Способы организации хранения информации на внешних устройствах

Хранение информации – запись ее во вспомогательные запоминающие устройства на различных носителях для последующего использования.

Хранение ­­- одна из основных операций, осуществляемых над информацией, главный способ обеспечения ее доступности в течение определенного промежутка времени.

Процесс хранения и накопления информации:

• Создание

• запись

• пополнение

• поддержание информационных массивов и баз данных в активном состоянии.

В результате реализации такого алгоритма, документ, независимо от формы представления, подвергается обработке и после этого отправляется в хранилище (базу данных), где он помещается на соответствующую "полку" в зависимости от принятой системы хранения. Результаты обработки передаются в каталог.

Этап хранения информации может быть представлен на следующих уровнях:

1. внешнем;

2. концептуальном (логическом);

3. внутреннем;

4. физическом.

Внешний уровень	отражает содержательность информации и представляет способы (виды) представления данных пользователю в ходе реализации их хранения.
Концептуальный уровень	определяет порядок организации информационных массивов и способы хранения информации (файлы, массивы, распределенное хранение, сосредоточенное и др.).
Внутренний уровень	организация хранения информационных массивов в системе ее обработки и определяется разработчиком
Физический уровень	реализация хранения информации на конкретных физических носителях.

Поиск информации – операция, предполагающая извлечение хранимой информации.

Хранение и поиск информации являются не только операциями над ней, но и предполагают использование методов осуществления этих операций. Информация запоминается так, чтобы ее можно было отыскать для дальнейшего использования. Возможность поиска закладывается во время организации процесса запоминания. Для этого используют методы маркирования запоминаемой информации, обеспечивающие поиск и последующий доступ к ней. Эти методы применяются для работы с файлами, графическими базами данных и т.д.

 

Маркер – метка на носителе информации, обозначающая начало или конец данных либо их части (блока).

В современных носителях информации используются маркеры:

• маркер адреса (адресный маркер) – код или физическая метка на дорожке диска, указывающие на начало адреса сектора;

 

• маркер группы – маркер, указывающий начало или конец группы данных;

 

• маркер дорожки (начала оборота) – отверстие на нижнем диске пакета магнитных дисков, указывающие физическое начало каждой дорожки пакета.

 

• маркер защиты – прямоугольный вырез на носителе, разрешающий выполнение любых операций над данными: запись, чтение, обновление, удаление и др.;

 

• маркер конца файла – метка, используемая для указания окончания считывания последней записи файла;

 

• маркер ленты (ленточный маркер) – управляющая запись или физическая метка на магнитной ленте, обозначающая признак начала или конца блока данных или файла;

 

• маркер сегмента – специальная метка, записываемая на магнитной ленте для отделения одного сегмента набора данных от другого сегмента.

Хранение информации в ЭВМ связано как с процессом ее арифметической обработки, так и с принципами организации информационных массивов, поиска, обновления, представления информации и др.

Важным этапом автоматизированного этапа хранения является организация информационных массивов.

Массив – упорядоченное множество данных.

Информационный массив -система хранения информации, включающая представление данных и связей между ними, т.е. принципы их организации.

Хранение информации осуществляется на специальных носителях. Исторически наиболее распространенным носителем информации была бумага, которая, однако, непригодна в обычных (не специальных) условиях для длительного хранения информации. Для ЭВТ по материалу изготовления различают следующие машинные носители: бумажные, металлические, пластмассовые, комбинированные и др.

 

 

Способы организации массивов информации в запоминающих устройствах ЭВМ

1. Простые файловые структуры Данные организуются в виде некоторого количества независимых массивов (файлов) 2. Объектно-характеристические таблицы Данные в табличном виде организуются в несколько взаимосвязанных таблиц 3. Ассоциативно-адресные структуры Данные в виде последовательности взаимозависимых записей 4. Фактографические картотеки Данные в виде взаимозависимых совокупностей стандартных карточек 5. Интегральные базы данных Данные интегрируются в единые управляемые базы данных

 

По принципу воздействия и возможности изменения структуры выделяют магнитные, полупроводниковые, диэлектрические, перфорационные, оптические и др.

