•Понятие управления данными является характерным не только для ОС, но и для СУБД (систем управления базами данных).

•СУБД оперируют данными на содержательном уровне, хотя физические структуры, используемые для этих целей, могут и совпадать с аналогичными структурами, создаваемыми ОС.

•Коренное отличие СУБД от файловых систем ОС состоит в том, что СУБД устанавливает связь между

содержанием и адресом, а ОС - между именем и адресом данных. В то же время эта грань постоянно подвергается «атакам» с обеих сторон.

•Известен ряд ОС, перешедших эту грань (например, ОС-360 с «индексным доступом к данным», IN-PICK, включающая язык поиска записей файлов по содержанию, Unix, включающая команды сортировки, коррекции или объединения содержимого текстовых файлов, наподобие того, как это осуществляется с таблицами данных в СУБД).

21

Накопитель на магнитных дисках

•Накопители на магнитных дисках получили наибольшее распространение. В них каждая запись данных имеет свой собственный уникальный адрес, обеспечивающий непосредст венный (минуя все остальные записи) доступ к ней.

•В НМД предусмотрена аналогичная НМЛ возможность последовательного доступа к информации. Накопитель на магнитных дисках сочетает в себе несколько устройств последовательного доступа, причем сокращение времени поиска данных обеспечивается за счет независимости доступа к записи от ее расположения относительно других записей. Конструкция НМД сложнее, чем у НМЛ, а, следовательно, выше их стоимость.

•В НМД в качестве носителей данных используется пакет магнитных дисков, закрепленных на одном стержне, вокруг

которого они вращаются с постоянной скоростью. Поверхность

магнитного диска, покрытая ферромагнитным слоем, называется рабочей.

22

•Каждый магнитный диск пакета две рабочие

поверхности. Каждая рабочая поверхность магнитного диска разбита на N окружностей (дорожек), пронумерованных от 0 до N - 1 от края к центру. На каждой из дорожек начало области данных механически идентифицировано с помощью маркера начала оборота. Дорожки, расположенные

одна под другой на разных магнитных дисках, образуют соответственно N цилиндров

23

•Из N цилиндров М являются резервными и N - М - основными. Дорожки резервных цилиндров пользователям недоступны.

•Системные средства обеспечивают замену дорожки основного цилиндра, ставшей дефектной, на дорожку запасного цилиндра.

•Запись и считывание информации в НМД производит механизм доступа, состоящий из держателей магнитных головок (блок магнитных головок).

24

25

•Количество магнитных головок равно числу рабочих поверхностей на одном пакете дисков.

•Если пакет состоит из 11 дисков, то механизм доступа состоит из 11 держателей с двумя магнитными головками на каждом из них.

•Держатели магнитных головок объединены в единый блок таким образом, чтобы обеспечить их синхронное перемещение вдоль всех цилиндров.

•Фиксируя блок механизма доступа на каком-либо из цилиндров с помощью только электронного переключения головок, можно сделать переход с одной дорожки на другую данного цилиндра.

•При фиксированном положении блока механизма доступа возможно обращение к любой из записей, находящихся на дорожках текущего цилиндра.

26

Операции с диском

• Любая операция чтения (записи) информации с (на) магнитного диска состоит из трех этапов.

• На первом этапе происходит механический подвод магнитной головки к дорожке, содержащей требуемые данные.

• На втором этапе обеспечивается ожидание момента, пока требуемая запись не окажется в зоне магнитной головки.

• На третьем этапе осуществляется собственно процесс обмена информацией между вычислительной машиной и магнитным

диском.

27

•Адрес блока на МД состоит из номера дорожки и номера блока на дорожке. Начало и конец блока распознаются по промежуткам, начало и конец дорожки - оптическим (для сменных МД) или электромагнитным (для постоянных МД) датчиком угла поворота оси пакета МД.

28

•Размер блока, очевидно, не может быть больше длины дорожки МД. Считывающее устройство в данном случае ориентировано на выполнение единственной операции - прочитать (или записать) информационный блок, который задан своим адресом.

•За считывание файла несет ответственность операционная система, поддерживающая файловые структуры на МД.

29

•При создании нового файла операционная система выделяет под его размещение по меньшей мере один блок, и если в среднем длина файла оказывается намного меньше размера блока, коэффициент использования МД оказывается низким.

•Тем самым, если предполагается обрабатывать большое число файлов малого объема, то целесообразно задать небольшую стандартную длину блока.

•Таким образом, выбор длины блока данных на МД определяется противоречивыми факторами как за увеличение длины, так и против этого.

30