Організація файлів

Під організацією файлів розуміється спосіб розміщення записів файла в зовнішній пам’яті. Зараз найбільш відомі такі види організації файлів:

1. Послідовна. Записи розташовуються у фізичному порядку. „Наступний” запис – це запис, який фізично іде слідом за попереднім. Така організація застосовується для файлів, що зберігаються на магнітній стрічці, виводяться на друк, перфокарти, перфострічки і т.п., тому що вони в принципі є послідовними носіями даних. Файли на дисках також можуть мати послідовну організацію.

2. Індексно–послідовна. Записи розташовуються в логічній послідовності у відповідності із значенням ключів, які є в кожному записі. В системі маємо спеціальний системний індекс, де вказані фізичні адреси певних головних записів. Доступ до індексно–послідовних записів може відбуватись послідовно відповідно до зростання (зменшення) значення ключа, або безпосередньо за ключем, шляхом пошуку за системним індексом. Такі файли звичайно зберігаються на дисках.

3. Пряма. Доступ до записів відбувається прямо (довільно) за їх фізичними адресами на запам’ятовуючому пристрої прямого доступу (ЗППД). Прикладна програма розміщує записи на ЗППД в довільному (зручному) неї порядку. Файли прямої організації вимагають, щоб користувач мав детальне представлення про фізичні особливості зовнішніх ЗП, на яких зберігаються файли.

4. Бібліотечна. Це файл, який складається з послідовних підфайлів. Кожний послідовний підфайл називається елементом або геном файлу. Початкова адреса кожного такого елементу зберігається в директорії файлу. Такі файли часто використовуються для зберігання програмних бібліотек.

Ці види організації файлів мають багато варіантів, які застосовуються в реальних системах.

Носій записів, який використовується в кожному конкретному зовнішньому ЗП називається томом.

Методи доступу

В ОС, як правило, реалізуються декілька методів доступу. Метод доступу(access method) – це сукупність угод та засобів, за допомогою яких реалізується заданий спосіб обміну фізичними записами файла.

Виділяють дві категорії МД:

- метод доступу з чергами (queued access method, QAM);

- базисні методи доступу.(basic access method, BAM).

Перший застосовується в тих випадках, коли послідовність обробки записів можна передбачити. Наприклад, при послідовній та індексно–послідовній організації файлів. У них передбачається випереджуюча буферизація та планування операцій вводу–виводу, т.п. Ці засоби, направлені на те, щоб, по можливості, до кінця обробки одного запису наступний запис був готовий до обробки. В оперативній пам’яті в кожний конкретний момент часу знаходиться більше одного запису. Це дозволяє суміщати обробку записів та виконання операцій вводу–виводу.

Ці методи доступу забезпечують також автоматичне блокування та деблокування записів, так що користувач може про це не думати.

Базисні методи доступу застосовуються звичайно у випадках, коли послідовність обробки записів передбачити не можливо. Кожна процедура обміну даними викликається, відповідним оператором вводу–виводу в програмі, що виконується. ОС не забезпечує автоматичне блокування, деблокування, попередню буферизацію та синхронізацію операцій обміну з обробкою.

Ці методи застосовуються в ситуаціях, коли прикладним програмам користувача треба керувати доступом до записів, але без небажаних накладних витрат, що властиво методам доступу чергами.

Базисними методами читаються та записуються фізичні блоки. Блокування та деблокування (якщо вони необхідні в конкретному випадку) виконує сам користувач.