Адресация, имена, спецификация данных в ОС.

Накопители на магнитных носителях, файлы, циклы обработки.

Управление данными в операционных системах

Лекция 8

Управление данными включает следующие компоненты:

• долговременное планирование — организацию размещения данных на внешних носителях, их выборку и предоставление пользовательским программам;

• оперативное управление — распределение оперативной памяти под программы и данные, реализацию обмена данными между оперативной и внешней памятью;

• управление внешними устройствами ввода-вывода и размещения данных.

Накопители данного типа являются основной средой хранения информации в ЭВМ и разделяются на накопители на магнитных лентах (НМЛ) и магнитных дисках (НМД). В настоящее время устоялось следующее представление: НМД используются для оперативного (во время решения задач) хранения информации, НМЛ — для резервного (архивного) хранения (стримеры).

Файл (набор данных на внешнем носителе) рассматривается как совокупность записей одинаковой структуры,

Цикл обработки- файла включает следующие операции (рис. 1.2):

1. • открытие файла

2. • организация цикла, управляемого файлом (заканчивается по исчерпании записей файла — наступлении состояния EOF — end-of-file), после чего выполняется некоторый оператор (обычно освобождение устройства).

3. • закрытие файла — выполнение операций по внесению всех окончательных изменений в файл и его реквизиты, освобождение памяти, отведенной под файл, и устройства, на котором он размещался.

Таким образом, траектория данных, обрабатываемых в компьютере, выглядит следующим образом:

• считывание (ввод) порции данных с накопителя (внешнего устройства -ВУ) и помещение его в область оперативной памяти - ОП (буфер);

• извлечение данных из буфера, их обработка и помещение обратно или в другой (выходной) буфер;

• после окончания обработки — вывод (запись) результатов на выходной накопитель также в форме одного или нескольких блоков.

Т. е. всякая правильно выполненная и завершенная операция обработки данных начинается считыванием информации с ВУ и должна заканчиваться записью результата на ВУ. Всякое прерывание данной последовательности неминуемо приводит к разрушению информации и потере данных.

Понятие «управление данными» является характерным не только для ОС, но и для СУБД (систем управления базами данных). В чем же заключается различие?

Коренное отличие СУБД от файловых систем ОС состоит в том, что СУБД устанавливает связь между содержанием и адресом, а ОС — между именем и адресом данных. В то же время эта грань постоянно подвергается «атакам» с обеих сторон.

В эпоху до появления ОС и систем программирования (СП) программист должен был писать программы в непосредственных адресах ЭВМ. Элементом такой программы является команда в абсолютных адресах, например, как это было в очень популярной в свое время двухадресной машине Минск: 10 00 1234 7653

(«сложить содержимое адреса 1234 с содержимым адреса 7653 и записать по адресу 7653»).