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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 60

Скачиваний: 0

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

файла),

либо к .рефератам и другой сокращенной инфор­

мации

из Файла ссылок. Более того, поскольку д л я любо­

го данного состояния системы файлов имеется опреде­ ленный набор ключей, то словарь ключей, из которого

•может в ы б и р а т ь пользователь,

является

постоянным.

Однако .могут существовать дополнительные

справочники

синонимов, д а ю щ и е переход от

самого общего

с л о в а р я

к системным ключам . Создание системы Файла

ссылок

из двух отдельных частей не представляет труда,

так к а к

процедуры поиска и обновления одинаковы д л я обеих частей.

Рассмотрим рис- 1-2, на котором изображен поток данных в информационной системе. Сплошными линиями обозначен процесс создания и обновления файлов . Ко­ нечной процедурой при создании файла является созда ­ ние Справочника и Промео/суточного файла. Пунктирные линии показывают процесс поиска данных, инициируе­ мый Пользователем.

Предполагается, что связь с системой обеспечивается с помощью пишущей машинки или устройства визуаль ­

ного вывода

(дисплея) . Управление терминалами осу­

ществляется

программой - Исполнителем (далее ее будем

называть просто Исполнитель),

входящей в состав опе­

рационной системы. Отдельные запросы передаются от

Исполнителя

к

Процессору

запросов,

который трансли­

рует з а д а в а е м ы е Пользователем ключи

в

адреса

соот­

ветствующих записей файла . Это

выполняется

путем

интерпретации

ключевых

в ы р а ж е н и й ;

в

качестве

про­

смотровой

таблицы используется

Справочник.

 

Процессор запросов

в ы д а е т

-предварительную инфор ­

мацию и

адреса

определенных

записей.

П р е д в а р и т е л ь ­

ная и н ф о р м а ц и я

выдается Исполнителем

на

терминал,

а адреса

определенных записей

передаются

процессору

файлов .

Процессор

файлов

управляет

обращением

в З У П Д

и может

определять

направление поиска в за­

висимости от требования, содержащегося в запросе. По ­

лученные из файла ответы на запрос в ы д а ю т с я

Исполни­

телем на терминал . В состав т е р м и н а л а иногда

входит

быстродействующее устройство строчной печати, « а кото­ рое выводятся большие объемы данных. Это устройство может находиться либо в вычислительном центре, либо размещаться на большом удалении от ЭВМ . В послед­

нем случае

связь с

Э В М осуществляется с помощью

телефонных

линий.

 

21


 

З а в е р ш и в с помощью

цикла Исполнитель

 

Процес­

сор

запросов

— Процессор

файлов

— Иполнитель

 

работу

с

Файлом

 

ссылок,

пользователь

может

обратиться

к

Файлам,

микрофильмов

 

или Печатных

копий.

Это

 

пока­

зано пунктирной стрелкой на рис- 1-2 и сплошной стрел ­

кой на рис. 1-1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подобно системе телефонной связи Пользователь

 

и

Генератор

иногда

меняются ролями. Это может происхо­

дить при

обновлении Файла

ссылок

с системного

терми­

нала

в

реальном

 

масштабе

времени.

Соответствующий

. процесс

п о к а з а н

на рис. 1-2 сплошными линиями

 

в

на­

правлении

Терминал

— Исполнитель

 

— Процессор

 

 

запро­

сов—

Процессор

файлов.

В

этом случае

«запросами»

яв ­

ляются к о м а н д ы обновления файлов; операндами этих

команд являются данные по обновлению. Процессор

 

за­

просов,

как

и раньше,

з а п р а ш и в а е т

Справочник

 

для

по­

лучения адреса обновляемых записей. Эти записи пере­

даются

в

Процессор

файлов,

который выполняет

з а д а н ­

ное

обновление.

