انجام پایان نامه

درخواست همکاری انجام پایان نامه  بانک مقالات رایگان انجام پایان نامه

سفارش پایان نامه

|

انجام پایان نامه ارشد

 پایان نامه 

پایان نامه‏ کامپیوتر

انجام پایان نامه‏ ارشد کامپیوتر

سيستم و ساختار فايل
کارایی سیستم فایل
فایل ساختمند ، یک ساختار داده‌ای ( ساده یا پیچیده ) ذخیره شده در حافظه خارجی است . اگر تمام اطلاعات در حافظه اصلی ذخیره شود، دستیابی به داده‌ها طبعاً خیلی سریع می‌شود . ولی عملاً استفاده از سلسله مراتب حافظه‌ها اجتناب ناپذیر است زمان دستیابی به حافظه اصلی حدود 100000 بار سریعتر از زمان دستیابی به دیسک است . بنابراین از عوامل بسیار موثر در بهبود کارایی سیستم فایل ، زمان دستیابی به داده‌ها است . اما عوامل دیگری هم وجود دارند، هر چند نهایتاً زمان دستیابی به داده و دفعات دستیابی لازم برای بدست آوردن داده مرود نظر و انجام عملیات روی داده ، تعیین کننده کارایی سیستم است . عوامل مهمتر موثر در کارایی سیستم فایل عبارتند از :
سلسله مراتب حافظه‌ها
پارامترهای ظرفیتی و زمان رسانه(بویژه دیسک )
اندازه بلاک و تکنیک بلاک بندی
لوکالیتی رکوردهای فایل
چگونگی بافرینگ و اندازه و تعداد بافرها
تکنیکها و طرح های بکار رفته در ایجاد و مدیریت فایلها در خود سیستم فایل
تکنیکهای کاهش زمان استوانه‌جویی و زمان درنگ دورانی
تکنیکهای تسریع پردازش فایل
سیستم فایل کاراتر (مثلا LFS) )
ساختار فایل کاراتر
بافر و بافرینگ
بافر ناحیه است واسط در عملیات ورودی و خروجی و در این ناحیه اقلا یک رکورد ( در حالت فایل بلاک بندی نشده ) و یا اقلا یک بلاک در حالت فایل بلاک بندی شده جای داده می‌شود و اساسا برای ایجاد هماهنگی بین عملیات پردازنده ورودی/ خروجی و واحد پردازش مرکزی در شرایطی تسریع این عملیات به کار می‌رود.
در سیستم فایل , بافر معمولا از منطقه‌ای از حافظه اصلی به برنامه فایل پرداز تخصیص داده می‌شود که به آن منطقه بافر می‌گویند (و گاه از حافظه نهان استفاده می‌شود.)
بافرها به سه روش ساخته می‌شود.
با ایجاد ناحیه‌ای از حافظ در برنامه و با اجرای یک ماکرو که محتوای بافر را با فایلهای تحت پردازش مرتبط می‌کند(در این حالت برنامه‌ساز خود را ایجاد می‌کند)
یا اجرای یک ماکرو, که از سیستم در خواست ایجاد بافر می‌کند.
خود سیستم عامل وقتی که فایل باز می‌شود , اقدام به ایجاد (ها) میکند و پس از بسته شدن فایل , بافر(ها) را باز پس می‌گیرد.
چگونگی دستیابی برنامه به محتوای بافر
برنامه به دو صورت می‌تواند به محتوای بافر دستیابی داشته باشد:
روش موسوم به اسلوب انتقالی
