1、第十章 文件、外部排序与外部搜索 主存储器和外存储器 文件组织 多级索引结构 外排序 1主存储器与外存储器 主存储器 又叫 内存储器， 简称为 内存；外存储器 简称为 外存。 外存储器 与 内存储器 相比，优点是：u 价格较低u 永久的存储能力 缺点：u 访问 外存 储器上的数据比访问 内存 要慢 56个数量级 要求我们在开发系统时必须考虑如何 使外存访问次数达到最少 。2磁带（ tape） 磁带是一种 顺序存取 设备。 磁带主要用于备份、存储不经常使用的数据，以及作为将数据从一个系统转移到另一个系统的脱机介质。 3读出头 写入头磁带送带盘 卷带盘 磁带卷在一个卷盘上，运行时磁带经过读写磁头，
2、把磁带上的信息读入计算机，或者把计算机中的信息写到磁带上去。 数据记录在磁带带面上。在带面上并列存放有 9 个磁道的信息，即 每一横排有 9 位二进制信息 ： 8 位数据加 1 位奇偶校验位。 磁带的存储密度用 BPI（ Bit Per Inch） 为单位，典型的存储密度有 3 种： 6250BPI（ =246排/mm）、 1600BPI（ =64排 /mm）、 800BPI（32排 /mm）。正常走带速度为 3 5m/Sec，因设备而异。4 数据的传送速度 = 存储密度 走带速度 。 在应用中使用文件进行数据处理的基本单位叫做 逻辑记录 ，简称为记录；在磁带上物理地存储的记录叫做 物理记录
3、。 在使用磁带或磁盘存放逻辑记录时，常常把 若干个逻辑记录打包 进行存放，把这个过程叫做“块化 ”（ blocking）。经过块化处理的物理记录叫做 块化记录 。 磁带设备是一种启停设备。磁带每次启停都有一个加速与减速的过程，在这段时间内走带不5稳定，只能走空带，这段空带叫做 记录间间隙IRG（ Inter Record Gap）或者 块间间隙 IBG（ Inter Block Gap），其长度因设备而异。6磁带速度75-200英寸 /秒传输速度7000-1250000字 /秒1.5-16ms 1.5-16ms定速加速IBG0.3 0.75英寸减速物理记录启动位置IBG0.3 0.75英寸停止
4、位置传输开始 传输完成经过时间 如果每个逻辑记录是 80个字符 ， IRG为 0.75英寸 ，则对存储密度为 1600BPI 的磁带，一个逻辑记录仅占 80/1600 = 0.05英寸 。每传输一个逻辑记录磁带走过 0.05英寸 ，接着磁带要走过一个 IRG占 0.75英寸 。结果大部分时间都花费在走空带上， 存储利用率只有 1/16。 如果将若干逻辑记录存放于一个块，将 IRG变成 IBG，可以提高存储利用率。例如，将 50个有 80个字符的逻辑记录放在一个块内，此块的长度将达到 5080/1600 = 2.5英寸，存储利用率达到 0.77。因此在磁带上采用 按块读写 。7 在磁带设备上读写
5、一块信息所用时间tIO = ta + tb 其中， ta 是 延迟时间 ，即读写磁头到达待读写块开始位置所需花费的时间，它与当前读写磁头所在位置有关。 tb是对一个块进行 读写所用时间 ，它等于数据传输时间加上 IBG时间。 磁带设备只能用于处理变化少，只进行 顺序存取 的大量数据。8磁盘（ disc） 磁盘存储器通常称为 直接存取设备 ，或 随机存取设备 ，它访问外存上文件的任一记录的时间几乎相同。 磁盘存储器可以 顺序存取 ，也可以 随机存取 。 目前使用较多的是 活动臂硬盘组 ：若干盘片构成磁盘组，它们安装在主轴上，在驱动装置的控制下高速旋转。除了最上面一个盘片和最下面一个盘片的外侧盘面不用以外，其他每个盘片上下两面都可存放数据。将这些可存放数据的盘面称为 记录盘面 。 910主轴盘片活动臂（回转臂）读写磁头磁道柱面
