文件的物理结构

news/2024/10/20 19:28:11

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文件块和磁盘块

类似于内存分页,磁盘中的存储单元也会被分为一个个“块/磁盘块/物理块”。很多操作系统中,磁盘块的大小与内存块、页面的大小相同。内存与磁盘之间的数据交换(即读/写操作、磁盘I/O)都是以“块”为单位进行的。即每次读入一块,或每次写出一块

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文件分配方式

连续分配

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  • 优点:支持顺序访问和直接访问(即随机访问);连续分配的文件在顺序访问时速度最快
  • 缺点:不方便文件拓展;存储空间利用率低,会产生磁盘碎片

链接分配

链接分配采取离散分配的方式,可以为文件分配离散的磁盘块。分为隐式链接和显式链接两种

隐式链接

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  • 优点:很方便文件拓展,不会有碎片问题,外存利用率高。
  • 缺点:只支持顺序访问,不支持随机访问,查找效率低,指向下一个盘块的指针也需要耗费少量的存储空间。

显式链接

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注意FAT是常驻内存的

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  • 优点:很方便文件拓展,不会有碎片问题,外存利用率高,并且支持随机访问。相比于隐式链接来说,地址转换时不需要访问磁盘,因此文件的访问效率更高。
  • 缺点:文件分配表的需要占用一定的存储空间。

索引分配(重要)

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假设每个索引项占4B,磁盘块大小为1kb,那么每个磁盘块中可以存放256个索引项,如果索引表超过了256个表项,那么一个磁盘块是存不下的,为了解决这个问题,我们引入了链接索引、多级索引和混合索引这三种方式

链接索引

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多级索引

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混合索引

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