树形目录的优点:
1)解决了重名问题。
2)有利于文件分类3)提高检索文件的速度4)能进行存取权限的控制。
关于本节的内容可以在MS-DOS或UNIX操作系统中进行练习,以理解目录结构。可用的命令有:dir、tree、md、cd、rd、del等。
五、文件的逻辑结构( 领会 )
前面讲的是目录,现在讲的是文件。文件的结构是指文件的构造方式。
什么是文件的 逻辑结构 :由 用户构造的文件 称为文件的逻辑结构。 如一篇文档、一个数据库记录文件等,在用户看来是一些文字和数字或多媒体信息的有机组合。
逻辑文件有两种形式: 流式文件 和 记录式文件 .
流式文件 是指用户对文件内信息不再划分的可独立的单位,如我们的word文件,图片文件等。整个文件是以顺序的一串信息组成。
记录式文件 :是指用户对文件内信息按逻辑上独立的含义再划分信息单位,每个单位为一个逻辑记录。每个记录可以独立存取。这个在数据库中我们学得比较多,容易理解。
六、文件的物理结构( 领会 )
1、什么是文件的 物理结构 :由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,按何种构造方式记录呢,因为介质上的存储单位是物理块,那么这些物理快是顺序存放,还是链式结构,或者索引结构,都要由文件系统结构来实现。
2、 逻辑文件 在磁盘上的 组织方式 :
1) 顺序结构 :顾名思义,顺序结构就是指,把逻辑文件的记录(内容)按其本身的顺序(逻辑记录的顺序)在磁盘上也按序存放在连续的块中。读取时也从第一个记录开始按顺序进行。在文件目录中指出文件名,存放的起始块号和占用块数。
顺序文件的最大优点是存取速度快(可以连续访问)。而问题主要是存储空间利用率不高、输出文件时难以估计需要多少磁盘块、影响文件扩展。
2) 链接结构 :如果逻辑文件中的各个逻辑记录任意存放到一些磁盘块中,再用指针把各个块按逻辑记录的顺序链接起来,在文件目录中只记录第一块的地址和最后一块的地址,那么这种文件组织方式就是链接结构。
链接结构解决了顺序结构中的所有问题,所有空闲块都可以被利用,在顺序读取时效率较高但需要随机存取时效率低下(因为要从第一个记录开始读取查找)。此外,对于链接结构,也有一些问题要注意:由于块中要存放指针信息,因此一部分空间被占用;读出信息时要把指针信息分离出来;还要防止指针丢失或破坏造成的混乱,所以又要增加一些管理的信息。总之链式结构会使用于存放文件信息的空间减少。
3) 索引结构 :索引结构是实现非连续存储的另一种方法,索引结构为每个文件建立一张“索引表”,把指示每个逻辑记录存放位置的指针集中在索引表中。(最直观的索引结构就比如我们的网站,首页就相当于一个索引表,每个链接记录了一个文件的位置,当我们点击时,就可以找到那个文件)
文件目录中指出文件名的索引表位置,而索引表中每个项指出一个逻辑记录的存放位置。存取文件时根据索引表中的登记项来查找磁盘上的逻辑记录。
索引结构 既适合顺序存取记录,也可以方便地随机存取记录,并且容易实现记录的增删和插入,所以索引结构被广泛应用。但是索引结构增加了索引表,要占用部分空间并增加读写索引表的时间。当索引项很多时,还要考虑采用 多级索引结构 .
七、记录的成组与分解( 简单应用 )
1、什么是 记录的成组与分解 :由于磁盘块的大小是预先划分好的,大小固定,而逻辑记录的大小是用户文件性质决定的,不一定和块大小一致,如果逻辑记录比物理块小得多时,可以把多个逻辑记录存放在一个块中,这就是记录的成组,用户使用时再把读取的一块信息中分离出所需的记录,这就是记录的分解。
2、 记录的成组 :把若干个逻辑记录合成一组存入一块的工作称为“记录的成组”,每块中逻辑记录的个数称“ 块因子 ”
利用 主存缓冲区 可以把多个逻辑记录一次性保存到磁盘块上。也就是当记录要求存盘时,先存入主存缓冲区,缓冲区的大小等于最大逻辑长度乘以成组的块因子,就是块的大小。
在缓冲区未存满时,不启动磁盘写,这样就提高了存储空间的利用率,减少启动外设的次数,提高了系统的工作效率。
3、 记录的分解 :这是记录成组的一个逆过程,先从磁盘中找到记录所在的块,并将本块读入主存缓冲区,再从缓冲区取出所需要的记录送到用户工作区。如果用户所需的记录已经在缓冲区中,则不需要启动外设读块信息,这也可以提高系统工作效率。
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