Если

требуется

 

переместить

 

записи

в

файле

или

добавить

(удалить)

ключи в залиси,

то

не­

обходимо, кроме того, обновить адресные ссылки в Спра­

вочнике.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пользователь

(Генератор)

получает

сообщение

о

за­

вершении процесса обновления по обычной линии связи

(показанной на рисунке пунктирной линией) . Это сооб­

щение, в ы д а в а е м о е

исполнителем,

может включать

либо

одну фазу «обновление завершено», либо саму обнов­

ленную

запись.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Системы

с

 

быстродействующими

процессорами,

З У П Д большого

объема

и

средствами

связи

требуют

больших затрат на разработку, исполнение и обслужи­

вание аппаратурных и программных средств. Поэтому

производительностью этих информационных систем необ­

ходимо

постоянно

управлять . Д л я

этого надо

периоди­

чески сравнивать

ее как

с заданными

при

разработке

стандартами, так и со специальными критериями, перио­

дически устанавливаемыми пользователями системы.

Этого можно достигнуть путем создания системы

 

про­

грамм, называемых

Автомонитором.

 

 

 

 

 

 

 

 

Автомонитор

дает

возможность

определить,

« а к

ис­

пользуется система и насколько эффективно она обслу­

живает

пользователей. Д л я

этой

цели

существует

 

 

Файл

системной

работы.

Статистическая

информация

 

об

ис­

пользовании

системы

поступает

от

Процессора

 

 

файлов

22


к Автомонитору системного управления, где соответст­ вующим образом обрабатывается и сохраняется д л я по­

следующих

солоста.вленнй

и запросов. Человек —

Управ­

ляющий

системой

—может

затем з а п р а ш и в а т ь

эту

ин­

формацию

и

выводить

статистические сводки

на

терминал.

 

 

 

 

 

 

При

обнаружении

значительных отклонений от стан­

дартов

систему можно

.модифицировать. Н а п р и м е р ,

если

релевантность запроса ниже стандарта, то надо прове­ рить словарь ключей, качество индексирования и поис­ ковые стратегии пользователей. Если запрос является неполным, то необходимо проверить последовательность индексирования н использования синонимов. Неудов ­ летворительное время ответа системы м о ж е т указывать на необходимость улучшения метода поиска; может по­ требоваться улучшение аппаратуры в узком месте систе­

мы «ли изменение операционных параметров в

организа ­

ции файлов .

 

 

 

 

Д р у г а я функция Управляющего

системой

и Автомо­

нитора может состоять

в обеспечении безопасности

фай ­

лов, поскольку пользователи могут по выбору

ограничи­

вать доступ к ф а й л а м

в многофайловых системах

со

многими пользователями [Л. 5]. Это означает, что неко­ торые файлы или их части имеют ограниченные по отно­ шению к определенным лицам доступ и обновление. Бе ­

зопасность

этих

файлов

обеспечивается

автоматически

п р о г р а м м а м и

в

автомониторе,

в то

время к а к

«админи­

стративное»

управление

системой

входит в компетенцию

Управляющего

системой.

 

 

 

 

 

Н а рис.-

1-2

были и з о б р а ж е н ы потоки данных в авто­

матизированной

системе.

 

 

 

 

 

П о к а з а н н а я

на рис. 1-3 блок-схема

более

детально,

чем на рис. 1-2, отображает

взаимосвязи м е ж д у про ­

граммами

хранения и поиска

(табл. 1-2 дополняет

р и с 1-3). Н а

этой

блок-схеме

указаны отдельные компо­

ненты программного обеспечения системы хранения и

поиска

информации. К а ж д ы й

из

них будет

рассмотрен

отдельно и в порядке нарастания

сложности.

 

 

Н а и в ы с ш и м уровнем программного обеспечения

яв - !

ляется операционная система, с помощью

которой р а б о - 1

чим

программам

предоставляется

вся

периферийная

память

и связь

с терминалами . В к а ж д ы й

данный

мо­

мент работы в оперативной памяти находится одна

из

двух

программ-исполнителей.

