Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Использование данных в вычислительной технике



Хранение данных.

Файлы.

Файловые системы.

2.1. Направления использования вычислительной техники:

1. Вычисление расчётов, невыполнимых вручную (сложные трудоёмкие алгоритмы).

2. Использование средств вычислительной техники в автоматизированных информационных системах.

Информационная система (ИС) - программный комплекс для выполнения специфических операций с данными, предоставление удобного интерфейса.

Задача - обеспечение надёжного хранения информации, оперативной выдачи необходимой информации.

Характеризуется большими объёмами исходных данных и простыми алгоритмами преобразования.

2.2. Хранение данных.

До конца 50-ых основными носителями памяти являются:

- магнитные ленты и магнитные барабаны (ёмкость магнитных лент 20 Мб и 10 Мб). Недостатки: информация организована в формате последовательного доступа, скорость магнитных лент низкая. Магнитный барабан: вместо одной считывающей головки на барабане их было несколько.

- накопители на магнитных дисках. Ёмкость - 2,5 Мб; 7,5 Мб; 29 Мб; 100 Мб; 200 Мб.

На сегодняшний день список расширился: HDD, магнитные диски, Flash-носители, пластиковые носители.

Файлы.

Файл - это поименованная область внешней памяти, с которой может считываться информация (с точки зрения прикладных программ).

Функции системы управления файлами:

1. Распределение внешней памяти.

2. Отображение имён файлов в соответствии с адресами внешней памяти.

3. Обеспечение доступа к данным.

Структура файла.

1. На магн. ленте – файл последовательного доступа:

заголовок

байт 0

байт 1

байт 2

байт 3

EOF (конец файла)

2. На магн. дисках физическая структура файла изменилась:

О - N цилиндров

O - M треков (дорожек)

O - K секторов

В зависимости от объёма накопителя сектора объединяются в блоки (кластеры - минимальная адресная единица информации), т.е. блок - минимальный объём, который можно прочитать или записать. Файл может занимать несколько блоков. Но читается этот файл как файл последовательного доступа.

Файл имеет свой адрес - № цилиндра, № трека и № сектора. Для обмена информацией с аппаратурой необходимо указать N, M, K. Такой вариант существенно ускоряет время доступа.

Два подхода представления файлов:

1. Файл - последовательность байтов. Из файла можно прочитать или записать указанное количество байт.

2. Файл представляется пользователю, как последовательность записей, а каждая запись - это последовательность байтов постоянного или переменного действия. Запись можно читать или записывать последовательно, либо можно позиционировать файл на запись с указанным номером.



0 Запись 1

1 Запись 2

2 Запись 3

Файл, разделённый на индексы - индексно-последовательный файл.

Именование файла.

1. Непосредственное имя файла.

2. Полное имя файла (многоуровневое).

Практически все системы поддерживают многоуровневые названия файлов (имя содержит имена каталогов, в которые он включён).

Существует 2 варианта полного названия файла:

- Цепочка имён начинается с имени накопителя - организация изолированной файловой системы:

имя накопителя->каталог 1->каталог 2->файл

- Полностью централизованная файловая система - все накопители объединяются в одно файловое пространство (цепочка начинается с корневого каталога), частично реализована в ОС Unix.

 

Защита файлов.

Любая информационная система должна обеспечивать доступ к своим ресурсам. Файл связан с определенной приложенной информацией, разорвать эту цепочку практически невозможно.

Режим многопользовательского доступа

Если операционная система поддерживает многопользовательский режим, вполне реальна ситуация, когда два или более пользователей одновременно пытаются работать с одним и тем же файлом.

Исторически в файловых системах применялся следующий подход. В операции открытия файла (первой и обязательной операции) помимо прочих параметров указывался режим работы (чтение или изменение). Если к моменту выполнения этой операции от имени некоторой программы (процесса) A файл уже находился в открытом состоянии от имени некоторой другой программы B, причем существующий режим открытия был несовместимым с желаемым режимом (совместимо только чтение), то в зависимости от особенностей системы программе A либо сообщалось о невозможности открытия файла в желаемом режиме, либо она блокировалась до тех пор, пока программа B не выполнит операцию закрытия файла.



2.4. Файловые системы.

Моделирование отношений на файловых структурах.

Файл 1 основной

F1

Файл 2 зависимый

F2

Структура записи основного файла:

в самом файле кроме первичного ключа и записи, мы получаем элементы, в которых мы имеем № записи, зависимой от кортежа. Получаем мы их по соответствующему ключу (ссылке-указателю на первую запись в подчиненном файле).

Структура записи подчиненного файла:

указатель на следующую запись, запись в цепочке подчиненных записей.

Пример создания файловой системы:

CREATE INDEX - создание индексированных файлов для первичного и вторичного ключа

CREATE INDEX <имя инд.> ON <имя отношения> (<имя атрибута> [<признак упорядочивания>],

имя инд. - уникальный идентификатор индекса в системе

имя атрибута - имя ключевого атрибута (первичный и вторичный ключ)

признак упорядочивания - упорядоченность по ключу.

В данное время большинство файловых систем непригодны для построения БД. Причины, которые не позволяют эффективно использовать файловую систему для создания информационной системы:

1. Системы управления файлами не поддерживают логически согласованный набор файлов.

2. Файловая система не обеспечивает интерпретации внутри содержимого файла.

3. Файловая система не способна к восстановлению файла после различного рода сбоев.

4. Файловая система не поддерживает режим многопользовательского доступа к информации.

 

Лекция 3. Реляционная модель. Часть 1.


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2019 год. Все права принадлежат их авторам!