计算机数据组织与存储管理

Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,Company LOGO,*,计算机数据组织与存储管理,概述,现代社会产生了计算机，它是一个巨大的仓库，需要一个管理员来负责信息的出入和查找。要实现这一目标还有很多事情需要去做。操作系统的数据组织和管理就是为了实现这些任务。,计算机存储、交换处理的所有程序和数据都是以二进制的形式存放在存储器中,数据被按照一定的规则进行存储，这个规则就是操作系统的文件和文件夹系统,为了区分数据的性质，对文件形式存放该程序和各种数据规定了其属性,特定格式的数据需要相应的计算机程序才能进行操作,操作系统对数据的组织管理基于数据的以下特点：,文件,文件是一个存储在存储器上数据的有序集合并标记以一个名字，包含如下三层意思：,所有存储在计算机中的数据都可当作文件,每个文件的数据之间存在一定的关联,每个文件都有独立的名字,给文件取名,文件名格式：【盘符：】文件名.扩展名】,例如：C:text.txt,怎样寻找文件呢？,在一个磁盘中有成千上万的文件，查找时可以借助通配符“*”和“?”的帮助。,“*”代表它所在的位置为任意个任意字符，“?”代表它所在位置为一个任意字符。,大多数操作系统都支持这两个通配符，包括GUI界面的操作系统。其中windows中的“搜索”功能就是查找文件或者其它计算机资源的。,常用的文件类型,数据文件、执行文件,图形图像文件,视频文件,数据文件：,电子表格,文档,数据库文件,数据文件本身并不能被直接运行或操作，它们需要借助于相应的执行程序来运行或打开，。在windows中建立数据文件关联机制，使得在打开某种类型的数据文件时，相应的应用程序就会自动启动。,数据文件的类型有很多，几乎每一个专门的应用程序都有自己所适用的数据文件。,可执行文件,可执行文件就是计算机的程序性文件，在,Windows中被称为应用程序，是计算机中最重,要的文件类型之一。,可执行文件的扩展名一般为“.exe”，“.com”。,.com也叫做命令文件,.exe是标准的执行文件,返回,视频文件,动画文件,GIF格式,.gif,SWF文件,.swf,Flic格式,.fli/.flc,文件类型 扩展名,影像文件,AVI文件,.avi,.mov/.qt,.mpg/.dat/.mpeg,.mwv,.ra/.rm,QuickTime文件,Mpeg文件,MWV格式,Real Video文件,返回,图形图像文件,BMP位图文件：位图格式，数据几乎不压缩，占用空间较大，颜色多达24位。,GIF格式：GIF经压缩处理的图像文件格式，占用空间少，适合网络环境的传输使用。,JPEG格式：压缩技术先进，是主流图形格式之一，数码照片多采用这种格式。,PCX格式：占用空间少，具有压缩及全彩色的能力。,PSD格式：Photoshop的专用格式，交换应用受到限制。,文件系统,功能：,1.对计算机的外存空间进行统一管理,2.建立用户能见的文件逻辑结构,3.建立文件的物理存储结构,4.支持对文件的检索、查找,5.提供文件的访问控制,目录结构,计算机的目录结构采用树形结构来实现其功能。文件系统是树形结构，可以展开当前文件的子文件夹。树形结构不仅在文件系统中是重要的组织形式，在数据表示上也是一种重要的数据类型。,文件存取,顺序存取,随机存取,顺序文件存取是指只能按照一个接一个信息单位进行存取，需要从头到尾存储数据信息的应用，在较大型的查询过程中很不方便。适合按记录结构组织的文件。,随机存取有多种方法，主要有索引、哈希以及二分法等。索引文件按照索引的关键字进行存取。而哈希文件是使用一个函数来映射存储目标的地址。,文件的存储结构,FAT文件系统,HPFS文件系统,NTFS文件系统,数据存储管理,内存和外存,内存管理,虚拟内存,Pc机的内存管理,内存和外存,计算机的存储器是计算机的核心部件之一，它的地位几乎和CPU一样重要，由内存和外存组成。,内存,外存,CPU,返回,内存管理,单道程序,在单道程序中，内存大部分被单一的程序所使用，内存中的另一个较小的部分存放操作系统。,多道程序,无交换技术,分区调度,分页调度,交换技术,请求分页调度,请求分段调度,返回,虚拟内存,外存,内存,被执行的程序,在内存管理交换模式中，程序不是被整体调入内存执行的，被执行的程序一部分在内存中，另一部分驻留在磁盘中。交换技术使得执行程序的大小不再受到内存空间的限制。,返回,PC机的内存管理,常用的微机，大多是Intel和Pentium处理器和微软的操作系统，而存储器管理是针对特定存储器系统和操作系统的结合。,在Pentium CPU中有一个16KB的L1 Cache，采用了数据和程序代码分开存储的结构。,微软系统的Pentium CPU管理和Cache存储器，使用分页也使用分段交换，而windows只使用分页。,返回,