操作系统中的目录实现

操作系统中的目录实现可以使用单链表和哈希表来完成。文件系统的效率、可靠性和性能受目录分配和目录管理算法的选择影响很大。目录的实现方式有很多种。但是我们需要选择合适的目录实现算法来增强系统的性能。

使用单链表实现目录

使用单链表实现目录易于编程，但执行起来很耗时。在这里，我们通过使用带有指向数据块的指针的文件名线性列表来实现目录。

使用单链表的目录实现

• 要创建新文件，必须检查整个列表，以使新目录以前不存在。
• 然后可以将新目录添加到列表的末尾或列表的开头。
• 为了删除一个文件，我们首先搜索要删除的文件名所在的目录。搜索后，我们可以通过释放分配给它的空间来删除该文件。
• 要重用目录条目，我们可以将该条目标记为未使用，或者我们可以将其附加到空闲目录列表中。
• 删除文件链表是最好的选择，因为它需要更少的时间。

坏处

使用链表的主要缺点是当用户需要查找文件时，用户必须进行线性搜索。在当今世界，目录信息的使用非常频繁，而链表的实现会导致对文件的访问速度变慢。所以操作系统维护一个缓存来存储最近使用的目录信息。

使用哈希表实现目录

可用于目录实现的另一种数据结构是哈希表。它克服了使用链表实现目录的主要缺点。在这种方法中，我们使用哈希表和链表。这里链表存储了目录条目，但是与链表结合使用了哈希数据结构。

在哈希表中为目录中的每一对键值对生成。文件名上的散列函数确定key，这个key指向目录中存储的对应文件。这种方法有效地减少了目录搜索时间，因为不会在每次操作时搜索整个列表。使用键检查哈希表条目，并在找到文件时获取该文件。

使用哈希表实现目录

坏处：

使用哈希表的主要缺点是，它通常具有固定的大小及其对大小的依赖性。但是这种方法通常比使用链表对整个目录进行线性搜索要快。