»  بخش اول جزوه ذخیره و بازیابی

حافظه: هر دستگاهي که قادر به ذخيره سازي و بازيابي اطلاعات باشد.

انواع حافظه: اصلي و جانبي.

سيستم هاي فايل لينک: ذخيره سازي اطلاعات در محيط برون ماشين و بررسي مکانيزم دستيابي و بازيابي آن ها. علت به کارگيري و استفاده از حافظه هاي جانبي اين است که حافظه هاي درون ماشين گران اند و ظرفيت محدودي دارند. چگالي ذخيره سازي اطلاعات به تعداد شيار در واحد طول بستگي دارد. از نظر تعداد شيار ها دو نوع نوار وجود دارد: 7 شياره و 9 شياره

تعريف 1ـ گپ فضاي بلا استفاده بين دو گروه کاراکتر يا بلوک يا رکوردِ ضبط شده مي باشد. تعريف 2ـ گپ از نظر ذخيره سازي اصطلاحاً حافظه Waste مي باشد. پارامترهاي اساسي نوار: سرعت، چگالي، نرخ انتقال. براي اين که هد خواندن و نوشتن بتواند داده‌اي را حس کند بايد پس از توقف به سرعتي مطلوب و يکنواخت موسوم به سرعت حس برسد که براي اين کار فضاي خالي گپ مورد نياز است. همچنين براي رسيدن سرعت حس تا توقف کامل نيز فضاي خالي گپ لازم مي باشد. به چند سکتور پشت سر هم يک کلاستر مي گويند. ديسک ها با هد ثابت سريع تر و گران تر از ديسک ها با هد متحرک مي باشد. طبله رسانه‌اي منطقاً معادل ديسک با نوک ثابت متشکل از يک استوانه با يک يا چند هد خواندن و نوشتن است و در قديم به عنوان حافظه اصلي استفاده مي شد. حافظه کش حافظه ايست مابين CPU‌ و RAM و جزء حافظه اصلي مي باشد. زمان پيگرد زمان لازم جهت انتقال هد به سيلندر است و متوسط اين زمان را با حرف s نشان مي دهند. اين زمان حدود 2 تا 10 ميلي ثانيه است. زمان درنگ دوراني: پس از آن که هد به سيلندر مورد نظر رسيد زماني براي چرخش ديسک لازم است تا سکتور مورد نظر در زير هد قرار بگيرد که به آن زمان درنگ دوراني مي گويند. متوسط اين زمان را با حرف R نشان مي دهند که نصف زمان لازم جهت يک دور چرخيدن ديسک مي باشد. نوع موجوديت به فرد، شيء، پديده يا مفهومي که مي خواهيم در رابطه با آن اطلاعات داشته باشيم گفته مي شود. محيط عملياتي: به محيطي که در رابطه با آن مي خواهيم يک سري داده ها را در آن ذخيره، بازيابي يا پردازش کنيم گويند. مثلاً محيط عملياتي دانشگاه از موجوديت هاي دانشجو، استاد، درس، کارمند، کلاس و ... تشکيل يافته است. انواع موجوديت ها توسط صفحات خاص مربوط به هر يک از ساير موجوديت ها متمايز مي گردد. مثلاً موجوديت استاد ميتواند صفحات خاصه‌ي مدرک، نام، آدرس، سابقه تدريس و ... را داشته باشد. فيلد: مکان ذخيره شدن يک واحد معنادار يا يک فقره اطلاعات را فيلد گويند که کوچکترين واحد اطلاعات در فايل است. اطلاع: هر صفت خاصه از دو مؤلفه تشکيل يافته است. يکي اسم صفت خاصه و ديگري مقدار صفت خاصه. به مجموع اين دو مؤلفه اطلاع گفته مي شود. اطلاع توسط انسان يا ماشين توليد، ذخيره، بازيابي و پردازش مي شود. مثلاً نام خانوادگي صفت خاصه است و مثلاً احمدي مقدار صفت خاصه است. رکورد: مجموعه‌اي از فيلدها تشکيل رکورد را مي دهند و مجموعه‌اي از رکوردها فايل را تشکيل مي دهند. ساختارهاي فيلد: براي مشخص ساختن فيلدها در طول رکوردها راه حل‌هاي مختلف زير وجود دارد: 1ـ قرار دادن فيلدها در طول هاي از قبل تعيين شده.

