檔案系統 檔案的物理結構與儲存裝置

2022-06-30 10:45:09 字數 2204 閱讀 5973

字元流檔案的塊

對於字元流的無結構檔案,每乙個物理塊中存放長度相等的檔案資訊

記錄式檔案的塊常見物理結構

連續檔案

連續檔案是一種最簡單的物理檔案結構,把乙個在邏輯上連續的檔案資訊依次存放到物理塊中。

下圖中,檔案中標記為0,1,2,3的邏輯塊號依次存放在物理塊 10,11,12,13中。

邏輯塊號到物理塊號的變換:

檔案邏輯塊號到物理塊號的變換非常簡單,因此一旦知道了檔案在儲存裝置上的起址和檔案長度,就能很快地進行訪問。

限制:不適用於:

連續檔案結構不宜用於存放使用者檔案、資料庫檔案等經常被修改的檔案。

串聯檔案

串聯檔案結構用非連續的物理塊存放檔案資訊。

這些非連續的物理塊之間沒有順序關係,每個物理塊設有乙個指標,指向其後續連線的另乙個物理塊,存放同一檔案的物理塊鏈結成乙個串聯佇列。

優點:邏輯塊號與物理塊號轉化:

系統沿串聯佇列查詢與邏輯塊號對應的物理塊號,以實現邏輯塊到物理塊的轉換

例如,如果使用者要對邏輯塊2進行操作,則系統從第乙個物理塊20開始,一直沿串聯佇列搜尋到佇列中邏輯塊號為2的第三塊時,得到其所對應的物理塊號為22。

缺點:索引檔案

索引結構要求系統為每個檔案建立一張索引表,表中每一欄目指出檔案資訊所在的邏輯塊號和與之對應的物理塊號。索引表的實體地址由檔案說明資訊項給出。

優點:缺點:

解決方案:

多重索引

索引表所指的物理塊中存放的不是檔案資訊,而是裝有這些資訊的物理塊位址。

常用的儲存裝置有磁碟、光碟、磁帶等。其中磁碟又可分為硬碟和軟盤。

磁帶是一種最典型的順序訪問裝置。

特點:只有在前面的物理塊被訪問訪問過之後,才能訪問後續的物理塊的內容。

間隙:為了在訪問乙個物理塊時讓磁帶機提前加速和不停止在下乙個物理塊的位置上,磁帶的兩相鄰物理塊之間設計有乙個間隙將它們隔開。

與資料傳輸率相關的因素:

為了在訪問乙個物理塊時讓磁帶機提前加速和不停止在下乙個物理塊的位置上,磁帶的兩相鄰物理塊之間設計有乙個間隙將它們隔開。

如果帶速高,資訊密度大,且所需塊間隙(磁頭啟動和停止時間) 小的話,則磁帶訪問速度和資料傳輸率高,反之亦然。

缺點:1.要花費很長的時間移動磁頭,某個特定記錄或物理塊的訪問訪問與該物理塊到磁頭當前位置的距離有很大關係。如果距離較遠,則要花費很長的時間移動磁頭。

2.如果按隨機方式或按關鍵字訪問方式訪問磁帶上的檔案資訊,其效率不會很高

優點:磁帶訪問裝置具有容量大,順序訪問方式時訪問速度高等優點。

允許檔案系統直接訪問磁碟上的任意物理塊

為了訪問乙個特定的物理塊,磁頭直接移動到所要求的位置上,不需要像順序訪問那樣事先訪問其他的物理塊。

例子:磁碟機

磁碟機一般由一些磁碟片組成的磁碟組組成。

其中每個磁碟片對應乙個裝有讀/寫 磁頭的磁頭臂,磁頭臂上的兩個讀/寫磁頭分別對磁碟片的上下兩面進行讀寫。

系統在對磁碟進行初始化處理時,把每個磁碟片分割成一些大小相等的扇區。

在磁碟轉動時經過讀/寫 磁頭所形成的圓形軌跡稱為磁軌。由於磁頭臂可沿半徑方向移動,因此,磁碟上有多條磁軌。

所有磁碟片的相同磁軌稱為乙個柱面,因此,磁碟上每個物理塊的位置可用柱面號、磁頭號和扇區號表示,這些位址和物理塊號一一對應。

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