 离散分配 的物理结构。为文件分配多个盘块时可能要重复多次操作。

  操作系统保存着 链头、链尾指针

  如何分配:若某文件申请K个盘块,由于空闲盘区链将连续的盘块组成一个盘区,所以若某个盘区大小满足可以实现一次分配,同样可以采用首次适用、最佳适用等算法,从链头开始检索,按照一定的规则找到一个大小符合要求的空闲盘区分配给文件。若没有合适的连续空闲块,也可以将不同的盘区的盘同时分配给一个文件,同样分配后也需要修改相应的指针链和盘区大小等数据。

  如何回收:若回收区和某个空闲盘区相邻,则需要将回收区合并到空闲盘区中。若回收区没有和任何空闲区相邻,将回收区作为一个单独的一个空闲盘区挂到链尾。同样也需要修改链表指针和盘区大小等信息。

  下图表示按照首次适用算法分配3个盘区

  从上面可以看出,空闲盘区链对 离散分配、连续分配 都适用。为一个文件分配多个盘块时 效率更高

  位示图:磁盘内存被划分为一个个磁盘块,可以用二进制位对应一个盘块。“0”代表盘块空闲,“1”代表盘块已分配。位示图一般用连续的“字”来表示,下图中一个字的字长是16位,字中的每一位对应一个盘块。因此可以用(字号,位号)对应一个盘块号。

  如何分配:若文件需要K个块,①顺序扫描位示图,找到K个相邻或不相邻的“0”;②根据字号、位号算出对应的盘块号,将相应的盘块分配给文件;③将相应的位设置为“1”。

  如何回收:①根据回收的盘块号计算出对应的字号、位号;②将相应的二进制位设置为“0”。

  从上面可以看出:位示图法对 连续分配和离散分配 都适用。

  空闲表法、空闲链表法不适用大型文件系统,因为空闲表或空闲联保可能过大。UNIX系统中采用了 成组链接法 对磁盘空闲块进行管理。这是将上述两种方法相结合的而形成的一种空闲管理方法。

  文件卷的目录区中专门用一个磁盘块作为 超级块 ,当系统启动时需要将 超级块读入内存 。并且要保证与外存中的“超过块”的数据一致。

  内存的分配过程:分配过程是从栈顶取出一空闲盘块号,将与之对应的盘块分配给用户,然后将栈顶指针下移一格,若该盘块号已是栈底(即第一个盘块),这是当前栈中最后一个可分配的盘块号。由于在该盘块号所对应的盘块中记有下一组可用的盘块号,因此,不能直接将它分配掉,需要将它记录的下一组信息保存下来,所以比须调用磁盘读过程,将栈底盘块号所对应盘块的内容读入栈中,作为新的盘块号栈的内容,并把原栈底对应的盘块分配出去(其中的有用数据已读入栈中)。然后,再分配一相应的缓冲区(作为该盘块的缓冲区)。最后,把栈中的空闲盘块数减1 并返回。

  下面举例说明

  如果此时新建一个文件需要一个磁盘块,那么此时第一组有100个空闲块,所以是足够分配的,将栈顶的盘块号即201号盘块对应的盘块分配出去,如下图

  如果此时又创建一个新的文件,需要99个磁盘块,就需要将剩下的99个盘块全部分配出去,但是此时300号盘块记录了下一组信息,如果分配出去,信息就是丢失,所以需要将300号盘块从外存(磁盘)读入内存,将300号盘块记录的信息,写入空闲盘块号栈,然后才能将这99块空闲块分配出去。具体过程如下图所示

  

  内存的回收过程:在系统回收空闲盘块时,须调用盘块回收过程进行回收。它是将回收盘块的盘块号记入空闲盘块号栈的顶部,并执行空闲盘块数加 1 操作。当栈中空闲盘块号数目已达 100 时,表示栈已满,便将现有栈中的100 个盘块号记入新回收的盘块中,再将其盘块号作为新栈底。

  以分配的第一个图为例,201盘块被分配出去了,如果此刻有个文件被删除了,其占用的盘块是199号,系统需要回收这个盘块,发现此时空闲盘块号栈中记录空闲块数为99,直接将盘块号记录栈顶,将空闲盘块数加1即可。

  如果此时又有一个文件被删除了,其占用的盘块是190,此时空闲盘块号数已经达到100了,就需要将现在空闲盘块栈中信息记入新回收的块中。


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