Файловые системы. Базы данных. Часть 2.

Наборы данных в операционных системах имеют разнообразные структуры, две из которых являются наиболее распространенными: последовательная и прямая. Последовательная структура, являясь наиболее простой, обеспечивает высокую эффективность доступа, так как порядок обработки записей набора данных известен заранее. Прямая структура обеспечивает произвольный доступ к записям, не накладывая ограничений на порядок их обработки.

Прочие структуры наборов данных занимают промежуточное положение между последовательной и прямой, используя их отдельные достоинства. К ним относятся: библиотечная структура, состоящая из совокупности последовательно организованных разделов, снабженных справочником; индексно-последовательная структура, снабженная системой индексов для ускорения поиска последовательно организованной информации; виртуальная структура, учитывающая странично-сегментную организацию памяти, и др.

Каждая структура наборов данных имеет в составе файловой системы метод доступа к записям (возможно несколько), с помощью которого пользователь в прикладной программе осуществляет обмен данными.

Файловые системы имеют два уровня управления: 1) управление на уровне тома запоминающего устройства; 2) системное управление.

Допускается различное соответствие между набором данных и томом. С одной стороны, том может содержать один или несколько наборов данных. С другой стороны, один набор данных может располагаться на нескольких томах (многотомный набор данных). Управление на уровне тома файловой системой должно обеспечивать информацию о наборах данных (частях наборов данных), расположенных на томе и свободных участках его. С этой целью каждый том имеет оглавление (или справочник), адрес которого указывается в метке тома (последняя предназначена для однозначной идентификации конкретного тома). Оглавление тома состоит из меток наборов данных, предназначенных для описания наборов данных или их частей, а также из элементов оглавления, предназначенных для описания свободных участков. Отдельной меткой может быть описано оглавление тома.

Системный уровень управления файловой системой обеспечивает построение единой информационной системы для совокупности наборов данных. С этой целью организуются системные и пользовательские каталоги, которые позволяют по имени набора данных автоматически определить тома и устройства, с которыми связан набор. При необходимости оператору выдается запрос на установку томов на выделенные устройства. Каталоги обычно имеют многоуровневую иерархическую структуру, позволяющую использовать составные имена для наборов данных.

Пользователь может использовать как уровень тома, так и системный уровень для управления наборами данных. При работе на уровне тома указывается не только имя набора данных, но и вся необходимая информация о его местоположении: имена томов, адреса устройств, структура набора данных и т. д. При работе на системном уровне достаточно указать имя набора данных; вся необходимая информация о наборе данных располагается в каталоге.