تنظيم الملفات على الأقراص المغناطيسية
تنظيم الملفات على الأقراص المغناطيسية:
1.التنظيم المباشر Direct Organization :
يعتمد هذا التنظيم على تخزين السجلات واسترجاعها وفق عنوان لكل سجل يحسب من معادلة رياضية تطبق على حقل المفتاح الرئيسي فإن كان الحقل أبجدي فيجب تحويله إلى قيمة رقمية بعدها يتم حساب قيمة العنوان.
2.التنظيمالمفهرس Indexed Organization :
يعتمد هذا التنظيمعلى إنشاء ملف صغير يسمى ملف فهرسIndex File إلى جوار ملفالبياناتData File ويعتبر ملف الفهرسالمدخل الأساسي لملف البيانات ، ويتكون سجل ملف الفهرس من حقلين، الأولالمفتاح الرئيسي أو حقل المفتاح لسجل البيانات إلى جانب حقل الفهرس المحددلموضع السجل على الوسيطالمغناطيسي ، مما يعني أن كل سجل بيانات لهمدخل وحيد في ملف الفهرس ، ونؤكد مرة أخرى ملف مفهرس يعني ملفين ، ملف بياناتوجواره ولصيق به ملف فهرس ويمكن إتباع التنظيم المفهرس في حالتين:
•تنظيم عشوائي مفهرس Indexed Random Organization:
عندما يتم كتابة سجلات ملفالبيانات دون ترتيب أو تحديد على وسائط التخزين فهذا ما نعنيه تماماً بمفهومالتنظيم العشوائي المفهرس جواره سجل الفهرس الذي يضم حلقين كما هو موضح ممادفع إلى عدة تساؤلات عن الفائدة المحققة من استخدام الفهارس خاصة وهو ملفيشغل حيزاً لا يستهان به من وسائط التخزين ويتطلب إنشاء وصيانة وتحديثومعالجة شأن كل الملفات؟
هل التكلفة الإضافية لإنشاءالفهرس تعطي مردوداً يستدعي هذا الجهد والتكلفة؟
ومجموعة الأسئلةالمثارة توضح مدي أهمية الفهارس ، فهذا التنظيم يتيح الاسترجاع المتتالي رغمأن سجلات البيانات موزعة عشوائياً أثناء التسجيل ...كيف؟ بإعادة فرز وترتيبملف الفهارس وسلسلة مفتاح سجل البيانات تصاعدياً يتيح هذا النوع من الاسترجاع، أيضاً يمكن استرجاع سجلات البيانات عشوائياً دون جهد بإجراء البحث في ملفالفهرس وصولا إلى ـ الكتلة ـ التي تضم السجل المنشود مباشرة مما يقلل من زمنالاسترجاع والذي ينعكس بدوره على كفاءة النظام لأن التعامل مع ملف سجلاته لاتتعدي 8 بايت أبسط كثيراً من التعامل مع السجلات قد يصل حيز السجل الواحد فيملف البيانات مئات أو عدة آلاف من البايت.
الشكل 11-5
•التنظيم المتتالي المفهرس Indexed Sequential :
ويضم مزايا ملف الفهارس إلى جانب أن سجلات البيانات مرتبة ترتيباًمتتالياً وفق حقل المفتاح ، وفي هذه الحالة ليس هناك أدنى حاجة إلى فهرس كثيفيضم مدخلات لجميع السجلات ويكتفي بفهرس مختصر مما يساعد على سرعة البحثوتقليل زمن استجابة النظام مع استخدام حيز تخزين محدود وقد يوضع الفهرسالمختصر ذاته في الذاكرة مما يرفع من كفاءة و استجابة النظام.
ويضم مزايا ملف الفهارس إلى جانب أن سجلات البيانات مرتبة ترتيباًمتتالياً وفق حقل المفتاح ، وفي هذه الحالة ليس هناك أدنى حاجة إلى فهرس كثيفيضم مدخلات لجميع السجلات ويكتفي بفهرس مختصر مما يساعد على سرعة البحثوتقليل زمن استجابة النظام مع استخدام حيز تخزين محدود وقد يوضع الفهرسالمختصر ذاته في الذاكرة مما يرفع من كفاءة و استجابة النظام.
11-9 مزايا نظم الملفات:
1.الملفات المتتالية تستهلك من حيز التخزين أدنى قدر متاح خصوصاًإذا كانت مكتلة ، لكن الاسترجاع المتتالي يبرز عدم مرونة هذا التنظيم.
