Файл: Левковиц, Д. Структуры информационных массивов оперативных систем.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 66

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

 

 

Сводная таблица характеристик различных структур файла

Т а б л и ц а

8-15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мультисписок

Мультисписок с

Секторный

 

Инвертированный

Секторно-последова-

 

 

 

 

управляемой

мультисписок

 

список

тельный список

 

 

 

 

 

длиной

списка

 

 

 

 

 

 

Скорость начального от­

Первого пере­

Первого

пересе­

Количества секто­

Длин списка

Длин (по секторам)

вета

является

функ­

сечения списков

чения списков и

ров и первого

пе­

запросов

списка

запросов,

цией

 

 

 

 

распределения по

ресечения списков

 

размера

сектора и

 

 

 

 

 

секторам

 

 

 

первого пересече­

Время

последовательной

 

 

 

 

 

 

ния

 

 

 

 

 

 

1

 

3

 

выборки

 

 

Последователь­

 

 

 

 

 

 

 

 

Время

последовательной

Последовательного) Последовательного1

Среднего вре­

Последовательного

выборки является функ­

ного пересече­

пересечения и рас­

пересечения

и

мени доступа

пересечения и рас­

цией

 

 

 

ния списков

пределения по

распределения

по

ЗУПД

пределения

по

 

 

 

 

 

секторам

секторам

 

 

секторам

 

Общее

время

выборки

4

 

3

2

 

1

 

1

 

Количество произвольных

4

 

4

3

 

2

 

1

 

обращений

к файлу/за­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

прос

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Допоисковая

статистика

 

 

 

 

 

 

 

 

 

поиска

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сложность программиро­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

Время

обновления

 

 

 

 

 

 

3

 

 

Требование к объему па­

 

 

 

 

 

3/1*

Ь/2*

 

мяти

(исключая

спра­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вочник)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* Включая ключи записи для файла с инвертированным списком (исключая ключи в записи файла).


ваншо, и оценка может быть достаточно точной. В даль ­ нейшем выборочные ответы могут быть выведены на экран и, если пользователь укажет, выборка будет уве­ личена, что обеспечит более достоверную оценку и при дальнейшем поиске. В инвертированном списке получа­ ется наиболее точная допоисковая статистика, затем сле­

дует

секторный мультисписок, оценка в котором

получа­

ется

как сумма кратчайших

списков в к а ж д о м

из вы­

бранных секторов, 'И, наконец, мультисписок, в

котором

оценку дает самый короткий

список.

 

Сложность программирования — это довольно субъ­ ективное понятие, представляющее собой некоторую функцию от опыта программистов . Однако система по­ следовательных секторов и мультисписковые системы имеют «меньше подвижных частей», чем инвертирован­ ные и частично инвертированные списковые системы, и поэтому они потенциально менее сложны .

Главными преимуществами мультисписковых систем являются присущая им простота и большая скорость обновления, однако эта скорость получается за счет не­ упорядоченности файла . В этом случае проблема обслу­ живания пространства д о л ж н а решаться либо с помощью списка полезного пространства, либо с помощью методов упорядочивания пространства. В противном случае об­ служивание пространства д о л ж н о проектироваться и вы­ полняться как регенерация файлов .

Сравнение требований к памяти файла зависит от наличия или отсутствия ключей в записи. Ключи могут быть опущены в записях только в инвертированной списковой системе. Если ключи используются только для внутризаписной логической обработки и не используются в межзаписной обработке, то д л я печати они могут быгь исключены из записи файла . В этом случае инвертиро­ ванная списковая структура предъявляет наименьшие требования к памяти, т а к как она не содержит ключей (единственная ссылка на ключ находится на выходе справочника инвертированного списка) . Следующей по экономии памяти стоит секторно-последовательная струк­ тура, которая хотя и имеет ключи в записях, но не имеет адресов связи, за исключением адресов связи в инверти­ рованных списках секторов, которые занимают значитель­ но меньше места. Мультисписковые и инвертированные

