文件索引結構

索引文件

   
    爲了提高文件的檢索效率，可以採用索引方法組織文件。採用索引這種結構，邏輯上連續的文件可以存放在若干不連續的物理塊中，但對於每個文件，在存儲介質中除存儲文件本身外，還要求系統另外建立一張索引表，索引表記錄了文件信息所在的邏輯塊號和與之對應的物理塊號。索引表也以文件的形式存儲在存儲介質中，索引表的物理地址則由文件說明信息項給出。索引結構如圖5.21所示。
       

                   圖5.21索引結構文件的示意圖

    在很多情況下，有的文件很大，文件索引表也就較大。如果索引表的大小超過了一個物理塊，可以採用間接索引（多重索引），也就是在索引表所指的物理塊中存放的不是文件信息，而是裝有這些信息的物理塊地址。這樣，如果一個物理塊可裝下n個物理塊地址，則經過一級間接索引，可尋址的文件長度將變爲n×n塊。如果文件長度還大於n×n塊，還可以進行類似的擴充，即二級間接索引，其原理如圖5.22所示。
         

                     圖5.22文件的多級索引結構

    不過，大多數文件不需要進行多重索引，也就是說，這些文件所佔用的物理塊的所有塊號可以放在一個物理塊內。如果對這些文件也採用多重索引，則顯然會降低文件的存取速度。因此，在實際系統中，總是把索引表的頭幾項設計成直接尋址方式，也就是這幾項所指的物理塊中存放的是文件信息；而索引表的後幾項設計成多重索引，也就是間接尋址方式。在文件較短時，就可利用直接尋址方式找到物理塊號而節省存取時間。
    索引結構既適用於順序存取，也適用於隨機存取，並且訪問速度快，文件長度可以動態變化。索引結構的缺點是由於使用了索引表而增加了存儲空間的開銷。另外，在存取文件時需要至少訪問存儲器兩次以上，其中，一次是訪問索引表，另一次是根據索引表提供的物理塊號訪問文件信息。由於文件在存儲設備的訪問速度較慢，因此，如果把索引表放在存儲設備上，勢必大大降低文件的存取速度。一種改進的方法是，當對某個文件進行操作之前，系統預先把索引表放入內存，這樣，文件的存取就可直接在內存通過索引表確定物理地址塊號，而訪問存儲設備的動作只需要一次。當文件被打開時，爲提高訪問速度將索引表讀入內存，故又需要佔用額外的內存空間。