第六章 文件及文件系统 6.3 文件的物理结构

• 为文件分配外存空间时所要考虑的主要问题是： 怎样才能有效地利用外存空间和如何提高对文件的访问速度。
• 目前，常用的外存分配方法有: 连续分配，链接分配，索引分配 

一、连续分配

  1.要求为每一个文件分配一组相邻接的盘块。

  2.把逻辑文件中的数据顺序地存储到物理上邻接的各个数据块中，这样形成的物理文件可以进行顺序存取。（这样的物理文件称为顺序文件）

  3.文件分配表中为每个文件建立一个表项，其中记载文件的第一个数据块地址及文件长度。 

二、链接分配

  1.不要求为整个文件分配一块连续的空间，而是可以将文件装到多个离散的盘块中。

  2.将同属于一个文件的多个离散的盘块链接成一个链表（把这样形成的物理文件称为链接文件）

  3.隐式链接与显式链接

• 隐式链接

• • 在文件目录的每个目录项中，都须含有指向链接文件第一个盘块和最后一个盘块的指针。
  • 在每个盘块中，都含有指向下一个盘块的指针。
  • 它只适合于顺序访问，它对随机访问是极其低效的。（如果要访问文件所在的第i个盘块，则必须先读出文件的第一个盘块……，就这样顺序地查找直至第i块）

• 显式链接

• • 把用于链接文件各物理块的指针，显式地存放在内存的一张链接表中。
  • 整个磁盘仅设置一张文件分配表FAT (File Allocation Table)。 
  • 每个文件的第一个盘块号，作为文件地址被填入相应文件FCB 的“物理地址”字段中。
  • 查找记录的过程是在内存中进行的，因而不仅显著地提高了检索速度，而且大大减少了访问磁盘的次数。 

  4.问题：

• 不能支持高效的直接存取。要对一个较大的文件进行直接存取，须首先在FAT中顺序地查找许多盘块号。
• FAT需占用较大的内存空间。由于一个文件所占用盘块的盘块号是随机地分布在FAT中的，因而只有将整个FAT 调入内存，才能保证在FAT中找到一个文件的所有盘块号。

三、索引分配

  1.单级索引分配 

• 为每个文件分配一个索引块(表)，用于记录分配给该文件的所有盘块号（索引块也视为数据块的一种，占用一定的磁盘空间）
• 在建立一个文件时，只需在为之建立的目录项中填上指向该索引块的指针 

• 索引分配方式支持直接访问，当要读文件的第i个盘块时，可直接从索引块中找到第i个盘块的盘块号； 不会产生外部碎片。
• 可能要花费较多的外存空间。每当建立一个文件时，便须为之分配一个索引块。对于小文件，索引块的利用率低。

  2.两级索引分配（利于长作业）

  3.增量式索引分配（混合索引方式）

• 索引结点中设有13个地址项：i.addr(0)～i.addr(12) 。 
• 三种寻址方式：直接地址，一次间接地址，多次间接地址