Файл: Левковиц, Д. Структуры информационных массивов оперативных систем.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 65
Скачиваний: 0
4) механизмы |
программного обеспечения системы |
по |
|||
иска в реальном масштабе времени |
(рис. 1-3). |
|
|
||
К а ж д а я из систем предполагает существование |
про |
||||
грамм |
Генерации |
файлов (2.1—2.4) |
и их |
Исполнителя |
|
1.1. Н а |
рисунках |
иллюстрируется |
элементная природа |
||
каждого блока и |
функциональная |
независимость, прису |
щ а я системе программированияСледовательно, отдель ные 'Компоненты, такие как Супервизор файлов, Декодер
Номпилирующая\
программа
|
пользователя |
|
|
|
^ |
-ь |
|
e r ? |
|
|
Fi — * • и |
5 |
-*— h |
|
|
|
|
• |
- |
|
Рис. 1-4. Основная система поиска. |
|
||
справочников, |
Интерпретатор |
запросов |
и др., |
можно опи |
сать отдельными программными блоками . Это позволяет
детально отобразить |
их внутреннюю |
структуру. |
|
|
|||||||||
И з о б р а ж е н н а я |
на |
рис. 1-4 основная система |
поиска |
||||||||||
состоит только из блоков 4.2 и 5, Супервизора |
файлов |
и |
|||||||||||
Декодера |
справочников. |
Более |
того, |
она |
м о ж е т |
только |
|||||||
отыскивать записи в ЗУ.ПД |
без их обновления. Обновле |
||||||||||||
ние и |
обслуживание |
всех |
файлов |
выполняется |
пакетно |
||||||||
программами |
2.1—2.4. |
Эти программы |
записываются |
||||||||||
в виде |
подпрограмм, |
в ы з ы в а е м ы х |
основной |
компилиру |
|||||||||
ющей |
программой, |
написанной |
пользователем |
(как |
это |
||||||||
делается в |
языках |
Ф О Р Т Р А Н |
или |
К О Б О Л ) . |
|
|
|
||||||
Я з ы к запросов является частью основной программы |
|||||||||||||
Пользователя. |
Поисковые |
ключи |
передаются |
|
Декодеру |
||||||||
справочников |
|
с помощью |
операнда, |
записанного |
в |
опе |
|||||||
раторе в ы з о в а подпрограммы . Декодер |
(F2) |
работает, |
|||||||||||
используя |
оператор произвольного |
доступа |
к |
компилято- |
30
ру. Он может |
в ы д а в а т ь |
основной |
программе предвари |
|||||||||||||
тельную информацию . Эта программа |
в |
свою |
очередь |
|||||||||||||
вызывает |
|
Супервизор |
|
файлов |
д л я |
поиска |
записей |
в Fi . |
||||||||
Адреса можно передать из блока 5 в 4.2 |
и обратно. |
Л о |
||||||||||||||
гические в ы р а ж е н и я |
ключей |
декодируются |
основной |
про |
||||||||||||
граммой |
и передаются |
по |
|
|
|
|
|
|
||||||||
одному результату |
за |
раз |
|
|
|
|
|
|
||||||||
в |
Декодер |
|
|
справочников. |
|
|
|
|
|
|
||||||
Точно т а к |
ж е |
выполняют |
|
|
|
|
|
|
||||||||
ся |
|
конечное |
обозначение |
|
|
|
|
|
|
|||||||
и |
обработка |
записей |
ос |
|
|
|
|
|
|
|||||||
новной программой |
Поль |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
зователя. |
|
К а ж д а я |
запись |
|
|
|
|
|
|
|||||||
обрабатывается |
так, |
как |
|
|
|
|
|
|
||||||||
будто |
она |
разыскивается |
|
|
|
|
|
|
||||||||
в |
Промежуточном |
|
файле |
|
|
|
|
|
|
|||||||
(Fi). |
|
Эта |
система |
может |
\ компилирующая |
|
|
|||||||||
обрабатывать |
|
запросы |
|
|
||||||||||||
|
|
программа |
|
|
||||||||||||
как |
в |
неоперативном |
ре |
|
|
|
||||||||||
|
пользователя |
