OS 文件存储方式

文件存储方式 :

• 连续空间存放方式
• 非连续空间存放方式

非连续空间存放方式分 : 链表方式 , 索引方式

方式	访问磁盘次数	优点	缺点
顺序分配	访问磁盘1次	顺序存取速度快，当文件定长时 , 能根据文件起始地址 , 记录长度进行随机访问	要求连续的存储空间，会产生外部碎片，不利于文件的动态扩充
链表分配	访问磁盘 n 次	无外部碎片，提高了外存空间的利用率，动态增长较方便	只能按文件指针链顺序访问，查找效率低，指针信息存放消耗内存或磁盘空间
索引分配	m 级需访问磁盘 m + 1次	随机访问，易文件增删	引表增加存储空间的开销 , 索引表的查找策略对文件系统效率影响较大

连续空间

连续空间存放方式 : 连续放在磁盘上 , 读写效率高

缺点 :

• 磁盘空间碎片 : 空缺数据 与申请数据不匹配
• 文件长度不易扩展 : 扩大文件 , 要移动数据 , 效率较低

非连续空间

链表

链表方式 : 离散，不连续

• 好处 : 提高磁盘空间的利用率，文件长度能动态扩展

链表实现方式 : 隐式链表 , 显式链接

隐式链表的实现方式 : 文件头中有第一块 , 最后一块位置

• 每个数据块都空出一个指针空间，存放下个数据块的位置

缺点 :

• 无法直接访问数据块，只能通过指针顺序访问文件
• 数据块指针消耗一定存储空间
• 稳定性较差，当链表的指针丢失，会导致数据丢失

显式链接 : 链接文件各数据块的指针，放在内存的链接表 (文件分配表 (File Allocation Table , FAT) ) 中

在内存中查找记录 :

• 优点 : 提高了检索速度，减少访问磁盘的次数
• 缺点 : 不适用大磁盘

索引

索引实现 : 给每个文件创建个索引数据块，存放指向文件数据块的指针列表

• 通过文件头的索引数据块指针，找到索引数据块的位置，再通过索引数据块的索引信息找到对应的数据块

索引优点 :

• 文件的创建、增大、缩小很方便
• 无碎片问题
• 支持顺序读写 , 随机读写
• 缺点 : 存储索引开销

大文件 , 索引数据块放不下 , 用组合处理

链式索引块 : 链表 + 索引

• 实现方式 : 在索引数据块中留出存放下一个索引数据块的指针 , 用完 , 找下个存放

多级索引块 : 索引 + 索引方式

• 实现方式 : 索引块放多个索引数据块