Дореляционные системы

ТЕМА 1

ДОРЕЛЯЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

1.1. Файловые системы

Централизованные системы управления файлами – это именованная область внешней памяти, в которую можно записывать и из которой можно считывать данные. Правила именования файлов, способ доступа к данным, хранящимся в файле, и структура этих данных зависят от конкретной системы управления файлами и, возможно, от типа файла. Система управления файлами обеспечивает распределение внешней памяти, отображение имен файлов в соответствующие адреса во внешней памяти и обеспечение доступа к данным.

1.2. Структуры файлов

Во всех современных компьютерах основными устройствами внешней памяти являются магнитные диски с подвижными головками, и именно они служат для хранения фай-лов. Для произведения обмена с магнитным диском на уровне аппаратуры нужно указать номер цилиндра, номер поверхности, номер блока на соответствующей дорожке и число байтов, которое нужно записать или прочитать от начала этого блока.

Возможность обмениваться с магнитными дисками порциями меньше объема блока в настоящее время не используется в файловых системах, поскольку занимает длительное время и усложняет распределение оперативной памяти. Поэтому в файловых системах выделяется некоторый базовый уровень, обеспечивающий работу с файлами, представляющими набор прямо адресуемых в адресном пространстве файла блоков.

Распространены два основных подхода. При первом подходе (файловые системы операционных систем фирмы DEC RSX и VMS) пользователи представляют файл как последовательность записей. Каждая запись – это последовательность байтов постоянного или переменного размера. Записи можно читать или записывать последовательно или позиционировать файл на запись с указанным номером. Второй подход (например операционная система UNIX) состоит в том, что любой файл представляется как последовательность байтов. Из файла можно прочитать указанное число байтов либо начиная с его начала, либо предварительно произведя его позиционирование на байт с указанным номером. Аналогично можно записать указанное число байтов в конец файла либо предварительно произведя позиционирование файла.

4

1.3. Именование файлов

Все современные файловые системы поддерживают многоуровневое именование фай-лов за счет поддержания во внешней памяти дополнительных файлов со специальной структурой – каталогов. Каждый каталог содержит имена каталогов и/или файлов, со-держащихся в данном каталоге. Полное имя файла состоит из списка имен каталогов плюс имя файла в каталоге, непосредственно содержащем данный файл. Разница между способами именования файлов в разных файловых системах состоит в том, с чего начинается эта цепочка имен. Во многих системах управления файлами требуется, чтобы каждый архив файлов (полное дерево справочников) целиком располагался на одном дисковом пакете (или логическом диске, разделе физического дискового пакета, представляемом с помощью средств операционной системы как отдельный диск). В этом случае полное имя файла начинается с имени дискового устройства, на котором установлен соответствующий диск. Такой способ именования используется в файловых системах фирмы DEC, очень близко к этому находятся и файловые системы персональных компьютеров. Такую организацию называют поддержанием изолированных файловых систем. Другой вариант реализован в файловых системах операционной системы Multics, в которой пользователи представляли всю совокупность каталогов и файлов как единое дерево. Полное имя файла начиналось с имени корневого каталога, и пользователь не заботился об установке на дисковое устройство каких-либо конкретных дисков. Система, выполняя поиск файла по его имени, запрашивала установку необходимых дисков. Такую