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  • 2、有结构文件记录式文件) 文件内部数据由 一组相似记录组成,每条记录由若干个数据项组成,每条记录有一个数据项可作为关键字 记录:分为定长记录和可变长记录(常用) 二、按组织形式分 1、顺序文件 ...

    一、按文件结构分

    1、无结构文件(流式文件)

    文件内部数据由一系列二进制流或字符流组成

     

    2、有结构文件(记录式文件)

    文件内部数据由 一组相似记录组成,每条记录由若干个数据项组成,每条记录有一个数据项可作为关键字

    记录:分为定长记录和可变长记录(常用)

     

    二、按组织形式分

    1、顺序文件

    文件中的记录一个接一个地按顺序排列(逻辑上),记录可以是定长的可变长的

    各个记录在物理上可以顺序存储链式存储

    1)顺序文件的排列方式

    2)顺序文件的特性及优缺点

    2、索引文件

    索引表本身是定长记录的顺序文件。因此可以快速找到第 i 个记录对应的索引项。
    可将关键字作为索引号内容,若按关键字顺序排列,则还可以支持按照关键字折半查找。
    每当要增加/删除一个记录时,需要对索引表进行修改。由于索引文件有很快的检索速度,因此主要用于对信息处理的及时性要求比较高的场合

    另外,可以用不同的数据项建立多个索引表。如:学生信息表中,可用关键字“学号”建立一张索引表。也可用“姓名”建立一张索引表。这样就可以根据“姓名”快速地检索文件了。(Eg:SQL 就支持根据某个数据项建立索引的功能)

    3、索引顺序文件

    1)索引顺序文件

    索引顺序文件是索引文件和顺序文件思想的结合。索引顺序文件中,同样会为文件建立一张索引表,但不同的是:并不是每个记录对应一个索引表项,而是一组记录对应一个索引表项

    映射、索引、段页很多都是折半查找。

    若一个顺序文件有 10000 个记录,则根据关键字检索文件,只能从头开始顺序查找(这里指的并不是定长记,录、顺序结构的顺序文件),平均须查找 5000 个记录

    若采用索引顺序文件结构,可把 10000 个记录分为 V10000=100 组,每组 100 个记录。则需要先顺序查找索引表找到分组(共 100 个分组,因此索引表长度为 100,平均需要查 50 次),找到分组后,再在分组中顺序查找记录(每个分组 100 个记录,因此平均需要查 50 次)。可见,采用索引顺序文件结构后,平均查找次数减少为 50+50=100 次

    同理,若文件共有 106 个记录,则可分为 1000 个分组,每个分组 1000 个记录。根据关键字检索一个记录,平均需要查找 500+500=1000 次。这个查找次数依然很多,如何解决呢?

    2)多级索引顺序文件

    为了进一步提高检索效率,可以为顺序文件建立多级索引表。例如,对于一个含 106 个记录的文件,可先为该文件建立一张低级索引表, 每 100 个记录为一组,故低级索引表中共有 10000 个表项( 即 10000 个定长记录),再把这 10000 个定长记录分组,每组 100 个, 为其建立顶级索引表,故顶级索引表中共有 100 个表。

     

    三、总结

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  • (1)数据文件和字典文件存储结构和访问方法为按行访问,数据为字符型可直接阅读。 (2)属性个数任意,属性类型包括整数int,字符串varchar,双精度浮点double。 (3)表相关信息存入数据字典。 2,为关系...
  • linux文件系统

    2013-04-07 14:31:35
    ext2是二级扩展文件系统,ext3是日志式文件系统,独立的日志文件跟踪磁盘内容的变化,将整个磁盘的写入动作完整的记录在磁盘的某个区域上,在分区保存一个日志记录文件。 2)linux系统的目录结构:  linux根目录下...

    1)linux常用的文件系统:

    ext文件系统(扩展文件系统)是专门为linux开发的文件系统。ext2是二级扩展文件系统,ext3是日志式文件系统,独立的日志文件跟踪磁盘内容的变化,将整个磁盘的写入动作完整的记录在磁盘的某个区域上,在分区保存一个日志记录文件。

    2)linux系统的目录结构:

      linux根目录下各目录的功能

    Linux文件系统采用分层的树形目录结构.即在一个根目录(通常用"/"表示),含有多个子目录或文件;子目录下又含有更下级的子目录或文件信息,一层一层地延伸.构成一棵倒置的树.

