Організація файлів

Фізична організація файлів залежить від фізичних х-к зовнішніх пристроїв. Існують зовнішні пристрої, які можна розглядати як послідовні файли, де обмін записами доступний тільки в лінійному порядку. До них відносяться:

- накопичувачі на магнітний стрічках

- стримери

- принтери

- модеми і т.д.

У порівнянні з ними, накопичувачі на магнітних дисках допускають велику гнучкість організації файлів. На поверхні дискової пластини розташована серія концентричних кіл, називаних доріжками, або циліндрами диску. Кожна доріжка поділена на сектори. Сектор – це мінімальний об’єм інформації, який передається дисковій системі. Структура диску дозволяє системі керування файлами організувати файли трьома різними способами:

- послідовним

- безперервним

- сегментованим, або зв’язаним.

Кожна організація файлів має свої обмеження і характеристики продуктивності. Послідовна організація файлу припускає створення на диску послідовного файлу, до компонентів якого забезпечується лише послідовний доступ у відповідності з упорядкованістю цих компонентів. В послідовних файлах використовуються 1 покажчик від одного блоку до іншого.

Дані

Покажчик

Дані

Покажчик

В одному блоці послідовного файлу може бути розміщений або кілька записів послідовного набору даних. Для того, щоб знайти потрібний запис файл повинен бути перегляне ний блок а блоком від початку файлу, поки не буде знайдений необхідний запис. При обробці послідовного файлу у файлових системах розглядають наступні випадки розміщення логічного запису у фізичних блоках:

(Логічний запис – це найменший елемент даних, яким може оперувати програміст при обміні із зовнішнім пристроєм)

- один фізичний блок під один фізичний запис

- кілька фізичних блоків під один логічний запис

- один фізичний блок під кілька логічних записів

У першому випадку необхідно зчитувати у первинну пам’ять тільки 1 фізичний блок. Логічний запис може бути оновлений на тому ж місці шляхом запису нових даних поверх старих. Включити нових запис досить просто тому, що система виділяє ще один фізичний блок і настоює відповідний покажчик.

В другому випадку для того, щоб одержати логічний запис цілком, всі фізичні блоки, що зайняті ним, повинні бути зчитані у пам’ять. Відновлення логічного запису проводиться так само, як і в першому випадку шляхом запису нових даних поверх старих у знайденому фізичному блоці. Щоб додати новий логічний запис, система повинна виділити необхідне число блоків для нового запису і настроїти відповідні покажчики.

У третьому випадку для забезпечення доступу до необхідного запису, програма керування файлами повинна спочатку знайти блок, де він знаходиться. Після того, як цей блок зчитаний у первинну пам’ять, виконується виділення необхідного запису з вмісту блоку. Додати новий запис значно складніше ніж у перших двох типах тому, що якщо блок заповнений, необхідно перенести в новий блок один або кілька записів і старого блоку з відповідною корекцією покажчиків. Доступ до запису в послідовному файлі вимагає у середньому читання й перегляду половини блоків файлів.

Безперервна організація файлу припускає створення на диску безперервного файлу. Безперервний файл – це файл на носії, що складається з ряду фізичних блоків, які розташовані в одній суцільній області дискового простору. Розмір безперервного файлу фіксований і задається в момент створення файлу. Файл не може бути збільшений у розмірі, однак зменшення довжини безперервного файлу допускається. Головний недолік безперервного файлу в тому, що в зовнішній пам’яті не завжди може бути виділена рівна кількість суміжних фізичних блоків. Доступ до записів безперервного файлу досить простий. Якщо позначити через r номер запису, через l – довжину запису, через L – довжину блоку, то номер блоку буде b = l*r/L

Значення b використовується потім для зчитування потрібного блоку в первинній пам’ять. Оскільки непотрібно проходити по покажчиках, то досягається істотне скорочення витрат часу на доступ до даних. Відновлення запису r відбувається просто, він просто перекривається новими даними. При цьому відбувається звертання до необхідної кількості блоків.

Для безперервного файлу мають місце ті ж 3 випадку розміщення логічних записів у фізичних блоках, що і для послідовного файлу. Включення нового запису в безперервний файл досить складно. Для цього системі в середньому необхідно перемістити половину записів довжиною l перш ніж звільнити місце для нового запису. Включення нового запису в безперервний файл може закінчитися невдачею, якщо при зрушенні записів останній запис буде пересунутий за границю файлів.

Популярним способом використовуваним у файловій системі FAT ОС MSDOS є використання зв’язаного запису в списку індексів. З кожним блоком зв’язується деякий елемент індекс. Індекси розташовуються в окремій області диска, у якій містяться відповідні індексам адреси блоків. Якщо деякий блок розподілений деякому файлу, то індекс цього блоку містить номер наступного блоку даного файлу.

Одержання запису із сегментованого файлу вимагає не більше двох звертань. У першу чергу зчитується адреса індексного блоку, і він зчитується в пам’ять. Потім з нього виймається адрес блоку даних і той зчитується в пам’ять. Включення нового запису в сегментований файл теж не викликає труднощів.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Поняття файлового способу зберігання даних і файлової системи.	\|	Операції над файлами

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.014 сек.