Файловые системы. Базы данных. Часть 1.

Файловые системы и базы данных предназначены для поддержания совокупности данных, подлежащих обработке, хранению, вводу, выводу, модификации и т. д. Файл (или набор данных) представляет собой совокупность связанных данных, имеющую имя. Информация о наборах данных (имя, внутренняя структура, размеры и т. д.) должна быть доступна операционной системе.

Файловые системы и базы данных строятся на основе управления данными операционных систем. Физическим объектом управления для них являются внешние устройства, точнее, тома, внешних устройств: магнитные ленты, магнитные диски, листинги печатающих устройств и т. д. Важнейшим стимулом развития сложных систем управления данными явилось появление достаточно дешевых внешних запоминающих устройств большой емкости с малым временем доступа к информации в произвольном порядке. К ним в первую очередь относятся накопители на магнитных дисках со сменными носителями.

Файловые системы управляют наборами данных без учета природы данных, их назначения и содержания. Каждая прикладная программа (или пользователь) имеет собственный набор данных, в результате чего данные могут многократно дублироваться, информация в разных наборах может носить противоречивый характер.

Базы данных, являясь этапом в развитии файловых систем, учитывают природу хранимой информации, обеспечивают ее единство и непротиворечивость. Базы данных ориентированы на коллективное использование информации прикладными программами (пользователями).

Централизованное управление данными позволяет обеспечить повышенную надежность хранения информации (защиту от аппаратных сбоев и отказов и программных ошибок), а также высокую эффективность обработки путем минимизации затрачиваемых времени обработки и объемов памяти.

Рассмотрим более подробно структуру и функции файловых систем, обязательного элемента любой развитой операционной системы.

Файловые системы предназначены для выполнения следующих функций:

  • обеспечения различных структур наборов данных и методов доступа к ним;
  • управления наборами данных на разных уровнях;
  • распределения внешней памяти;
  • защиты информации в наборах данных и обеспечения коллективного доступа к ней.