рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Файлы и файловые системы

Файлы и файловые системы - раздел Информатика, Курс лекций по информатике Тема: Базы данных, Банки Данных, Системы Управления Базами Данных — СУБД Важным Шагом В Развитии Информационных Систем Явился Переход К Использованию ...

Важным шагом в развитии информационных систем явился переход к использованию централизованных систем управления файлами. С точки зрения прикладной программы, файл — это именованная область внешней памяти, и 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 берет на себя распределение внешней памяти, отображение имен файлов в соответствующие адреса во внешней памяти и обеспечение доступа к данным.

Такие системы иногда называются файловыми. Несмотря на относительную простоту организации, файловые системы имеют ряд недостатков:

1. Избыточность данных. Файловые системы характеризуются значительной избыточностью, поскольку нередко для решения различных задач управления используются одни и одни и те же данные, размещенные в разных файлах. Из-за дублирования данных в разных файлах память на внешних запоминающих устройствах используется неэкономно, информация одного и того же объекта управления распределяется между многими файлами. При этом довольно тяжело представить общую информационную модель предметной области.

2. Несогласованность данных. Учитывая, что одна и одна и та же информация может размещаться в разных файлах, технологически тяжело проследить за внесением изменений одновременно во все файлы. Из-за этого может возникнуть несогласованность данных, когда одно и одно и то же поле в разных файлах может иметь разные значения.

3. Зависимость структур данных и прикладных программ. При файловой организации логическая и физическая структуры файла должны соответствовать их описанию в прикладной программе. Прикладная программа должна быть модифицирована при любом изменении логической или физической структуры файла. Поскольку изменения в одной программе часто требуют внесения изменений в другие информационно-связанные программы, то иногда проще создать новую программу, чем вносить изменения в старую. Поэтому этот недостаток файловых систем приводит к значительному увеличению стоимости сопровождения программных средств. Иногда стоимость сопровождения программных средств может достигать 70 % стоимости их разработки.

Пользователи видят файл как линейную последовательность записей и могут выполнить над ним ряд стандартных операций:

ü создать файл (требуемого типа и размера);

ü открыть ранее созданный файл;

ü прочитать из файла некоторую запись (текущую, следующую, предыдущую, первую, последнюю);

ü записать в файл на место текущей записи новую, добавить новую запись в конец файла.

В разных файловых системах эти операции могли несколько отличаться, но общий смысл их именно такой. Главное, что следует отметить, это то, что структура записи файла была известна только программе, которая с ним работала, система управления файлами не знала ее. И поэтому для того, чтобы извлечь информацию из файла, необходимо было знать структуру записи файла с точностью до бита. Каждая программа, работающая с файлом, должна была иметь у себя внутри структуру данных, соответствующую структуре этого файла. Такая ситуации характеризовалась как зависимость программ от данных.

Для информационных систем характерным является наличие большого числа различных пользователей (программ), каждый из которых имеет свои специфические алгоритмы обработки информации, хранящейся в одних и тех же файлах. Изменение структуры файла, которое было необходимо для одной программы, требовало исправления и перекомпиляции, а также дополнительной отладки всех остальных программ, работающих с этим же файлом. Это было первым существенным недостатком файловых систем, который явился толчком к созданию новых систем хранения и управления информацией.

Далее, поскольку файловые системы являются общим хранилищем файлов, принадлежащих, вообще говоря, разным пользователям, системы управления файлами должны обеспечивать авторизацию доступа к файлам. В общем виде подход состоит в том, что по отношению к каждому зарегистрированному пользователю данной вычислительной системы для каждого существующего файла указываются действия, которые разрешены или запрещены данному пользователю.

В большинстве современных систем управления файлами применяется подход к защите файлов, впервые реализованный в ОС UNIX. В этой ОС каждому зарегистрированному пользователю соответствует пара целочисленных идентификаторов: идентификатор группы, к которой относится этот пользователь, и его собственный идентификатор в группе. При каждом файле хранится полный идентификатор пользователя, который создал этот файл, и фиксируется, какие действия с файлом может производить его создатель, какие действия с файлом доступны для других пользователей той же группы и что могут делать с файлом пользователи других групп. Администрирование режимом доступа к файлу в основном выполняется его создателем-владельцем. Для множества файлов, отражающих информационную модель одной предметной области, такой децентрализованный принцип управления доступом вызывал дополнительные трудности. Отсутствие централизованных методов управления доступом к информации послужило еще одной причиной разработки СУБД.

Следующей причиной стала необходимость обеспечения эффективной параллельной работы многих пользователей с одними и теми же файлами. В общем случае системы управления файлами обеспечивали режим многопользовательского доступа. Если операционная система поддерживает многопользовательский режим, вполне реальна ситуация, когда два или более пользователя одновременно пытаются работать с одним и тем же файлом. Если все пользователи собираются только читать файл, ничего страшного не произойдет. Но если хотя бы один из них будет изменять файл, для корректной работы этих пользователей требуется взаимная синхронизация их действий по отношению к файлу.

В системах управления файлами обычно применялся следующий подход. В операции открытия файла (первой и обязательной операции, с которой должен начинаться сеанс работы с файлом) среди прочих параметров указывался режим работы (чтение или изменение). Если к моменту выполнения этой операции некоторым пользовательским процессом PR1 файл был уже открыт другим процессом PR2 в режиме изменения, то и зависимости от особенностей системы процессу PR1 либо сообщались и невозможности открытия файла, либо он блокировался до тех пор, пока в процессе PR2 не выполнялась операция закрытия файла.

При подобном способе организации одновременная работа нескольких пользователей, связанная с модификацией данных в файле, либо вообще не реализовывалась, либо была очень замедлена.

