Ποια είναι η δομή των δεδομένων που αποθηκεύονται στη δευτερεύουσα μνήμη;

Η δομή των δεδομένων που αποθηκεύονται στη δευτερεύουσα μνήμη είναι πολύ μεταβλητή και εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, όπως:

* Ο τύπος δευτερεύουσας αποθήκευσης: Διαφορετικά μέσα αποθήκευσης (μονάδες δίσκου σκληρού δίσκου (HDDs), μονάδες στερεάς κατάστασης (SSDs), οπτικοί δίσκοι, μονάδες ταινίας) έχουν διαφορετικές υποκείμενες φυσικές δομές που επηρεάζουν τον τρόπο οργανωμένης λειτουργίας των δεδομένων. Για παράδειγμα, οι HDD χρησιμοποιούν μαγνητικές πιατέλες και ανάγνωση/εγγραφή κεφαλών, ενώ οι SSD χρησιμοποιούν μνήμη flash. Αυτό επηρεάζει τον τρόπο πρόσβασης των δεδομένων και το επίπεδο της εγγενούς οργανισμού.

* Το σύστημα αρχείων: Το σύστημα αρχείων είναι ένα κρίσιμο στρώμα λογισμικού που οργανώνει δεδομένα στη συσκευή αποθήκευσης. Καθορίζει τον τρόπο με τον οποίο τα αρχεία και οι καταλόγοι είναι δομημένα, ονομάζονται και βρίσκονται. Τα κοινά συστήματα αρχείων περιλαμβάνουν NTF, FAT32, EXT4, APFS κ.λπ., το καθένα με τη δική του οργανωτική προσέγγιση (π.χ., πώς αποθηκεύονται τα μεταδεδομένα όπως το μέγεθος του αρχείου και τα χρονικά σήματα).

* Η εφαρμογή: Η εφαρμογή της εφαρμογής ή η χρήση των δεδομένων συχνά υπαγορεύει την εσωτερική δομή των δεδομένων μέσα σε ένα αρχείο. Ένα αρχείο κειμένου είναι απλά μια ακολουθία χαρακτήρων, ενώ ένα αρχείο βάσης δεδομένων μπορεί να έχει ένα σύνθετο, εσωτερικό σχήμα με πίνακες, ευρετήρια και σχέσεις. Τα αρχεία εικόνας (JPEG, PNG) έχουν συγκεκριμένες μορφές που καθορίζουν τον τρόπο αποθήκευσης εικονοστοιχείων και μεταδεδομένων.

Γενικές αρχές:

Ανεξάρτητα από τη συγκεκριμένη εφαρμογή, ισχύουν ορισμένες γενικές αρχές:

* Αρχεία: Τα δεδομένα είναι συνήθως οργανωμένα σε αρχεία, τα οποία είναι λογικές μονάδες δεδομένων με όνομα και συναφή μεταδεδομένα. Ένα αρχείο μπορεί να περιέχει οτιδήποτε από απλό κείμενο σε σύνθετα δυαδικά δεδομένα.

* Κατάλογοι (φακέλοι): Τα αρχεία συχνά ομαδοποιούνται σε καταλόγους για τη βελτίωση της οργάνωσης και της διαχείρισης. Οι ίδιοι οι κατάλογοι μπορούν να περιέχουν άλλους καταλόγους, δημιουργώντας ένα ιεραρχικό σύστημα αρχείων.

* μεταδεδομένα: Που σχετίζονται με κάθε αρχείο και κατάλογο είναι μεταδεδομένα, τα οποία είναι δεδομένα * σχετικά με τα δεδομένα. Αυτό περιλαμβάνει πληροφορίες όπως μέγεθος αρχείου, ημερομηνία δημιουργίας, τελευταία τροποποιημένη ημερομηνία, δικαιώματα και τύπο αρχείου.

* Φυσική διάταξη: Το υποκείμενο μέσο φυσικής αποθήκευσης έχει τη δική του οργάνωση. Για παράδειγμα, οι HDDs οργανώνουν δεδομένα σε κομμάτια, τομείς και κυλίνδρους. Τα SSD χρησιμοποιούν μάρκες μνήμης flash, οργανωμένες σε μπλοκ και σελίδες. Το σύστημα αρχείων χαρτογραφεί λογικά αρχεία και καταλόγους σε αυτές τις φυσικές τοποθεσίες.

* Δομές δεδομένων εντός αρχείων: Η * εσωτερική * δομή ενός αρχείου αντικατοπτρίζει συχνά τη δομή δεδομένων που χρησιμοποιείται από την εφαρμογή. Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει πράγματα όπως συστοιχίες, συνδεδεμένες λίστες, δέντρα, γραφήματα ή προσαρμοσμένες δομές δεδομένων, όλες σειριοποιημένες με τρόπο που η εφαρμογή μπορεί να ανακατασκευάσει αργότερα.

Εν ολίγοις, δεν υπάρχει * δομή *. Η δομή των δεδομένων στη δευτερογενή μνήμη είναι ένας συνδυασμός στρώματος των φυσικών χαρακτηριστικών της συσκευής αποθήκευσης, το σύστημα αρχείων που οργανώνει τα δεδομένα και την εσωτερική δομή που υπαγορεύεται από την εφαρμογή χρησιμοποιώντας τα δεδομένα. Η πολυπλοκότητα αυξάνεται σημαντικά όταν εξετάζεται οι βάσεις δεδομένων και άλλα εξελιγμένα συστήματα διαχείρισης δεδομένων.