Физическая организация данных на носителе

Физическая организация данных описывает расположение файлов на носителе. Расположение файла описывается расположением принадлежащих ему блоков.

Блоком называется наименьшая единица данных, которой устройство ввода/вывода может обмениваться с памятью.

Простейший способ расположения файла – непрерывная последовательность блоков (рисунок 5.1.а). Такой способ наряду с основным своим достоинством – простотой, которая позволяет адресовать файл всего лишь адресом его первого блока, имеет ряд существенных недостатков:

● во-первых, во время создания файла системе может быть не известен его размер, то есть система не знает, сколько места на носителе надо зарезервировать;

● во-вторых, неизбежна сильная фрагментация носителя.

Для устранения этих недостатков могут использоваться связанные блоки (рисунок 5.1.б). В таком случае блок, помимо данных, содержит ссылку на следующий блок. Основным недостатком такого способа является то, что программа не может непосредственно обратиться к произвольному участку файла, и чтобы прочитать, например, последний блок, необходимо последовательно обратиться ко всем блокам файла. Недостатком такого способа организации данных является также то, что информация, хранящаяся в блоке данных, теряет однородность, так как содержит не только данные файла, но и служебную информацию.

Решить эти проблемы может использование связанного списка индексов, что делается, например, в MS DOS (рисунок 4в). При такой организации данных нет необходимости просматривать все данные для чтения последнего блока файлов, достаточно просмотреть таблицу индексов. При этом сохраняется однородность данных, хранящихся в блоке, так как служебная информация хранится в отдельной области, располагающейся в случае жесткого диска, на внутренних дорожках, что обеспечивает быстрый доступ к ней.

Файл

Рис. 5.1.а. Непрерывная последовательность блоков.

	4
	6
5
	8

Рис. 5.1.б. Связанные блоки.

Область индексов

Рис. 5.1.в. Связанные список индексов.

Лекция 6.