    下面就简单来看看Linux根目录的子目录都用来存放什么属性的目录或文件吧!

    /bin:存入普通用户可以使用的命令文件.目录/usr/bin 也可用来贮存用户命令。

    /sbin 一般存放非普通用户使用的命令(有时隔不久普通用户也可能会用到).目录/usr/sbin中也包括了许多系统命令。

    /etc:系统的配置文件。

    /root:系统管理员(root或超级用户)的主目录。

    /usr:包括与系统用户直接相关的文件和目录,一些主要的应用程序了保存在该目录下。

    /home:用户主目录的位置,保存了用户文件(用户自己的配置文件,文档.数据等)。

    /dev:设备文件.Linux中设备以文件形式表现,从而可以按照操作文件的方式简便地对设备进行操作。

    /mnt:文件系统挂载点.一般用于安装移动介质,其它文件系统的分区、网络共享文件系统或任何可安装文件系统。

    /lib:包含许多由/bin和/sbin中的程序使用的共享库文件。目录/usr/lib中含有更多用于用户程序的库文件。

    /boot:包括内核和其它系统启动时使用的文件。

    /var:包含一些经常改变的文件。例如假脱机(spool)目录、文件日志目录、锁文件、临时文件等等。

    /proc:操作系统的内存映象文件系统,是一个虚拟的文件系统。当您查看它们时,看到的是内存里的信息,这些文件夹有助于了解系统内部信息。

    /opt:存放可选择安装的文件和程序。主要由第三方开发者用于安装和卸装他们的软件包。

    /tmp:用户和程序的临时目录,该目录中的文件被系统自动清空。

    /lost+found:在系统修复过程中恢复的文件。

    Linux文件系统采用分层的树形目录结构.即在一个根目录(通常用"/"表示),含有多个子目录或文件;子目录下又含有更下级的子目录或文件信息,一层一层地延伸.构成一棵倒置的树.

    3).硬盘的整体结构:

    硬盘盘片对应于磁头数,盘片表面上以盘片中心为圆心,不同半径的同心圆称为磁道。硬盘中,不同盘片相同半径的磁道所组成的圆柱称为柱面。磁道与柱面都是表示不同半径的圆,在许多场合, 磁道和柱面可以互换使用,我们知道,每个磁盘有两个面,每个面都有一个磁头,习惯用磁头号来区分。扇区,磁道(或柱面)和磁头数构成了硬盘结构的基本参数存储容量=磁头数×磁道(柱面)数×每道扇区数×每扇区字节数

    要点:(1)硬盘有数个盘片,每盘片两个面,每个面一个磁头
    (2)盘片被划分为多个扇形区域即扇区
    (3)同一盘片不同半径的同心圆为磁道
    (4)不同盘片相同半径构成的圆柱面即柱面
    (5)公式: 存储容量=磁头数×磁道(柱面)数×每道扇区数×每扇区字节数
    (6)信息记录可表示为:××磁道(柱面),××磁头,××扇区

    扇区是磁盘存储数据的基本单位。

    4)文件目录的基本指令与操作:

    (1):cd——变换目录,pwd——显示当前目录,mkdir——建立一个新目录,rmdir——删除一个内容为空的空目录(2):ls——列出目录常用ls -l (==> ll), ls -a(连有隐藏属性的一块列出来),cp [-drsu] [源文件][目标文件]复制文件,rm[-irf] [文件名]删除文件,mv[-u] [源文件][目标文件]

    (3):cat[-n]由第一行开始显示文件内容,tac与cat相反,从后面显示。more[文件名]一页一页的显示,less[文件名],可以向前翻看。head和tail命令分别显示文件头部和尾部,in[-s]建立符号链接或硬链接。

    (4):chown改变文件的拥有者,chgrp 改变文件的所属群组, chmod改变文件的可写可读可执行属性。

    (5):which[文件名称]通过PATH

    5)硬盘查看与硬盘分区以及硬盘格式化

    df -[ikm]查看硬盘的总容量,已用容量和inode节点。

    du [-abckms] [目录名称] -s只列出最后的总的值。如du -s /home/dan/hello.c 默认情况下输出是以KB为单位的。

    fdisk [-l] [设备名称 ]fdisk -l /dev/sda进入fdisk界面, p <- 显示当前的磁盘分割状态,d:删除分区,n新增分区,w保存并退出,q不保存退出。

    mkfs -t文件系统类型/dev/设备名 实现硬盘分区格式化操作,如mkfs -t ext2/dev/sda1




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  • 磁盘管理:机械磁盘(目前最常用,可永久存储数据),固态硬盘。 传统机械硬盘: 硬盘结构:扇区(sector)和磁道(track) 每个扇区大小为512字节 磁盘刚出厂进行一次格式化,划分磁道和扇区。 分区:划分...

