物理存储介质
- 将不同性价比的存储器组织在一起，满足高速度、大容量、低价格需求。
- CPU与内存直接交换信息，按存储单元（存储字）进行访问
- 外存按存储块进行访问，其信息需先装入内存，才能被CPU处理
访问磁盘比访问内存慢了10的四次方倍。
文件在磁盘上的存储体系：文件分配表FAT—目录（文件夹）—磁盘块（簇）
磁盘的结构与特性
- 磁盘由8个盘-16个盘面-磁道-扇区组成
- 磁盘的读写单位：簇/块（连续的若干个扇区）
- 磁盘读写时间：寻道时间+旋转时间+传输时间
- 物理存取算法考虑的关键：
- 降低I/O次数
- 降低排队等待时间
- 降低寻道/旋转延迟时间
（同一磁道连续存储/同一柱面不同磁道并行块存储/多个磁盘并行块存储）
查询实现的基本思想
RAID技术：
并行读取多个磁盘——拆分文件（比特级拆分/块级拆分）
可靠性：奇偶校验与纠错数据库表与磁盘块的映射——通过索引实现。
磁盘块管理包括读写磁盘块（数据被组织成一个个磁盘块，块上是01串）
- 内存缓冲区管理包括对于内存空间的分配管理，以及调入调出内存页的策略管理，即调用磁盘块的读写函数。
- 文件管理：数据库表和内存页的映射通过索引实现。
记录与表在磁盘上的存储
数据库记录在磁盘上的存储：
定长记录——一条记录有固定长度的字节，按字节数区分记录。
变长记录——加入标志/指针隔开记录的属性值。记录可以跨块存储和非跨块存储
非跨块存储——浪费一些存储空间，但磁盘块之间无关联可并行
跨块存储（用指针连接）——节省一些存储空间，但磁盘块之间有关联需串行。表所占磁盘块的分配方法
连续分配：扩展困难问题
链接分配：数据块中包含指针，访问速度问题
按簇分配：簇是若干连续的磁盘块，簇之间靠指针连接。
索引分配：索引块中存放指向实际数据块的指针
数据库的文件组织方法
四种
| * | 特点 | 插入方法 | 删除方法 | 优点 | 缺点 | 改进措施 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 无序记录文件 | 记录可存储于任意空闲位置 | 插入到尾部；插入到有“删除标记”的空间 | 直接删除；标记“删除标记” | 更新效率高 | 检索效率低；增删频繁造成空间浪费，因此需要周期性重组数据库 | |
| 有序记录文件 | 记录按某属性（组）的顺序插入 | 插入到有“删除标记”的空间 | 查找然后删除 | 检索效率高（按存储排序的属性即排序字段检索时），可以采用折半查找法 | 更新效率低，因为更新时要移动其他记录 | 预留空间以放置新插入的元祖，称为溢出文件，是无序的。因此需要 周期性重组数据库 |
| 散列文件 | 按某属性的值依据一个散列函数计算存放位置（桶号） | 计算桶号然后插入；插入到溢出桶 | 查找然后删除 | 检索和更新效率都有提高 | 桶满会溢出 | 链接法处理溢出，预留溢出桶 |
| 聚簇文件 | 将具有相同或相似属性的记录存放于连续的磁盘簇块中 | 查找然后删除 | 检索和更新效率都有提高 |