操作系统(operating system)是许多软件构成的庞大程序集合,文件系统就是其中的一部分。前面讲到的键盘处理程序和命令处理程序最终也能经过拓展,演变成为操作系统。那么操作系统到底能够做些什么、又是如何工作的呢?这里撇开操作系统漫长的发展演化过程,把重点放在刚才提出的问题上,目的就是试图让大家了解操作系统的工作机制。
如果你对操作系统的发展史有一定了解的话,你就会知道 CP/M(Control Program forMicros)是最重要的8位微处理器操作系统,它是20世纪70年代中期由加里·基尔代尔(Gary Kildall,生于1942年)专门为 Intel 8080 微处理器而开发的,加里后来成了 DRI(Digital Research Incorporated)公司的创始人。
CP/M操作系统是存放在磁盘上的。单面、8英寸的磁盘是早期的CP/M最常用的存储介质,它有77个磁道,每个磁道有26个扇区,每个扇区的大小是128个字节(总共算下来共有256,256个字节),CP/M系统存放在磁盘最开始的两个磁道。在启动计算机时,需要把CP/M从磁盘调入到计算机的内存中,下面将介绍这一过程是如何进行的。
上面我们讲过,存放CP/M本身只占用2个磁道,那么剩下的75个磁道用来存储文件。CP/M的文件系统固然简单,但两个最基本的要求还是可以满足的。首先,每个文件在磁盘中都有属于自己的名字,便于识别,这个名字也是存放在磁盘中的;实际上,文件以及读取这些文件需要的所有信息也是一起存储在磁盘中的。其次,文件存储在磁盘中不一定要占据连续的扇区空间,可以想象,由于大小不同的文件会被经常地创建和删除,磁盘上的可用空间就会很零碎。那么如何将文件存储在零碎的空间里呢?这主要得益于文件系统具有很强大的管理功能,它可以把一个大文件分散存储在不连续的磁盘上。
上面曾提到过剩下的75个磁道中的扇区用来存放文件,这些扇区按分配块(allocationblocks)进行分组。每个分配块中有8个扇区,总计1024个字节(每个扇区大小是128字节)。可以计算,在磁盘上共有243个分配块,编号为0\~242。
目录(directory)区占用最开始的两个分配块(编号为0和1,总共2048字节)中。
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