روش موسوم به اسلوب مکان نمایی یا مکان گیری (یا اسلوب تعویض)
در روش اول , رکود از بافر ورودی به ناحیه کاری برنامه انتقال داده می‌شو و یا از ناحیه کاری به بافر خروجی عمل بلاک بنید و بلاک گشایی توسط سیستم انجام می‌شود و برنامه به بافر دستیابی ندارد و بافر خاص خود را دارد .(همان ناحیه کاری کاربر)
در این حالت, یک فرمان کانال برای هریک از بافرها وجود دارد و عملیات ورودی /خروجی نمی‌توانند هر دو از یک بافر انجام پذیرد و روشن است که کاربر نیاز به ناحیه کاری خاصی دارد . در روش دوم, سیستم مکان بافر حاوی رکورد نظر کاربر را به نحوی به برنامه فایل پرداز می‌نمایاند, مثلاً از طریق گذاشتن آدرس آن در یک ثبات قرار دادی یا در ناحیه ‌ای تعریف شده توسط برنامه در واقع کاربر از همان بافر به عنوان ناحیه کاری استفاده می‌کند و عمل بلاک بندی و بلاک گشایی را خون برنام انجام می‌دهد.
توجه داریم که بکارگیری دو اسلوب انتقالی و مکان نمایی , در هر یک از دو عمل ورودی یا خروجی , یا هر دو امکان پذیر است.
انواع بافرینگ
از نظر تعداد بافرهایی که به عملیات ورودی / خروجی برنامه فایل پرداز تخصیص میدیابد , انواع زیر وجود دارد:
بافرینگ ساده
بافرینگ مضاعف
بافرینگ چند گانه
-----------------------------------------------------------
بافرینگ ساده
در این بافرینگ ,یک بافر در اختیار برنامه فایل پرداز قرار داده می‌شود . در بافرینگ ساده طبعاً زمان انتظار واحد پردازش مرکزی و اجرای برنامه افزایش می‌یابد در اثنایی که بافر پر می‌شود , واحد پردازش مرکزی حالت عاطل دارد . در محیط چند برنامه‌ای می‌توان از زمان برای برنامه‌های دیگر استفاده کرد. می‌بینیم که در این حالت امکان همروندی عملیات CPU و عملیات پردازشگر ورودی/ خروجی وجود ندارد . البته در اسلوب مکان نمایی , در اسلوب انتقالی چون برنامه بافر خاص خود را دارد و در صورتیکه فایل بلاک بنید نشده باشد, این همروندی تا حدی امکان پذیر است . ضمن اینکه این موضع به نوع رسانه نیز بستگی دارد
بافرینگ مضاعف
با دو بافر , می‌توان در اثناء خواندن یک بلاک و انتقال ا، به یک بافر , محتوای بافر دیگر را که پر است , پردازش کرد .
در پردازش فایلها به طور پی در پی و انواع (یعنی تعداد زیادی بلاک خوانده می‌شوند . ) حتما لازم است دو بافر در اختیار داشته باشیم , و گر نه عملیات نه سریع خواهد بود و نه کارا. الگوریتم کار
بدیهی است زمانی را که واحد پردازش مرکزی برای پردازش محتوای یک بار, مصرف می‌کند باید کمتر از زمانی باشد که پردازنده ورودی خروجی و کنترل کننده دیسک برای انتقال بلاک به یک بافر لازم دارند