|
|
|||||||||||||
жиме, |
используя ввод |
на |
|
|
|
|
|
|
||||||||
перфокартах |
или |
перфо |
|
|
|
|
|
|
||||||||
лентах и вывод на печать, |
|
|
3 |
|
|
|
||||||||||
так и оперативно, исполь |
|
|
|
|
|
|||||||||||
зуя терминал . А это |
зави |
|
|
1 |
|
|
|
|||||||||
сит |
от |
программного обе |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
спечения |
и ж е л а н и я |
поль |
|
|
|
|
|
|
||||||||
зователя. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
К |
рассмотренной |
ос |
|
|
1\ |
|
|
|
||||||
новной системе полностью |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
• |
|
|
|
|||||||||||
применимы |
|
структуры |
|
|
5 |
|
|
|
||||||||
файлов, |
|
которые |
будут |
|
|
|
|
|
||||||||
рассматриваться |
в |
после |
|
|
|
|
|
|
||||||||
дующих |
главах . |
|
|
|
|
Рис. 1-5. Работа с расширением |
||||||||||
|
|
Рисунок 1-5 является |
||||||||||||||
|
|
интерпретатора |
запросов и |
един |
||||||||||||
модификацией |
|
рис. |
1-4. |
ственным |
терминалом. |
|
||||||||||
Во-первых, |
добавляется |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Интерпретатор |
запросов |
|
(3), |
передающий |
основную |
про |
||||||||||
грамму к Исполнителю |
В-В. |
Во-вторых, к |
блокам 4.2 я 5 |
|||||||||||||
можно добавить средство оперативного обновления |
(ука |
|||||||||||||||
зано пунктиром) . Тогда Декодер |
справочников |
станет |
||||||||||||||
подчиненным |
по отношению |
к Супервизору |
файлов. |
Так |
||||||||||||
как |
в |
системе, |
показанной |
на рисунке, не была присо |
||||||||||||
единена |
Программа |
В-В, |
то |
она пока |
является |
однотер- |
||||||||||
минадьной, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3J |
Е щ е одна модификация, показанная |
на |
рис. |
1-6, |
||
включает Программу |
В-В (6) |
с З У П Д (Ts), т а к что |
мож |
||
но обслуживать несколько терминалов . |
Эта |
модифика |
|||
ция может т а к ж е |
включать |
в себя |
библиотеку |
при- |
Операционная
система
12
I
Первая
исполнительная,
область
запросов
2
Рнс. 1-6. Работа с единственным заданием при многих терми-. налах.
кладных |
программ |
(блок 7 и F7) |
и использовать |
Тран |
||
зитный |
файл |
(Fe) |
д л я дополнительной обработки. |
Мно |
||
гие системы хранения и поиска |
информации |
подобны |
||||
рассмотренной |
системе, так как р а б о т а с распределением |
|||||
времени |
является |
.максимальным |
требованием, |
предъяв |
||
л я е м ы м |
к этой системе. Д л я этого |
необходим более |
мощ |
ный процессор и существенно усложненные исполнитель ные программы .
ГЛАВА ВТОРАЯ
З А П О М И Н А Ю Щ И Е УСТРОЙСТВА ПРЯМОГО ДОСТУПА
З а п о м и н а ю щ и е устройства прямого доступа ( З У П Д ) — общее название периферийных устройств, приблизитель
ный |
вид |
характеристики доступа |
к которым |
показан на |
рис. |
2-1. |
Н а этом ж е рисунке д л я |
сравнения |
приведены |
аналогичные характеристики д л я устройств памяти на
магнитной ленте |
и оперативной |
памяти. Ш к а л а |
по оси |
времени здесь не |
в ы д е р ж а н а , но |
приближенно ее |
можно |
Расстояние между последобательшми адресами
Рис. 2-1. Сравнение характеристик доступа для ЗУПД, магнитной ленты и оперативной памяти.