    磁盘管理:机械式磁盘(目前最常用,可永久存储数据),固态硬盘。
    传统的机械式硬盘:
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    硬盘结构:扇区(sector)和磁道(track)
    每个扇区大小为512字节
    这里写图片描述
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    磁盘刚出厂进行一次格式化,划分磁道和扇区。
    分区:划分逻辑上的文件系统,用户自己操作。
    MBR:master boot record主要引导记录。磁盘的0盘面0磁道0扇区一共为512字节,512字节划分三个片。
    硬盘在安装过程中通过添加接口类型分为:并行(IDE,SCSI)和串行(SATA,SAS,USB)
    linux下硬件已设备文件存在,设备驱动程序与对应硬件设备通信,设备只有元数据,没有数据。
    vim /proc/devices可查看字符设备号
    cat /dev/ 可查看设备文件

    块设备文件(b):按块为单位,随机访问的设备
    字符设备文件(c):按字符为单位,线性设备(有先后顺序)

    分区管理
    fdisk /dev/sda创建,删除sda上的分区
    常用的子命令:
    p 显示当前磁盘上的分区
    n 创建新分区
    d 删除一个分区
    w 保存并退出
    t 修改分区类型
    l 列出所有的分区类型83是代表EXT2和EXT3 82是代 表 SWAP分区
    q 不保存退出
    linux对SCSI硬盘最多支持4个主分区,总分区数最多15个,fdisk命令最多支持16个分区,IDE硬盘多些
    格式化
    查看当前系统上所有的磁盘:fdisk -l
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    fdisk -l/dev/sda只查看sda硬盘信息
    对系统的sda硬盘进行分区
    fdisk /dev/sda
    这里写图片描述
    帮助命令提示,下一步选择n
    这里写图片描述
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    说明我已经在里面创建了两个分区。接下来安w进行保存,分区就完成了。
    但是需输入partprobe让内核重新读取分区信息
    /proc/partitions保存这分区
    分区在使用前需要进行格式化,就类似于在刚买的优盘再买来使用前先进行格式化在进行使用。

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  • 一、外存分配方式 a.目标:有效利用外存空间,提高文件访问速度 b.采用的磁盘分配方式决定了文件的物理结构: 顺序结构;链接式结构;索引式结构。 c.常用的外存组织三种方式: ...逻辑文件的记录顺序与...

    一、外存分配方式

    a.目标:有效利用外存空间,提高文件访问速度
    b.采用的磁盘分配方式决定了文件的物理结构
    顺序结构;链接式结构;索引式结构。

    c.常用的外存组织三种方式:

    1. 连续分配(顺序结构
      a.为每一个文件分配一组相邻的盘块。
      b.逻辑文件中的记录顺序与存储器中文件占用盘块的顺序一致。
      优点:顺序访问容易,读写速度快
      缺点
      *会产生外存碎片。可紧凑法弥补,但需要额外的空间,和内存紧凑相比更花时间。
      *创建文件时要给出文件大小;存储空间利用率不高,不利于文件的动态增加和修改;
      适用于变化不大顺序访问的文件,在流行的UNIX系统中仍保留了连续文件结构。如对换区

    2. 链接分配(不连续)(链接式结构
      可以为每一个文件分配一组不相邻的盘块。
      设置链接指针,将同属于一个文件的多个离散盘块链接成一个链表,这样形成的文件称为链接文件。会有链接成本。
      (1)优点
      离散分配,消除外部碎片,提高利用率
      同时适用于文件的动态增长;修改容易
      ==>>不足
      ①顺序检索的时间成本:不能支持高效的盘块直接存取。要对一个文件进行直接存取,仍需在FAT中顺序的查找许多盘块号。
      ②链接信息的空间成本:FAT需占用较大的内存空间。当磁盘容量较大时,FAT可能要占用数MB以上的内存空间。这是令人难以忍受的
      (2)链接有两种形式:
      ①隐式链接
      a.链接信息隐含记录在盘块数据中;记录中只有开始盘块号和结束盘块号
      b.每个盘块拿出若干字节,记录指向下一盘块号的指针。(减少了每一块存储的字节数)
      c.问题:只能顺着盘块读取,可靠性低(花费的时间长
      ②显式链接(FAT–file allocationtable)
      a.链接信息以信息表的形式显示存放
      b.属于一个文件的盘块通过链接成为一体,每个链条的首地址作为文件地址记录在相应文件的FCB(文件控制块)的“物理地址”字段中。
      c.记录盘块链接的指针显示地记录为一张链接表
      d.所有已分配的盘块号都记录在其中,称文件分配表(FAT)
      e.为了提高文件系统访问速度,FAT一般常驻内存
      (根据FAT可知外存大小)

