第二节 文件的逻辑结构和物理结构

文件的逻辑结构就是从用户角度看文件，研究文件的组织形式

文件的物理结构，也就是文件在实际的存储空间存储时的结构

本节首先介绍文件的逻辑结构，然后介绍其物理结构

一、文件的逻辑结构

1、设计文件逻辑结构的原则

与文件的逻辑结构相关联的是逻辑文件的存取方式，即用户如何访问文件在文件系统设计时到底选择何种逻辑结构才能更有利于用户对文件信息的操作呢？这里，我们列出在一般情况下，设计文件的逻辑结构时应遵循的一些设计原则：

（1）易于操作

（2）查找快捷

（3）修改方便

（4）空间紧凑

2、文件的逻辑结构

文件的逻辑结构就是文件所看到的文件的组织形式文件逻辑结构是一种经过抽象的结构，所描述的是文件中信息的组织形式，与文件在物理介质上的具体存储结构不同。

文件划分成三类逻辑结构：无结构的字符流式文件、定长记录文件和不定长记录文件构成的记录数，如图所示

 

定长记录文件和不定长记录文件可以统称为记录式文件

（1）流式文件

流式文件是有序字符的集合

（2）记录式文件

记录式文件是一组有序记录的集合

从研究文件管理、设计文件管理系统的角度来看，必须研究如何在物理存储器上存储文件，这是文件系统实现的物理基础

常用的文件物理结构有顺序结构、链接结构、索引结构

二、文件的物理结构

1、顺序结构

（1）顺序结构又称连续结构，这是一种最简单的文件物理结构，它把逻辑上连续的文件信息一次存放在连续编号的物理块中。在顺序结构中，一个文件的目录项中只要指出该文件占据的总块数和起始块号即可

（2）顺序结构的优缺点

顺序结构的优点是，一旦知道了文件在文件存储设备上的起始块号和文件长度，就能很快的进行存取这是因为从文件的逻辑块号到物理块号的变换是非常简单的。顺序结构支持顺序粗迁怒和随机存取。

2、链接结构原理

（1）链接结构原理

文件的链接结构的实质就是为每个文件构造所使用磁盘块的链表

（2）链接结构的优缺点

 

3、索引结构

（1）索引结构原理

索引结构的文件把每个物理盘块的指针字，集中存放在称为索引表的数据结构中的内容索引表中。在每个文件相应的目录条目中包括该文件的索引表地址，而索引表中的第I个条目指向文件的第I块，如图所示，要读某个文件的第i块，只需从该文件索引表的第i个条目中得到该文件块中的地址即可

（2）索引文件结构的优缺点

 

 

 

三、UNIX的三级索引结构

UNIX操作系统的i节点是一种多级索引文件结构，是多级索引文件结构在UNIX中的具体实现。

i结点的基本思想是，给每个文件赋予一张称为i结点的小表，在这张小表中列出了文件属性和文件中各块在磁盘上的地址