Эти недостатки послужили тем толчком, который заставил разработчиков информационных систем предложить новый подход к управлению информацией. Этот подход был реализован в рамках новых программных систем, названных впоследствии Системами Управления Базами Данных (СУБД), а сами хранилища информации, которые работали под управлением данных систем, назывались базами или банками данных (БД и БнД).

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Курс лекций по информатике Тема: Базы данных, Банки Данных, Системы Управления Базами Данных — СУБД

ГОУ ВПО Вологодский государственный технический университет факультет промышленного менеджмента..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Файлы и файловые системы

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

История развития баз данных
В истории вычислительной техники можно проследить развитие двух основных областей ее использования. Первая область — применение вычислительной техники для выполнения числе

Первый этап — базы данных на больших ЭВМ
История развития СУБД насчитывает около 40 лет. В 1968 году была введена в эксплуатацию первая промышленная СУБД система IMS фирмы IBM. В 1975 году появился первый стандарт ассоциации по языкам сис

Второй этап - эпоха персональных компьютеров
Персональные компьютеры стремительно ворвались в нашу жизнь и буквально перевернули наше представление о месте и роли вычислительной техники в жизни общества. Теперь компьютеры стали ближе и доступ

Третий этап - распределенные базы данных
Хорошо известно, что история развивается по спирали, поэтому после процесса «персонализации» начался обратный процесс — интеграция. Множится количество локальных сетей, все больше информации переда

Четвертый этап - Интранет
Этот этап характеризуется появлением новой технологии доступа к данным — Интранет. Основное отличие этого подхода от технологии клиент-сервер состоит в том, что отпадает необходимость использования

Защита информации в БД и защита БД
Для обработки запросов к БД разрабатывают программы, которые составляют прикладное программное обеспечение. Программы, с помощью которых пользователи работают с базой данных, называются приложениям

Языковые средства субд
Языковые средства СУБД необходимы для описания данных, организации общения и выполнения процедур поиска и различных преобразований данных. Классификация языковых средств БнД, показанная на рис.1, р

Пользователи банков данных
Как любой программно-организационно-технический комплекс, банк данных существует во времени и в пространстве. Он имеет определенные стадии своего развития: ü Проектирование.

Основные функции группы администратора БД
1. Анализ предметной области: описание предметной области, выявление ограничений целостности, определение статуса (доступности, секретности) информации, определение потребностей пользователей, опре

Архитектура базы данных
В процессе научных исследований, посвященных тому, как именно должна быть устроена СУБД, предлагались различные способы реализации. Самым жизнеспособным из них оказалась предложенная американским к

Этапы проектирования баз данных
Создание и внедрение в практику современных информационных систем автоматизированных баз данных выдвигает новые задачи проектирования, которые невозможно решать традиционными приемами и методами. Б

Внешний уровень — подготовительный этап инфологического проектирования
Целью проектирования на внешнем уровне является разработка внемашинного информационного обеспечения, которое включает систему входной (первичной) документации, характеризующую определенную предметн

Составные части инфологической модели
Основными составными элементами инфологической модели являются сущности (информационные объекты), связи между ними и их атрибуты(свойства).

Требования и подходы к инфологическому проектированию
Целью инфологического проектирования есть создание структурированной информационной модели предметной области (ПО), для которой разрабатывается БД. При проектировании на инфологическом уровне созда

Множественные связи усложняют управление базой данных, поэтому их использование нежелательно
Например в Access с этой целью создают вспомогательный объект связи, состоящий из ключевых реквизитов связываемых объектов, который может быть дополнен описательными реквизитами. В данном случае та

Основные функции субд
Мы уже отмечали, что СУБД представляет собой комплекс программных и языковых средств, предназначенных для создания и управления БД и обеспечения доступа к данным. Основные функции СУБД следующие:

Основные средства субд
Основными средствами СУБД являются: 1. средства задания (описания) структуры БД; 2. средства конструирования экранных форм, предназначенных для ввода данных, просмотра и их обрабо

СУБД в многопользовательских системах
База данных, как правило, содержит данные, необходимые многим пользователям. Получение одновременного доступа нескольких пользователей к общей БД возможно при установке СУБД в сети персональных ком

Основные свойства СУБД и базы данных
ü отсутствие дублирования данных в различных объектах модели, обеспечивающее однократный ввод данных и простоту их корректировки; ü непротиворечивость данных; ü цел

Обработка данных средствами СУБД
Добавление, удаление, изменение и выборка данных производится при помощи языка запросов, встроенного алгоритмического языка и других средств СУБД. Реализация запро

Обзор субд
Рынок программного обеспечения ПК располагает большим числом разнообразных по своим функциональным возможностям коммерческих СУБД общего назначения, а также средствами их окружения практически для

Еще раз о реляционной модели данных
Реляционная модель появилась вследствие стремления сделать базу данных как можно более гибкой. Данная модель предоставила простой и эффективный механизм поддержания связей данных.

Этап 7. Тестирование и усовершенствование
После завершения работ по отдельным компонентам приложения необходимо проверить функционирование приложения в каждом из возможных режимов. Необходимо проверить работу макросов, использовав пошаговы

Данные и информация
Понимание различия между данными и информацией облегчит выявление сведений, которые необходимо хранить в базе данных. Это различие состоит в том, что данные – это статические значения, хранящиеся в

Отбор необходимых данных
После определения задач нужно составить для каждой из них описание данных, необходимых для ее решения. Каждый элемент данных, по характеру его использования, может быть классифицирован одним из сле

Архитектура Microsoft Access
Microsoft Access называет объектами все, что может иметь имя (в смысле Access). В базе данных Access основными объектами являются таблицы, запросы, формы, отчеты, макросы и

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги