学习笔记：计算机组成原理Ch9.文件管理
在之前介绍过，外部的存储可以作为Virtual Memory使用，但是一般来说不这么用，所以就要建立一套管理文件的系统：
先来看看硬盘的组成：
硬盘就是一个一个光盘叠加在一起，有个梳子（comb）在每个地方划过，同一个轨道的一圈圆柱体叫做Cylinder，某个轨道上的一篇圆弧就叫做sector，很明显，sector就是用来存储数据的单元。
那么，如何定义sector的大小呢？
对于大的磁盘，sector就大一点好，这样不行呀。要有一个统一的标准。
于是，先规定sector有统一的尺寸，然后把几个sector汇编成cluster。
每个cluster就有自己的 Physical Cluster Number，也就是地址PCN
一个文件就是由不同的cluster组成的，那么在这个文件中，各个cluster的顺序就给个编号叫做Logical Cluster Number，也就是在这个文件中的地址，和上面的PCN要区分开。
问题就来了，如何把LCN和PCN关联起来呢？
FAT16：
第一种方式是，类似于linkedlist，每个cluster附带一个指针，指向下一个cluster的物理地址，这样文件就可以得到访问了，也不用管LCN的问题。
如果删除文件呢？
在磁盘中设置以一个区域叫free:删除了文件，就是把这个文件的cluster放进free里，所以实质上，文件并没有删除，只是把这个文件的指向关系删除了，后面就可以通过软件恢复。
这些指针们，通常不是cluster里面的内容，所以把这些指针一般放在一个专门的表格里，叫做File Access Table，这个表格通常有两个copy，防止被误删。
之后我们来研究这个指针，在FAT16里，指针就是16bits的，也就是一个指针最多能表示65536个cluster number，因为cluster的大小是可以改变的，盘小的时候没什么影响，当盘的大小增加到65536分不开，cluster 的数量不变，cluster 的大小就有变化，例如在8Gb里，每个cluster要有128Kb大，这就意味着，一个文件，就算啥都没有，都要有一个cluster大，也就是128Kb。
如何解决呢？
- 把磁盘分为几个小的磁盘使用
- 提高指针的bits，后面就发布了FAT32
MS的工程师又想到了一种新的文件管理系统，叫做NTFS
原则是，把物理地址连续的cluster，分给同一个file，也就是在logical 地址上也连续。
这样就只需要第一个指针指向PCN，然后后面说一下这个cluster列有多长就可以了。如下图所示：
相对于DOS的这种管理方式，unix给了一种新的方式，inode
每个文件都有自己的table，用来主席昂不同的cluster，他的结构如下图所示：
可以指向相当多的PCN。
前面的方法只给了PCN和LCN，也就是说，用户想要这个文件，要报PCN或者LCN，如果用户想要给这个文件命名该怎么办呢？
要建立一个目录（directory），用来管理用户命名的名字。
只需要给每个文件分一个指针，指向PCN就可以了
先来看看DOS里的directory entry信息：
NTFS想了，既然之前说可以设一个table在磁盘里，那我是不是也可以设置table在磁盘里，存一下这个文件的名字什么的信息，然后再给他指针，指向物理地址：
所以，NTFS的directory也是一个table文件存在这个table里，
在最右边那个格子有个data项，如果文件大的化，就把指针放里头，如果文件小的化，我直接把文件放里头看起来也可以。
同样的directory’文件里，如果目录小的小，我就把目录全放里头，如果目录多的化，我就放指针：
与此同时：
unix给了一种不同的管理方式，就是不同的路线，可以指向同一个文件：
