clear
به کانال تلگرام ما بپیوندید
near_me

فايل کامپيوترى

فايل کامپيوترى عبارت است از مجموعه اطلاعاتى که به‌صورت رکوردهاى مستقل، در روى انواع حافظه يا انباره‌هاى کامپيوترى نگهدارى مى‌شود. هر فايل ممکن است از تعدادى فايل‌هاى فرعى تشکيل شده باشد که هر يک شامل تعدادى رکورد است. براى مثال، فايل برنامه‌هاى اجرائى کامپيوتر تعدادى برنامه دارد که هر يک شامل چندين دستورالعمل است.

 

فايل مى‌تواند روى هر يک از انواع حافظه يا انباره‌هاى کامپيوترى باشد. عناصر مشترک در فايل، موضوع و ساختار فايل (File organisation) است. اشتراک در موضوع به معناى يکنواختى نوع اطلاعاتى است که در فايل مى‌تواند وجود داشته باشد. براى مثال، فايل حقوق کارکنان، يا فايل مشخصات کالاهاى توليدي. تمام اطلاعات يک مؤسسه حتى مشخصات کالاهاى توليدى و کارکنان ممکن است با يکديگر ادغام و در يک مجموعه نگهدارى شود که ارتباط بين کالاها و سازندگان آن‌را نيز نشان دهد. در اين صورت اين مجموعه مختلط، يک بانک اطلاعاتى است که مورد استفاده مشترک کاربردها مختلف قرار مى‌گيرد.

 

کلمه حافظه معادل لغت انگليسى memoy و انباره‌ معادل لغت انگليسى storage است که در متن‌هاى غيرتخصصى معادل يکديگر به‌کار مى‌رود. اگرچه در انگليسى core storage معادل memory کامپيوترى است اما در مواردى‌که مقصود حافظه است کلمه core حذف مى‌گردد و کلمه انباره به تنهائى مورد استفاده قرار مى‌گيرد. چون تفکيک مفهوم اين دو کلمه از لحاظ درک مطالب و متون مربوط به کامپيوتر اهميت اساسى دارد قبل از تشريح ساختار فايل و بانک‌هاى اطلاعاتى شرح مختصرى درباره انواع حافظه و انباره‌هاى اطلاعات کامپيوترى داده مى‌شود.

 

انواع حافظه و انباره‌هاى کامپيوترى

حافظه و انباره کامپيوترى به تمام انواع دستگاه‌ها و واسطه‌هائى اطلاق مى‌گردد که مى‌توانند اطلاعات کامپيوترى ار دريافت، نگهدارى و هنگام نياز، بازپس دهند. انواع حافظه و انباره اطلاعات کامپيوترى از کارت‌ مقوائى تا نيمه هادى‌ها را در برمى‌گيرد. تعداد و انواع دستگاه‌هاى حافظه و انباره به‌قدرى زياد است که براى بررسى کلى لازم است ابتدا آنها را طبقه‌بندى و سپس خصوصيات هر طبقه را بررسى نمود. روش‌هاى مختلفى براى طبقه‌بندى وجود دارد.


اگرچه کلمات حافظه و انباره اطلاعات در متن‌ها غيرتخصصى معادل يکديگر به‌کار مى‌رود اما از جنبه تخصصى در همين دو کلمه، يک نوع طبقه‌بندى وجود دارد. حافظه کامپيوترى که در برخى از موارد، براى تأکيد، حافظه اصلى کامپيوتر نيز ناميده مى‌شود معمولاً به مفهوم حافظه از نوع حلقه مغناطيسى (در کامپيوترهاى نسل دوم و سوم) يا مدارهاى نيمه‌هادى (در نسل‌هاى اخير) است که در واحد پردازش مرکزى کامپيوتر وجود دارد. انباره‌هاى اطلاعات آن نوع واسطه‌هاى يا دستگاه‌هائى است که اطلاعات در آنها به فرم فايل درک براى کامپيوتر نگهدارى مى‌شود اما براى دسترسى واحد پردازش مرکزى به آن، بايد ابتدا عمل خوانده شدن اطلاعات انجام گيرد.


انباره‌هاى اطلاعات تنوع زيادى داشته و شامل انواع کارت‌ها، نوارهاى کاغذى و مغناطيسي، ديسک‌ها و ديسکت‌ها و حتى حباب‌هاى مغناطيسى و ديسک‌هاى نورى است. يک گروه از انواع انباره‌هاى مغناطيسى اطلاعات کامپيوترى که مورد استفاده زياد و مفيدى پيدا کرده است انباره‌هاى دسترسى مستقيم (DASD = Direct Access Storage Devices) اطلاعات از قبيل انواع ديسک‌ها است که به‌دليل اينکه مى‌توان در چند هزارم ثانيه اطلاعات را در محل‌هاى موردنظر در روى آنها ثبت يا به اطلاعات موردنظرى که روى آنها ثبت شده است دسترسى پيدا کرد مقبوليت و موارد استفاده زيادى پيدا کرده است.


حافظه کامپيوترى نيز مى‌تواند به‌طور دلخواه مورد استفاده و دسترسى قرار گيرد. با استفاده از شماره و آدرس بايت مى‌توان در هر بايت از حافظه معمولى يا رام (RAM = Random Access Memory) اطلاعاتى را قرار داد يا به اطلاعات موجود در آن دسترسى پيدا کرد. در برخى از کامپيوترها اطلاعات ثابتى براى هميشه، در قسمتى از حافظه قرار داده شده است. اين قسمت از حافظه ار حافظه فقط خواندنى يا روم (Only Memory ـ Rom = Read) مى‌نامند. در برخى از انواع حافظه مزبور مى‌توان اطلاعات ثابت را نيز با کمک دستگاه‌هاى ويژه‌اى تغيير داد. اين نوع حافظه داراى اطلاعات ثابت ولى قابل تغيير پروم (PROM = Programable ROM) يا ايپروم (EPROM = Erasable ROM) ناميده مى‌شود.


