文件的逻辑结构、物理组织及存取方法之间的关系如何
参考答案:文件系统在存储介质上的文件构造方式称为文件的物理结构。不论用户看来是什么文件,在存储介质上存储时,都可以有相同或不同的存储结构。存储介质上的存储单位是物理块,这些物理快可以按顺序结构存放,也可按链式结构或者索引结构存放,这些都要由文件系统结构来实现。
常见的文件物理结构有以下几种。
(1) 顺序结构,又称连续结构。这是一种最简单的物理结构,它把逻辑上连续的文件信息依次存放在连续编号的物理块中。只要知道文件在存储设备上的起始地址(首块号)和文件长度(总块数),就能很快地进行存取。
这种结构的优点是访问速度快,缺点是文件长度增加困难。
(2) 链接结构。这种结构将逻辑上连续的文件分散存放在若干不连续的物理块中,每个物理块设有一个指针,指向其后续的物理块。只要指明文件第一个块号,就可以按链指针检索整个文件。
这种结构的优点是文件长度容易动态变化,其缺点是不适合随机访问。
(3) 索引结构。采用这种结构,逻辑上连续的文件存放在若干不连续的物理块中,系统为每个文件建立一张索引表,索引表记录了文件信息所在的逻辑块号和与之对应的物理块号。索引表也以文件的形式存放在磁盘上。给出索引表的地址,就可以查找与文件逻辑块号对应的物理块号。如果索引表过大,可以采用多级索引结构。
这种结构的优点是访问速度快,文件长度可以动态变化。缺点是存储开销大,因为每个文件有一个索引表,而索引表也由物理块存储,故需要额外的外存空间。另外,当文件被打开时,索引表需要读入内存,否则访问速度会降低一半,故又需要占用额外的内存空间。
(4) Hash结构,又称杂凑结构或散列结构。这种结构只适用于定长记录文件和按记录随机查找的访问方式。
Hash结构的思想是通过计算来确定一个记录在存储设备上的存储位置,依次先后存入的两个记录在物理设备上不一定相邻。按Hash结构组织文件的两个关键问题是:定义一个杂凑函数;解决冲突。
(5) 索引顺序结构。索引表每一项在磁盘上按顺序连续地存放在物理块中。