списковые структуры требуют наличия ключей в

записи

и адресов связи. Однако так как инвертированные

списки

184


д о л ж н ы

заноситься на более дорогой

З У П Д (диски), чем

записи

файла (магнитные д о р о ж к и ) ,

то стоимость памя­

ти для инвертированной списковой структуры выше, чем для мультисписка потому, что адреса связи в мультисписковой структуре хранятся внутри записи файла . Такое разделение памяти проводится д л я того, чтобы умень­ шить время поиска ответа на запрос. Частично инверти­ рованные мультисписковые системы предъявляют высо­

кие требования к памяти, т а к к а к они д о л ж н ы

содержать

все адреса

связи,

а т а к ж е

некоторые данные

частичной

инверсии в

виде

секторных

адресов.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

РЕАЛИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

Требования, предъявляемые к каждой системе, определяются целью ее создания. Процесс создания системы начинается с того, что не­ сколько человек собираются вместе и принимают неофициальное ре­ шение о необходимости создания системы и определяют требования, которым она должна отвечать. Это решение отражается в документе,

иногда называемом

«Определение требований». Указанный документ

 

 

 

 

Спецификация

Общая

 

 

 

Определение]

 

Оценка

 

системы с-

разработка

 

Оцзнхо

 

и

анализ

альтернативными]

системы и

 

стоимость/

Не)

требований

 

требований

 

уровнями

стоимостный —>

производитель­

 

 

 

 

 

выполнения

анализ

 

ность

 

 

 

 

 

 

и обучение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

персонала

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Создание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

файлов

 

 

 

і/дцеуная

 

1

Конечная

Приобрете-\

остановка

и\Проверна\АРабота

 

(Д}*\спезнрвкдция

»•

разравотка\А[*\ние обору

и проверка

 

 

 

 

1 систілы

 

 

системы

давания

оборудования]

 

 

 

Реализация

программного]

обеспечения

Рис П1-1. Процесс реализации системы.

можно использовать для утверждения политики разработки и реа­ лизации, а также для принятия решений о выделении средств.

Первый ответственный шаг состоит в оценке и анализе требо­ ваний. При этом необходимо провести анализ требований, предъяв­ ляемых к системе известными и потенциальными пользователями системы. Затем выпускается формализованный документ, определяю­ щий требования, предъявляемые к системе. Конкретный вид указан­ ных процедур зависит от структуры данной проектной организации. На рис. П1-1 представлена блок-схема создания системы (с откло­ нениями в зависимости от величины и структуры проектной органи­ зации).

Документ с оценкой и анализом требований обычно содержит сведения о пользователях системы и об объеме информации, которую они будут посылать. Кроме того, в этом документе прогнозируется

186


ожидаемыіі рост системы, основанный па существующих и разраба­ тываемых методах работы. Эта информация дает возможность вы­ полнить следующую стадию процесса, заключающуюся в разработке общей системной спецификации, содержащей различные уровни реа­ лизации системы. В этом документе определяются все функции, вы­ полняемые системой для удовлетворения всех заданных требований. Исключая определение требований, общая системная спецификация— это первый содержательный документ проекта системы.

Если при разработке системы будут использоваться новые прин­ ципы и методы, желательно создать несколько общих системных спецификаций с различными уровнями исполнения. На их основе можно разработать несколько соответствующих проектов и для каждого проекта оценить соотношение стоимость/производитель­ ность. На финансовой основе и некоторых качественных факторах можно определить наилучшее организационное управление систе­ мой.

На рис. П'1-l выход блока спецификаций указывает последова­ тельность документов, выпускаемых при разработке системы. Каждый из них содержит общий проект системы и анализ стоимости. Блок >под назватием «оценка/стоимость/произіводительносгь» выполняет оценку представленных на рассмотрение проектов.

На этой стадии проект системы является достаточно общим, так как при разработке крупных систем часто возможны существен­ ные расходы. Поэтому реализация каждого предложенного проекта практически невозможна.