      在这里插入图片描述

    3. 索引分配(索引式结构
      a.系统运行时只涉及部分文件,FAT表无需全部调入内存
      b.每个文件单独建索引表(物理盘块索引),记录所有分配给它的盘块号;
      c.建立文件时,便分配一定的外存空间用于存放文件盘块索引表信息;
      (1)单级索引分配
      分配一个盘块存储该文件占用的盘块号
      a.索引形式适合大文件
      b.中、小型文件,只需若干链接即可。若用索引分配方式,用一个盘块存放少量索引信息反而不适用。
      (2)多级索引
      a.若文件较大,存放索引表也需要多个盘块(索引盘块)。
      b.索引盘块亦需要按顺序管理起来
      若索引盘块数量较少,比指针链接方式浪费空间,用指针链接的方式即可
      索引盘块较多,需对索引盘块也采用索引方式管理,形成多级索引
      FBC中存放文件名和主索引号,主索引中再存放一级索引
      在这里插入图片描述
      (3)混合组织索引(增量式索引组织方式)
      一个索引结点定义为13个地址项:iaddr(0)~iaddr(12),总的来说分为两种:直接地址、间接地址
      a. iaddr(0)~iaddr(9)存放直接地址,即存文件数据的盘块号(仅需访问磁盘一次)
      b. iaddr(10)存放单级索引的索引盘块号(需两次访问磁盘)
      c. 剩余的用于文件较大时存放多级索引数据。
      *iaddr(11)存放二级索引的主索引盘块号(需三次访问磁盘)
      *iaddr(12)存放三级索引的主索引盘块号(需四次访问磁盘)

    例题:
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    二、存储空间的管理

    为实现存储空间分配,系统需要:
    a.记住空闲存储空间使用情况;为空间设置相应的数据结构
    b.提供对存储空间分配、回收的操作手段。

    典型的管理方法:
    (1)空闲表和空闲链表法
    ①空闲表法
    常用于连续分配管理方式
    数据结构:
    a.系统为外存上的所有空闲区建立一张空闲表
    b.每个空闲区对应一个空闲表项(表项包括序号、空闲区的第一个盘块号、空闲盘块数等。)
    c.将所有空闲区按其起始盘块号递增的次序排列
    ②空闲链表法
    将所有空闲盘区拉成一条空闲链。
    数据结构:
    根据构成链所用基本元素的不同,可把链表分成两种形式:
    a.空闲盘块链
    优点:分配和回收一个盘块的过程非常简单,链表长,大量分配时需要操作的指针多
    b.空闲盘区链
    链表长度不定,分配时操作的指针数量相对较少,但分配回收操作相对复杂。

    (2)位示图法
    值为0表示对应的盘块空闲,为1表示已分配。有的系统则相反。
    总块数:mn
    在这里插入图片描述
    a.盘块号计算公式:
    j从1开始:盘块号 = 列总数*(i-1)+ j
    j从0开始:盘块号 = 列总数*(i-1)+ j+1
    b.根据盘块算行列计算公式:
    i从1开始:i=(盘块号-1)/列数+1;j=(盘块号-1)%列数+1
    i从0开始:i=(盘块号-1)/列数;j=(盘块号-1)%列数
    c.优缺点:从位示图中很容易找到一个或一组相邻接的空闲盘块。但限于容量问题,常用于微型机和小型机中

    (3)成组链接法
    a.大型文件系统,空闲表或空闲链表太长不方便管理操作。
    b.UNIX系统中采用成组链接法,这是将两种方法结合而形成的一种空闲盘块管理方法。
    c.中心思想:
    所有盘块按规定大小划分为组;
    组间建立链接;
    组内的盘块借助一个系统栈可快速处理,且支持离散分配回收

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