檔案的邏輯結構與物理結構

邏輯結構：指乙個檔案在使用者面前所呈現的形式.

邏輯結構有兩種形式：①記錄式檔案(有結構式檔案).②字元流式檔案（無結構式檔案）,也稱流式檔案.

1) 順序檔案，其記錄是按某種順序排列所形成的，記錄在檔案中的位置由某種順序決定，第乙個位置上的記錄，第二個位置上的記錄，…，由某種順序來決定記錄在檔案中的位置。

2) 索引檔案，記錄在檔案中的位置由索引表來指向，其實是按某個記錄鍵來確定位置的，即第乙個位置的記錄在哪，第二個位置的記錄在哪....。由索引表來決定這些位置上都是哪些記錄。

3) 索引順序檔案，上述的兩種相結合，將順序檔案中的記錄先分為組，為順序檔案建立一張索引表，在索引表裡為每組中的第乙個記錄建立索引項，記錄在檔案中的位置由索引表和順序來決定。

檔案的物理結構，是指檔案在物理儲存上的結構。

1）連續分配　要求為每個檔案分配一組相鄰的盤塊。這種分配方式保證了邏輯檔案中的記錄順序與儲存器中檔案占用盤塊的順序的一致性，為使系統能找到檔案存放的位址，應在目錄項的檔案實體地址欄位中，記錄該檔案第乙個記錄所在的號和檔案長度，邏輯結構的檔案最終要在物理上體現出來，即物理上如何體現檔案的邏輯結構。這種盤塊的相鄰關係，體現了邏輯上的相鄰位置關係。優點：順序訪問容易，順序訪問速度快；缺點：要求有連續的儲存空間，必須事先知道檔案的長度，易造成碎片。

2）鏈結分配　檔案的邏輯結構可以通過鏈結指標體現，邏輯上相鄰的位置關係，通過物理上的上下塊之間的指標來體現相鄰位置關係。可通過在每個盤塊上的鏈結指標，將同屬於乙個檔案的多個離散的盤塊鏈結成乙個鍊錶，由此形成的物理檔案稱為鏈結檔案。可顯著消除了外部碎片，故可提高外在空間的利用率，且無須知道檔案的長度，根據檔案的當前需要，為它分配必需的盤塊。當檔案動態增長時，可動態地再為它分配盤塊，此外，對檔案的增、刪、改也十分方便。可分為隱式鏈結和顯式鏈結。注：外存的空間，是按一定大小劃分成盤塊的，是盤塊的集合。

3）索引分配檔案的邏輯結構體現在索引表中，這個索引表不同於檔案邏輯結構中的索引表，邏輯結構中的索引是索引記錄鍵相關的東西，而講到物理結構時，是假設其邏輯結構已經存在，即檔案的上下相鄰位置關係已經存在，所以在物理上要怎麼體現這種上下相鄰關係。將邏輯上的相鄰位置關係在物理上體現出來：即哪些塊在邏輯上是相鄰的，所以按檔案的邏輯順序建立了物理檔案盤塊的索引表，這些檔案的邏輯關係體現在索引表中，即在邏輯上或是按邏輯的順序由哪些塊構成的，總之是按邏輯順序排序的盤塊號集合，即第乙個位置的記錄在哪，第二個位置的記錄在哪，…。對於索引分配一般有：

單級索引分配　事實上，在開啟檔案時，只須把該檔案占用的盤塊的編號調入記憶體即可，完全沒有必要將整個fat表調入記憶體，將每個檔案所對應的盤塊號集中地存放在一起，為每個檔案分配乙個索引塊表，把分配給該檔案的的有盤塊號，都記錄在該索引塊中，因而該索引就是乙個含有許多盤塊號的陣列。在建立乙個檔案時，便須在為之建立的目錄項中，填上指向該索引塊的指標。這種分配方式支援直接訪問，當要讀檔案的第i個盤塊時，可以方便地直接從索引塊中找到第i塊盤的盤塊號。同時也不會產生外部碎片。

其實索引的方法就是將鏈結的方式（只有下乙個是什麼的概念，沒有第幾個是什麼的概念，所以不能直接讀取）順序文字化，即邏輯位置關係（第1，第2，第3，…）體現在索引表中，而不是指標。但是問題是可能會花費較多的外在空間，當建立乙個檔案時，要為之分配乙個索引塊，將分配給檔案的盤塊號記錄在其中，即要文字化這種邏輯關係。

多級索引分配　當檔案過大時，已經裝滿一索引塊時，os便為之再分配乙個索引塊，用於以後繼續為之分配的盤塊號記錄，依此類推要建立這些索引塊的索引，將各索引塊按序組織起來。

混合方式分配　將直接位址，一級索引，…，多級索引集合在一起，以適應不同檔案大小的需要。其實直接位址部分就是相當於索引塊本身，適合於小檔案的分配。而一級索引是指向的是索引塊。

總之，當你有了乙個邏輯上的檔案後，機器為這個檔案分配磁碟，並將其存入磁碟，這種分配方式，要保證從磁碟上將檔案讀出來後，仍能保證邏輯上的一致性。這就是說檔案在外存上儲存時，分配方式要保證檔案在邏輯上一致。所以物理結構就是指邏輯檔案在這些分配方式下所形成的檔案結構。

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