يک ايراد اين روش اين است که براي رساندن فيلدها به طول معين مي بايست از فاصله خالي استفاده شود و فضاي خالي باعث بزرگ شدن اندازه فايل و اتلاف حافظه ديسک مي گردد. 2ـ قرار دادن طول فيلد در ابتداي هر فيلد.     03Ali 06Javadi 06Doctor 07Physics

3ـ استفاده از يک کاراکتر ويژه به عنوان حد فاصل در انتهاي هر فيلد. Ali, Javadi, Doctor, Physics

4ـ بکار بردن نام هر فيلد در مقابل مقدار هر فيلد. به عبارت ديگر استفاده از يک عبارت کليدي براي شناسايي هر فيلد. Name=Ali, Family=Javadi, City=Tehran

مزيت اين ساختار آن است که فيلد خود‌توصيف بوده و فيلدها مي توانند جابجا شوند؛ همچنين مقادير بعضي از فيلدها در صورت عدم وجود ذخيره نمي گردد. ايراد اين روش اتلاف حافظه ايست که در اثر ذخيره ي نام فيلدها با آن مواجه مي شويم. ساختار رکوردها: بعضي از روش هاي سازمان دهي رکوردها به صورت زير مي باشد: 1ـ رکوردهايي با طول ثابت: در اين روش طول همه رکوردهاي فايل با هم برابر مي باشد و اين روش متداول ترين سازمان دهي رکوردهاست. ثابت بودن طول رکورد الزاماً به منظور ثابت بودن طول فيلدهاي تشکيل دهنده آن نيست. 2ـ تعيين طول رکوردها بر حسب تعداد فيلدهاي آن: در اين روش هر رکورد از n فيلد تشکيل يافته است و n براي کل فايل ثابت است. مثلاً اگر n = 4 آنگاه فايل مي تواند به صورت زير باشد: Ali, Javadi, Doctor, Physics, Mohammad, Husseini, Doctor, Computer   

3ـ ذخيره طول رکورد در اول هر رکورد: در اين روش در فيلدي در ابتداي هر رکورد طول آن ذخيره مي شود. اين روش اغلب براي کار با رکوردهاي با طول متغير بکار مي رود. 4ـ استفاده از انديس براي آدرس هاي هر رکورد نسبت به اول فايل.

5ـ ذخيره يک علامت ويژه فاصل در انتهاي هر رکورد. از يک نظر مي توان گفت دو ساختار کلي جهت پياده سازي رکوردها وجود دارد: الف) رکورد با قالب ثابت و مکاني که تعداد، مکان و طول فيلدها در نمونه هاي مختلف ثابت بوده و تعريف اين ساختار از قبل مشخص شده است.

ب) رکورد با قالب غير ثابت و غير مکاني که در هر فيلد، اسم فيلد به همراه مقدار آن ذخيره مي شود.

طول يک رکورد بنا به دلايل زير ممکن است متغير شود: الف) طول بعضي فيلدها مثل آدرس ممکن است متغير باشد. ب) تعداد فيلدهاي نمونه هاي يک رکورد (موجوديت) ممکن است متغير باشد. مثلاً موجوديت استاد ممکن است به دو دسته ي " رسمي با حقوق ثابت " و " حق التدريس " تقسيم گردد. نوع رسمي: نام استاد، مدرک، رشته، حقوق ماهانه . نوع حق التدريس: نام استاد، مدرک، رشته، تعداد ساعات تدريس، حق الزحمه هر ساعت ج) ممکن است در رکورد، فيلد (فقره اطلاع) تکرار شونده داشته باشيم.

از سه ديدگاه مي توان به رکورد نگاه کرد:

الف) رکورد در سطح انتزاعي که رکورد را مستقل از جنبه هاي نمايشي آن و بصورت کلي نگاه مي کنيم. ب) رکورد در سطح منطقي که رکورد را از ديدگاه برنامه نويس مشخص مي سازد و Sort شده است. ج) رکورد ذخيره شده يا رکورد در سطح فيزيکي که رکورد را به صورتي که در محيط ذخيره سازي مثل ديسک قرار مي‌گيرد معني مي سازد و ممکن است به آن اطلاع بيشتري اضافه شود و يا ساختار آن قدري تغيير کند و معمولاً رکورد ذخيره شده داراي دو بخش مجزاي داده‌اي و کنترلي مي باشد و به بخش کنترلي، بخش پيشوندي، بخش غير‌داده‌اي يا Meta Section نيز گفته مي شود. بخش کنترلي اغلب توسط سيستم فايل استفاده شده و از ديد برنامه مخفي است.