По методу считывания различают контактные, магнитные, электрические, оптические. Особое значение при построении информационного обеспечения имеют характеристики доступа к информации, записанной на носителе. Выделяют носители прямого и последовательного доступа. Пригодность носителя для хранения информации оценивается следующими параметрами: временем доступа, емкостью памяти и плотностью записи.

Таким образом, можно заключить, что хранение информации представляет процесс передачи информации во времени, связанный с обеспечением неизменности состояния материального носителя.

 

2. Понятия: Файловая система, файл, каталог.

Файловая система - часть операционной системы, назначение которой состоит в том, чтобы обеспечить пользователю удобный интерфейс при работе с данными, хранящимися на диске, и обеспечить совместное использование файлов несколькими пользователями и процессами.

В широком смысле понятие "файловая система" включает:

• совокупность всех файлов на диске,
• наборы структур данных, используемых для управления файлами, такие, например, как каталоги файлов, дескрипторы файлов, таблицы распределения свободного и занятого пространства на диске,
• комплекс системных программных средств, реализующих управление файлами, в частности: создание, уничтожение, чтение, запись, именование, поиск и другие операции над файлами.

Имена файлов

Файлы идентифицируются именами. Пользователи дают файлам символьные имена, при этом учитываются ограничения ОС как на используемые символы, так и на длину имени. До недавнего времени эти границы были весьма узкими. Однако пользователю гораздо удобнее работать с длинными именами, поскольку они позволяют дать файлу действительно мнемоническое название, по которому даже через достаточно большой промежуток времени можно будет вспомнить, что содержит этот файл. Поэтому современные файловые системы, как правило, поддерживают длинные символьные имена файлов.

При переходе к длинным именам возникает проблема совместимости с ранее созданными приложениями, использующими короткие имена. Чтобы приложения могли обращаться к файлам в соответствии с принятыми ранее соглашениями, файловая система должна уметь предоставлять эквивалентные короткие имена (псевдонимы) файлам, имеющим длинные имена. Таким образом, одной из важных задач становится проблема генерации соответствующих коротких имен.

Длинные имена поддерживаются не только новыми файловыми системами, но и новыми версиями хорошо известных файловых систем.

Обычно разные файлы могут иметь одинаковые символьные имена. В этом случае файл однозначно идентифицируется так называемым составным именем, представляющем собой последовательность символьных имен каталогов. В некоторых системах одному и тому же файлу не может быть дано несколько разных имен, а в других такое ограничение отсутствует. В последнем случае операционная система присваивает файлу дополнительно уникальное имя, так, чтобы можно было установить взаимно-однозначное соответствие между файлом и его уникальным именем. Уникальное имя представляет собой числовой идентификатор и используется программами операционной системы. Примером такого уникального имени файла является номер индексного дескриптора в системе UNIX.

Типы файлов

Файлы бывают разных типов:

• обычные файлы,

• специальные файлы,

• файлы-каталоги.

Обычные файлы:

• текстовые - состоят из строк символов, представленных в ASCII-коде. Это могут быть документы, исходные тексты программ и т.п. Текстовые файлы можно прочитать на экране и распечатать на принтере.

 

• двоичные - не используют ASCII-коды, они часто имеют сложную внутреннюю структуру.

Все операционные системы должны уметь распознавать хотя бы один тип файлов - их собственные исполняемые файлы.

Специальные файлы - это файлы, ассоциированные с устройствами ввода-вывода, которые позволяют пользователю выполнять операции ввода-вывода, используя обычные команды записи в файл или чтения из файла. Эти команды обрабатываются вначале программами файловой системы, а затем на некотором этапе выполнения запроса преобразуются ОС в команды управления соответствующим устройством.

Специальные файлы, так же как и устройства ввода-вывода, делятся на:

• блок-ориентированные

• байт-ориентированные

Каталог:

- это группа файлов, объединенных пользователем исходя из некоторых соображений;

- это файл, содержащий системную информацию о группе файлов, его составляющих.

В каталоге содержится список файлов, входящих в него, и устанавливается соответствие между файлами и их характеристиками (атрибутами).