39 Вопрос. Неразрывные файлы

Простейшей схемой выделения файлам определенных блоков на диске является система, в которой файлы представляют собой наборы смежных блоков диска. Тогда на диске с блоками по 1 Кбайт файл размером в 50 Кбайт будет занимать 50 последовательных блоков. У неразрывных файлов есть два существенных преимущества. Во-первых, такую модель легко реализовать, так как системе, чтобы определить, какие блоки принадлежат тому или иному файлу, нужно следить всего лишь за двумя числами: номером первого блока файла и числом блоков в файле. Зная первый блок файла, любой другой его блок легко получить при помощи простой операции сложения.

Во-вторых, при работе с неразрывными файлами производительность просто превосходна, так как весь файл может быть прочитан с диска за одну операцию. Требуется только одна операция позиционирования (для первого блока). После этого более не нужно искать цилиндры и тратить время на ожидание поворота диска, поэтому данные могут считываться с максимальной скоростью, на какую способен диск. Таким образом, непрерывные файлы легко реализуются и для них характерна высокая производительность.

К сожалению, неразрывные файлы имеют и серьезный недостаток: их использование ведет к фрагментации дисков.

По мере появления новых поколений технологий в вычислительной технике история может повторяться. Много лет назад выделение памяти непрерывными блоками благодаря простоте и высокой производительности применялось в файловых системах магнитных лент (в то время удобству пользователя не придавалось большого значения). Затем от него отказались, сочтя недопустимой необходимость указывать размер файла в момент его создания. Однако с изобретением CD-ROM, DVD и прочих видов оптических носителей с однократной записью неразрывные файлы снова оказались в фаворе. Подобные носители допускают выделение памяти непрерывными блоками, более того, оно широко распространено. Размеры всех файлов известны заранее и неизменны на протяжении всего срока использования файловой системы CD-ROM. Вывод: важно изучать старые системы и удачные концептуально простые идеи, поскольку в будущем они могут получить совершенно неожиданное применение.

40 Вопрос. Связанные списки. Связанные списки с индексацией

Второй метод размещения файлов состоит в представлении каждого файла в виде связанного списка блоков диска (рис. 5.7).

П ервое слово каждого блока является указателем на следующий блок. В остальной части блока хранятся данные.

В отличие от систем с неразрывными файлами, связанный список позволяет использовать каждый блок диска. Нет потерь дискового пространства на фрагментацию (если не считать потери в последних блоках файла). Кроме того, в каталоге нужно хранить только адрес первого блока файла. Всю остальную информацию можно найти по указанному адресу.

В то же время, хотя последовательный доступ к такому файлу несложен, произвольный доступ оказывается очень медленным. Чтобы получить доступ к блоку п, операционная система должна сначала прочитать первые п - 1 блоков по очереди. Очевидно, такая схема оказывается медленной.