سیستم فایل از دیدگاه ذخیره و بازیابی اطلاعات
  تقریباً در تمام کاربردها، استفاده از مفهوم سلسله مراتب حافظه‌ها باری ذخیره سازی اطاعات مورد نیاز اجتناب ناپذیر است . راه رایج باری نگهداری اطلاعات ، ضبط آنها بر رسانه خارجی ، در واحدهایی موسوم به فایل است.
ایجاد و مدیریت فایلها با سیستم فایل است. سیستم فایل خند نرم افزاری است که از چند لایه تشکیل شده است
جزییات درونی و الگوریتمهای عملیاتی این واحد نرم افزاری از نظر برنامه ساز کاربردی نهان است و تنها بعض جنبه‌ها بیرونی آن مورد توجه کاربرد است .
ابتدا به شرح برخی مفاهیم مقدماتی می‌پردازیم که پیوسته مباحث فایل مطرح می‌شوند این مفاهیم عبارتند از :
فیلد
رکورد
کلید رکورد
فایل



سیستم فایل
در سیستمهای جدید چندین لایه سخت افزاری و نرم افزاری وجود دارد تا سیستم بتواند با کارایی و انعطاف پذیری بیشتر به در خواست کاربر انتهای پاسخ دهد
هر لایه برای انجام وظایفش ، از لایه پایین تر استفاده می‌کند و به نوبه خود، خدماتی به لایه بالاتر ارائه می‌کند. به عنوان مثال ، لایه رویه‌های کتابخانه‌ای ، داده‌های ذخیره شده در فایلهای روی دیسک را در اختیار برنامه کاربردی قرار می‌دهد در عین حال که می‌تواند این فایلها را کاملاً از دید برنامه کاربردی (کاربردار )نهان بدارد به گونه‌ای که برنامه کاربردی درگیر جنبه‌های ذخیره سازی داده نشود (دید کاملا منطقی ) لایه رویه کتابخانه‌ای برای اجرای درخواست کاربر پایان ، خون رویه‌هایی را در سیستم فایل فرا می‌خواند(مثلا رویه‌های و...)
سیستم فایل در خواست های لایه بالاتر را به فراخوان‌هایی به توابعی در سیستم عامل تبدیل می‌کند تا عملیات ورودی / خروجی فیزیکی انجام شود. سیستم عامل هم یک برنامه کانال را به اجرا در می‌آورد تا عملیات فیزیکی در محیط دیسک انجام شود.

سیستم فایل از دید کاربر
همانطور که گفته شد ، کاربر انتهایی ،بویژه نابرنامه‌ساز ، در یک محیط کاملاً منطقی و در سطح مجازی عمل می‌کند و دید خاصی نسبت به سیستم فایل دارد که همان سیستم فایل مجازی است . در واقع کاربرد، این سیستم را نرم افزاری می‌شناسد که به او امکان مید‌هد تا فایل خود را ایجاد کند یا ببندد. به فایل خود دستیابی داشته باشد و رکوردها را جستجو کند و مشخص است که کاربر معمولاً درگیر عملیات درونی سیستم فایل نیست ، مگر اینکه خود طرح و تولید کننده این قبیل نرم افزار باشد.
فایل در محیط فیزیکی
فایل دارای تقسیمات در چند سطح است : فیلد ،رکورد ،بلاک ،باکت و... ما در این بحث با توجه به مفهوم اصلی بلاک ، چگونگی نشست فایل روی رسانه (و در این بحث : دیسک) را بررسی می‌کنیم. روشن است که سیستم فایل باید فضای لازم را به فایل تخصیص دهد . چگونگی نشست فایل در محیط فیزیکی به چگونگی تخصیص فضا به فایل بستگی دارد. در هر حال ، بلاکهای هر فایل باید در بلاکهایی از دیسک جای داده شوند.
فضای حافظه خارجی هم مثل حافظه اصلی ، در اساس به دو روش تخصیص داده می‌شود:
تخصص پیوسته
تخصیص ناپیوسته
با توجه به این دو نوع کلی تخصیص فضا، می‌توان گفت که فایل هم بطور کلی به یکی از دو صورت زیر ذخیره می‌شود:
نشست پیوسته
نشست ناپیوسته
در زیر این دو نوع نشست رابررسی می‌کنیم:
نشست پیوسته
در این طرح نشست ،فایل در بلاکهای فیزیکی همجوار (پیوسته) روی دیسک ذخیره می‌شود.مثلاً در دیسک با بلاکهای فیزیکی 1k بایتی ، یکی 50k بایتی ،50بلاک بهم پیوسته را اشغال می‌کند.
این طرح نشست دو مزیت مهم دارد:
1-پیاده سازی آن ساده است . با داشتن آدرس اولین بلاک روی دیسک، می‌توان به بقیه بلاکها هم دستیابی داشت.
2-کارایی سیستم بالا است زیرا کل فایل را می‌توان طی یک عمل واحد از روی دیسک خواند.
اما این طرح معایب قابل توجهی هم دارد از جمله:
1-حداکثر اندازه باید در مرحله ایجاد فایل ، معلوم باشد .
2-بروز پدیده بندبند شدگی در فضای دیسک به یان معنا که جای جای فضای هرز پدید می‌آید که باید با تکنیک یکپارچه سازی یا فشرده سازی این پدیده را از بین برد .
نشست ناپیوسته
در این طرح نشست ، سیستم تعدادی بلاک ناهمجوار را به فایل تخصیص می‌دهد. برای پیاده سازی این طرح روشهایی وجود دارد که در زیر بررسی می‌کنیم.








انجام پایان نامه

انجام پایان نامه کامپیوتر، انجام پایان نامه ارشد کامپیوتر، انجام پایان نامه، پایان نامه

برای دیدن ادامه مطلب از لینک زیر استفاده نمایید

 

 دانلود مقاله | انجام پایان نامه

سفارش پایان نامه

نقشه