считать логарифмической. Время доступа в оперативной памяти не зависит от расстояния м е ж д у адресами после
довательных обращений |
и л е ж и т в диапазоне 1 — |
10 мксек. Характеристика |
времени доступа к магнитной |
ленте в пределах одной катушки очень близка к линей ной. (На катушке умещается приблизительно 15 млн.
байтов |
или 3—4 млн. слов.) Д л я |
лентопротяжного меха |
|||||
низма со скоростью 90 килобайт/сек |
наклон этой |
прямой |
|||||
составляет обычно |
около Ю - 5 сек/байт. |
Отличие |
З У П Д |
||||
состоит |
в том, что |
линейные участки его |
характеристики |
||||
доступа |
разделены |
вертикальными скачками, |
количества |
||||
и высота которых |
определяются |
механической |
конструк |
||||
цией устройства. По существу, |
З У П Д можно |
классифи |
|||||
цировать в зависимости от числа |
и высоты этих изломов |
||||||
характеристик (табл. 2-1). Д л я |
З У П Д необходимо |
т а к ж е |
переопределить понятие расстояния м е ж д у адресами, что будет сделано ниже.
3—88 |
33 |
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
2-1 |
Классификация запоминающих устройств прямого доступа |
|||||||
Количество |
. |
Примерная |
|
|
|
|
|
изломов |
Наклон |
линейной |
|
|
|
||
|
высота изло |
Тип |
устройства |
|
|||
характерис |
|
часто, |
сх/байт |
|
|||
|
ма, мсек |
|
|
|
|||
тики |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
— |
3 , 2 - Ю - 6 — 1 0 - 1 0 - ° |
Диски с |
фиксированными |
||
|
|
|
|
|
головками ила барабан |
||
3 |
|
50 |
3 , 2 - Ю - 6 — 1 0 - Ю - 6 |
Диски с |
подвижными |
||
|
|
150 |
|
|
головками |
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
|
|
120 |
|
|
|
|
|
|
|
180 |
|
|
|
|
|
9* |
|
100 |
2-10-* |
Магнитные карты и |
Cell, |
||
|
|
175 |
|
|
полоски (IBM Data |
||
|
|
500 |
|
|
RCA Mass Storage, NCR |
||
|
|
95 |
|
|
cram) |
|
|
|
|
175 |
|
|
|
|
|
|
|
250 |
|
|
|
|
|
|
|
350 |
|
|
|
|
|
|
|
375 |
|
|
|
|
|
|
|
400 |
|
|
|
|
|
|
|
450 |
|
|
|
|
|
|
|
550 |
|
|
|
|
|
|
|
600 |
|
|
|
|
|
*Конкретные числа указаны для ЗУ на магнитных полосках фирмы IBM .
Основное различие между запоминающим устройст вом прямого доступа и памятью на магнитной ленте со
стоит во времени обращения . В З У П Д можно обратиться к символу или последовательности символов и начать их пересылку в центральный процессор за время от не скольких десятков до нескольких сотен миллисекунд в зависимости от типа используемого оборудования . В па
мяти на |
магнитной ленте в отличие от З У П Д |
не преду |
смотрено |
произвольного доступа к информации . Вся ин |
|
ф о р м а ц и я просматривается подряд от начала |
катушки |
|
независимо от того, нужна ли она д л я работы |
машины . |
Поскольку полная прокрутка катушки занимает пример
но 5 мин, то среднее время поиска |
записи, расположен |
||
ной в произвольном месте на |
ленте, |
составляет |
пример |
но д в е с половиной минуты, |
если |
начинать от |
начала |
ленты, и одну треть от 5 мин, |
т. е. 12/,ч мин, если начинать |
34