2.تمتازالملفات المباشرة بأقصى سرعة استرجاع لكنها غير مناسبة من حيث الاسترجاعالمتتالي.
3.التنظيم المفهرس يتيح للمستخدم الاسترجاع المتتالي و المباشررغم أن الأخير ليس بالسرعة المناسبة وهنا يتفوق التنظيم المتتالي المفهرس.
4.معظمنظم الملفات تلبي متطلبات النظم غير النشطة مثلأنظمة المرتبات والمخزون مما يستدعي استخدام تكلفة إضافية.
5.من أبسط الأساليبفي إدارة البيانات رغم العيوب الكثيرة التي تعانيمنها.
11-10 عيوب نظم الملفات:
حتى السبعينات ونظراً للقصور الكبير في معدات الحاسبات صممت معظم التطبيقات على مبدأ الارتباط المباشر بين البرنامج والبيانات الخاصة بها فيما عرف باسم Data Program Dependence ، فعندما كان يكتب برنامج بلغة الكوبول فإنه يجري إنشاء ملف يضم البيانات اللازمة لهذا البرنامج ، وعندما يكتب برنامج بلغة البيزيك ينشأ معه ملف آخر تطابق صياغة بياناته برنامج البيزك وهكذا.
الشكل 11-6
حقيقة أنكل برنامج يمكنه التعامل مع أكثر من ملف لكنه يتعامل معها تتابعياً لأنه لايمكنه التعامل مع أكثر من ملف واحد في الوقت الواحد ، شريطة أن تكون الملفاتمكتوب بياناتها بطريقة تلائم لغة البرمجة المستخدمة .
هذه الحقيقة كانلها نتائجها السلبية التي نلخصها على النحو:
1.حدت من مرونة النظام.
2.سببت نقص كفاءة النظام.
3.أتاحت وجود تكرارية في البيانات الواحدة.
4. رغم الارتباط المباشر بين البيانات بلغة البرمجة فليس متاحاً استخدام بيانات برنامج لبرنامج آخر رغم أنهما مكتوبان بنفس لغة البرمجة مما حتم استخدام نسخ جديدة من ملف البيانات ليلائم البرنامج الآخر.
5.تسببت تكرارية البيانات في عدم تحقيق التكاملية بينها لأن تحديث أحد الملفات لا يعني بالضرورة تحديث الآخر.
6.انعكس كل هذا على زيادة كبيرة في وسائط تخزين البرامج والبيانات.
كل هذه المشاكل قادت إلى التفكير نحو إيجاد حلول مناسبة لأحداثتكاملية بين مختلف الملفات وإنهاء مشكلة تكراريةالبيانات...الخ.
وقد سميت هذه الفكرة تكاملية الملفات Integrated Files ثم شاع مسمى قواعد البيانات Data Base وتتلخص الفكرة في وضع البيانات ضمن إطار موحد ونطلق عليه للتبسيط حوض البيانات DataPool أو قاعدة بيانات Data Base بحيث يستطيع مختلف مستخدمي النظام التعامل معها بشكل سهل ومبسط.
هذه الحقيقة كانلها نتائجها السلبية التي نلخصها على النحو:
1.حدت من مرونة النظام.
2.سببت نقص كفاءة النظام.
3.أتاحت وجود تكرارية في البيانات الواحدة.
4. رغم الارتباط المباشر بين البيانات بلغة البرمجة فليس متاحاً استخدام بيانات برنامج لبرنامج آخر رغم أنهما مكتوبان بنفس لغة البرمجة مما حتم استخدام نسخ جديدة من ملف البيانات ليلائم البرنامج الآخر.
5.تسببت تكرارية البيانات في عدم تحقيق التكاملية بينها لأن تحديث أحد الملفات لا يعني بالضرورة تحديث الآخر.
6.انعكس كل هذا على زيادة كبيرة في وسائط تخزين البرامج والبيانات.
كل هذه المشاكل قادت إلى التفكير نحو إيجاد حلول مناسبة لأحداثتكاملية بين مختلف الملفات وإنهاء مشكلة تكراريةالبيانات...الخ.
وقد سميت هذه الفكرة تكاملية الملفات Integrated Files ثم شاع مسمى قواعد البيانات Data Base وتتلخص الفكرة في وضع البيانات ضمن إطار موحد ونطلق عليه للتبسيط حوض البيانات DataPool أو قاعدة بيانات Data Base بحيث يستطيع مختلف مستخدمي النظام التعامل معها بشكل سهل ومبسط.