П е р в а я , обозначенная

1.1,


Т а б л и ц а 1-2

І.Приложение к рис. 1-3

1.Системный исполнитель

1.1.Неоперативный исполнитель

1.2.Оперативный исполнитель

2.Неоперативная генерация файлов

2.1.Формирование записей

2.2.Создание расчлененных файлов

2.3.Пакетное дополнение /удаление/ модификация записей

2.4.Создание справочника ключей

3.Интерпретатор запросов

4.Исполнитель занесения и поиска, работающий с разделением времени

4.1.Супервизор заданий

4.2.Супервизор файлов

5.Справочное декодирование и обновление

6.Программа ввода-вывода (В-В)

7.Прикладная программа

7.1.Обработка внутри записи

7.2.Обработка между записями

7.3.Оперативные обновлений файлов

7.3.1Дополнение /удаление записей/

7.3.2.Дополнение /удаление/ модификация ключей

7.3.3.Дополнение /удаление/ модификация данных без ключей

8.Фоновое обслуживание файлов (очистка пространства)

—файл данных F2—справочник ключей F3—коды доступа к файлам

Fi—определения терминов пользователя, синонимы и имена

программ

Fr,—универсальные синонимы и имена программ F0-—транзитный файл

F1—файл программ Fa—файл В-В

является неоперативным исполнителем *. Она принимает информацию об обновлении файлов (обычно с магнит­ ной ленты) и управляет выполнением программ неопера-

* Неоперативный (off-line) исполнитель — это программа-испол­ нитель, работающая в автономном режиме. (Прим. пер.)

24


тивной генерации файлов (2.1—2.4). Эти программы выполняют формирование записей, создание или обнов­

ление записей в Файле

данных

(Fi)

и,

наконец,

созда­

ние дли

обновление Справочника

ключей

(F*).

 

При

произвольном

доступе

записи

в

ф а й л а х

органи­

зуются путем разбиения (расчленения) файлов на .разде­

лы. К а ж д ы й раздел состоит из

нескольких

записей.

Р а з ­

делы

можно

хранить

в З У П Д

произвольным

образом,

т. е. помещать их на

любое ж е л а е м о е (или свободное)

место.

Внутри

'раздела записи

р а з м е щ а ю т с я

последова­

тельно

(смежно) .

Количество таких

разделов

и

скорость поиска определенного набора записей с их по­

мощью

определяют

производительность системы.

С а м и

р а з д е л ы

связаны в

списки, поэтому данный метод

часто

называют списочной организацией. В книге будут р а с ­ смотрены два основных способа списочной организации: инвертированные списки и последовательные мульти ­

списки

(иногда н а з ы в а е м ы е в

литературе

узловыми спис­

к а м и ) .

К р о м е

того, будут

рассмотрены

 

модификации

этих

способов,

р а с ш и р я ю щ и е

их возможности. Ввиду того

что разбиение

файлов

на р а з д е л ы используется

при

фор ­

мировании и

обновлении

записей

как

в

Справочнике,

так и

в Промежуточном

файле,

указанные

действия

вы­

полняются объединенным блоком программ.

 

 

Оперативный

 

исполнитель

 

(1.2)

управляет

несколько

большим количеством в з а и м о с в я з а н н ы х программ .

Р е ­

шение вопроса

о возможности

одновременного

нахожде ­

ния в

 

памяти

обоих исполнителей, а в случае

Оператив­

ного

исполнителя,

о количестве

его

подпрограмм, могу­

щих

находиться

в оперативной

п а м я т и

(т.

е.

быть

ре­

зидентными), зависит от объема оперативной памяти и

общих

требований,

предъявляемых к системе. Н а п р и м е р ,

функции двух исполнителей обычно являются

взаимо­

исключающими;

однако,

если

в оперативной

памяти

есть место, то неоперативные

функции можно выполнять

в качестве фона

на

основе

низкого

приоритета.

Опера­

тивный

исполнитель

д о л ж е н вводиться в оперативную

память

всякий раз,

когда система занимается оператив­

ной работой. Нет

необходимости постоянно хранить в опе­

ративной памяти

другие

программы,

за

исключением

части

п р о г р а м м ы

вводавывода

(В - В) .

Единственная

функция Исполнителя

заключается в определении после­

довательности выполнения подпрограмм

и вызове их

для исполнения в соответствии с планом

обработки.

25