开启掘金成长之旅!这是我参与「掘金日新计划 · 12 月更文挑战」的第19天,点击查看活动详情
文件的物理结构是指文件在物理存储介质上的结构
- 连续结构
- 链接结构
- 索引结构
连续结构
连续结构: 一个文件的全部信息存放在外存的一片连续编号的物理块中,或称连续文件。
- 存放在磁带上的文件一般采用连续结构,而存放在磁盘上的文件可采用连续结构,也可采用别的结构。
- 建立连续文件时要求用户给出文件的最大长度,以便系统为文件分配足够的存储空间,并在相应表格中登记文件的起始位置和长度。
优点:
- 简单
- 支持顺序存取和随机存取顺序存取速度快
- 所需的磁盘寻道次数和寻道时间最少
缺点:
- 文件不易动态增长
- 预留空间:浪费
- 重新分配和移动
- 不利于文件插入和删除
- 外部碎片问题
存储压缩技术
链接结构
- 是一种非连续的结构
- 存放文件信息的每一物理块中有一个指针,指向下一个物理块,这个指针的长度由物理设备的容量决定,通常放在该物理块的开头或结尾。
-
链接结构的文件适用于顺序存取。
-
因为要获得某一块的块号,必须读取上一物理块,因此要随机地存取信息就较为困难。
-
优点
- 提高了磁盘空间利用率﹐不存在外部碎片问题·有利于文件插入和删除
- 有利于文件动态扩充
-
缺点
- 存取速度慢,不适于随机存取
- 链接指针占用一定的空间
- 可靠性问题,如指针出错
链接结构的变形——显式链接
文件分配表(FAT)
将盘块中的链接指针按盘块号的 顺序集中起来,构成盘文件映射表/文件分配表。利用FAT来方便地进行随机存取。
FAT也要占用一定的存储空间,若盘的容量较大,也可能占用较多的存储空间。在进行文件访问时,可能在内存中装不下整个FAT ,这样就会造成若要读某块文件信息时,还要读盘块映射表的操作,影响使用效率。 FAT的实例
- 在MS-DOS和 Windows系统中,文件的物理结构使用的是FAT结构。
- 将磁盘空间划分为块,每块大小为扇区的整数倍。在FAT文件系统中块称为簇○
- 一个磁盘分区能分为多少簇则FAT就有多少表项。
索引结构
- 一个文件的信息存放在若干不连续物理块中,系统为每个文件建立一个专用数据结构―—索引表,并将这些块的块号存放在索引表中。
- 一个索引表就是磁盘块地址数组,其中第i个条目指向文件的第i块。
保持了链接结构的优点,又解决了其缺点,优点如下:
- 即能顺序存取,又能随机存取
- 满足了文件动态增长﹑插入删除的要求
- 能充分利用外存空间
缺点
- 索引表本身带来了系统开销
- 对于中小型文件索引块的利用率低