§ 5 Типы организации файлов ос

5.1 Последовательные файлы

Последовательные файлы представляют собой последовательность записей, без каких-либо управляющих команд. Для прочтения N-ой записи необходимо прочесть все N-1 запись ей предшествующих. С последовательными фалами работают такие устройства, как клавиатура, монитор, принтер. Последовательная организация файла – самая простая, но самая неэффективная.

5.2 Индексно-последовательная

Индексно-последовательная организация файла позволяет получить доступ к отдельной записи без перебора предшествующих. К каждой записи в файле прилагается уникальный (принадлежащий только этой записи) КЛЮЧ. В начале файла помещается так называемая ТАБЛИЦА КЛЮЧЕЙ. Каждому ключу в таблице сопоставлен адрес записи, которой он принадлежит. Программа (ОС), обращаясь к файлу, последовательно читает таблицу ключей, находит нужный ключ и переходит к нужной записи. В шаблоне файла адреса, соответствующие ключам записей - пустые. В общем виде, индексно-последовательный файл представляет собой двухуровневый последовательный файл: первый уровень – файл ключей, второй – записей. Обработка ключа быстрее обработки записей. Если в файле очень много записей, можно добавить уровни ключей, указывающих на боки ключей более низкого уровня. Эффективность данной структуры тем больше, чем размер записи больше размера ключа.

3. Библиотечные файлы

Библиотеки содержат оглавление, состоящее из записей (элементы оглавления содержат необходимую информацию о файлах в библиотеке: имя, местоположение, длину). Файлы библиотеки – разделы. На самом деле разделы – это разные файлы, но фигурируют они как один. Библиотечные файлы экономят память – т.к. ОС выгодно, чтобы файлов было мало.

Существует два основных способа работы с библиотеками (претерпевающими изменение):

• Создание новой копии (метод, простой в реализации, но дорогой в смысле памяти, необходимой для его осуществления).

• Модификация старой – новый / измененный раздел записывается на новое место. (Для реализации необходимы дополнительные средства, зато метод экономичен т.к. обычно библиотека заранее включает в себя место для добавки. Для правильной «модернизации на месте» необходимо использовать так называемые сборщики мусора, очищающие память от старых ненужных и временных файлов.)

3. Типы записей

Запись – логический элемент файла.

• Логические записи:

• Fixed length – в записях одинаковой длины содержится в основном только полезная информация (без справочной),часто эффективность мала, т.к. записи могут быть пустыми или частично пустыми. Но ОС с ними удобнее.

• Variable length – позволяет компактно хранить файлы с большим разбросом записей по длине. В начале каждой записи помещается ДЕСКРИПТОР, обычно содержащий длину записи.

• Undefined length – похожи на файлы прямого доступа. Длина записи неопределенна и ОС не предоставляет средств для ее чтения (программа, создающая такие файлы доджна сама знать как с ними работать).

Единица хранения информации на физическом носителе – блок. В зависимости от типа записи в шаблонном (логическом) файле, связь между записью и блоком варьируется. Возможны варианты: несколько записей на одном блоке, или несколько блоков, занятые одной записью.

• Физические записи (размещение записей на внешних носителях)

  • F (фиксированные) – длина одной записи равна длине блока.

  • FB (фиксировано - блокируемые) – в одном блоке содержится несколько записей одинакового типа.

  • VS (переменно-сегментированные) – на одном блоке не менее одной записи переменной длины (не может быть такого: часть записи на одном блоке). Каждый блок снабжен дескриптором блока, содержащим информацию о количестве записей на блоке и их общей длине и методе обработки.

  • VBS (блокированные-сегментированные) – в блоке могут размещаться как целое количество записей, так и их части. (в данной организации тоже есть дескриптор блока, в который заносится часть информации необходимой для считывания, но не обработки записей).

Здесь так же можно упомянуть о наличии на диске межблокового пространства, о котором было рассказано в параграфе 2.