После выделения (на основе оценки) наилучшего проекта его можно полностью довести до реализации.

На следующей стадии создается последовательность различных документов, необходимых для приобретения требуемого оборудова­ ния, разработки программного обеспечения и найма и обучения пер­ сонала (см. рис. П1-1). Конечно, не всегда требуется оборудование для электронной обработки данных. Для более простых полуавтома­ тических систем, в которых используются только табуляторы, может существовать упрощенный и более рациональный вариант рассмат­ риваемого процесса.

На заключительной стадии проектирования системы или при ее реализации выполняется разработка программного обеспечения. В процессе приобретения оборудования может потребоваться прове­ дение специальных разработок. Кроме того, надо учесть развитие системы после окончания разработки.

•Как указано на рисунке, после найма и обучения персонала обычно начинаются неавтоматизированные («ручные») работы: ре­ дактирование форматов, подготовка перфокарт и проверка. Эти процедуры вместе называются созданием файлов.

Иногда отладка программного обеспечения до установки и про­ верки аппаратуры выполняется на другой машине. После частичного или полного создания файлов, установки :і проверки аппаратуры и разработки большей части или всего программного обеспечения про­ водится полная проверка системы. Затем можно заняться организа­ цией работы пользователей на системе.

Многие (особенно правительственные) организации, нуждаю­ щиеся в крупных системах и ис имеющие квалифицированных спе­ циалистов-разработчиков, могут заключать контракты с другими организациями иа разработку различных блоков системы. На прак­ тике это является обычным делом.

187


На рис. Ш-2

объясняются идеи, сформулированные для рис. П1-1,

с точки зрения

управления персоналом системы. После завершения

разработки системы назначается управляющий реализацией систе­ мы. Он непосредственно связан с тремя руководителями боіее низ­ кого ранга. Один из них занимается приобретением оборудования. В его функцию входит приобретение центральных процессоров и

устройств

массовой

памяти,

средств

связи

и терминалов

(если тре­

буется) и

невычислительного

оборудования

(проекционная, печатаю­

щая и множительная

аппаратура).

 

 

 

 

Второй руководитель занимается разработкой и внедрением

программного обеспечения. Он

отвечает за

сопряжение с

операцнон-

 

 

 

 

Упрабляющцй

 

 

 

 

 

 

 

реализацией

 

 

 

 

 

 

 

 

системы

 

 

 

 

 

 

 

 

Разработка

 

 

 

Приобретение

 

 

и

реализация

 

Организационное

оборудования

 

 

программного

 

сопряжение

 

 

 

 

обеспечения

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

Процессор]

Проекционное,

Сопряжение с

Прикладные

 

 

печатающее

 

Операции'

 

и массовая]

 

операционной]

Обслуживание]

и размножающее\

программы

ввода

память

оборудование

 

системой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Средства

 

 

 

Система

 

Наем

связи

 

 

 

 

хранения

 

обучение

и терминалы]

 

 

 

и поиска

 

персонала

 

Рис. П1-2. Управление

реализаций

системы.

 

ной системой и исполнительные программы, руководит программи­ рованием подсистемы хранения и поиска и разработкой различных прикладных программ.

Производитель ЭВМ обычно поставляет операционную систему, включающую ассембер для программирования на уровне языка ма­ шины, один или несколько компиляторов и средства, дающие воз­ можность работать в режимах распределения времени и оперативной работы. При эксплуатации операционной системы и особенно языка ассемблера может потребоваться обучение персонала, за которое также ответствен второй руководитель. Дополнительно может по­ требоваться разработка центральной исполнительной программы и интерпретатора языка запросов.

Подсистема хранения и поиска является основной исполнитель­ ной программой информационной системы. При помощи этой под­ системы обрабатываются файлы данных. Подсистема создает файлы для ЭВМ, обновляет их и производит поиск информации в ответ на запросы системного исполнителя.

Поиск отдельных записей файлов выполняется прикладными про­ граммами. Накопление этих программ может не прекращаться даже после ввода системы в работу.

188