استفاده از نيمه‌هادى‌ها به‌جاى ترانزيستور در مدارهاى مجتمع باعث کاهش شديد حجم و هزينه و افزايش سرعت مدارهاى حافظه اصلى کامپيوترها شده است.


انباره‌هاى اطلاعات کامپيوترى برخلاف حافظه اصلى در داخل واحد پردازش مرکزى نيست بلکه به‌صورت دستگاه‌هاى جانبى وجود دارد. در نسل‌هاى قبلى کامپيوترها، اين دستگاه‌ها بيشتر کارتى يا نوارى بود. در کامپيوترهاى نوين انواع ديسک مغناطيسى (شامل ديسکت) رايج‌تر است، اطلاعاتى که بايد براى مدتى نگهدارى شود روى انباره‌هاى اطلاعات ثبت مى‌شود. در برخى از انواع سيستم‌هاى عامل، از انباره‌هاى اطلاعات کامپيوترى سريع و قابل دستيابى مستقيم به‌صورت نوعى از حافظه اصلى به نام حافظه مجازى استفاده مى‌شود. بدين صورت که قسمت غيرفعال اطلاعات و برنامه‌هاى موجود در حافظه اصلى توسط سيستم عامل روى ديسک مغناطيسى قرار داده مى‌شود و برحسب نياز، به حافظه اصلى برگشت داده شده و فعال مى‌شود.


قسمتى از انباره ‌ديسکى که به‌منظور استفاده سيستم عامل براى نگهدارى سمت غيرفعال اطلاعات و برنامه‌هاى در حال اجراءِ اختصاص مى‌يابد حافظه مجازى ناميده مى‌شود. براى نمونه در سيستم کاربردى حقوق ماهانه کارکنان، در مواردى‌که از برنامه فرعى محاسبه ماليات حقوق کارکنان موقت (خريد خدمتي) فقط براى تعداد معدودى از کارکنان استفاده مى‌شود، سيستم عامل ممکن است اين قسمت از برنامه را در حافظه مجازى قرار دهد و براى محاسبه حقوق کارکنان خريد خدمتى برنامه فرعى موردنياز را از روى ديسک به حافظه اصلى منتقل کند و پس از شروع به محاسبات مربوط به کارکنان عادي، مجدداً برنامه فرعى ماليات کارکنان عادى را به همان قسمت حافظه آورده و عمليات را ادامه دهد. انباره‌هاى اطلاعاتى که براى نگهدارى انواع فايل مورد استفاده قرار مى‌گيرد بيشتر از نوع الکترو‌ مکانيکى است.


ثبت و خواندن اطلاعات از روى دستگاه‌هاى مزبور به حرکت مکانيکى مکانيزم خواندن و نوشتن يا حرکت محل ثبت اطلاعات از مقابل مکانيزم خواندن و ننوشتن احتياج دارد. در دستگاه‌هاى ديسک، هر واحد ديسک، حرکتى چرخشى دارد و مکانيزم خوتاندن و نوشتن روى بازوى متحرکى سوار شده است. در دستگاه‌هاى نوار مغناطيسى مکانيزم خواندن و نوشتن ثابت است و نوار از مقابل آن عبور مى‌کند. چون براى دستيابى به اطلاعات موردنظر يا دلخواه در روى نوار (مثلاً ميزان حقوق يک کارمند روى فايل پرسنلي) بايد تمام اطلاعات ثبت شده قبل از اطلاعات مزبور توسط مکانيزم خواندن و نوشتن خوانده شود، معمولاً براى ثبت اطلاعاتى که دسترسى مستقيم به آن لازم است از نوار مغناطيسى استفاده نمى‌شود.

 

ساختار فايل

ساختار ترتيبى با فهرست (Indexed sequential)

در اين روش، محل نوشته شدن و شماره فيلد کليدى هر رکورد در جدول جداگانه يا يک فهرست ثبت مى‌شود. براى دسترسى مستقيم به رکورد موردنظر، ابتدا به فهرست مزبور مراجعه، و محل (يا شماره شيار) مربوطه مشخص مى‌گردد و سپس بازوى خواندن و نوشتن به آن محل رفته و به اطلاعات دسترسى يافته و آن‌را به حافظه منتقل مى‌نمايد.

ساختار مستقيم يا دلخواه

در اين روش بر اساس يک الگوريتم يا تکنيک ويژه، محل ثبت هر اطلاع با توجه به فيلد کليدى آن تعيين و رکورد در محل مزبور نوشته مى‌شود. با دانستن فيلد کليدي، مى‌توان محل ثبت رکورد را محاسبه کرد و به‌طور مستقيم به آن دسترسى يافت.

 

فايل‌هاى با ساختار ترتيبى با فهرست ار مى‌توان به‌طور ترتيبى يا مستقيم مورد استفاده قرار داد. براى دسترسى مستقيم به اطلاعات فايل ترتيبى با فهرست به‌طور معمول دو بار مراجعه به فايل لازم است (يک‌بار مراجعه به فهرست و يک‌بار به اطلاعات). به‌طور معمول استفاده ترتيبى از فايل‌ها مستقيم امکان ندارد و براى دسترسى مستقيم به اطلاعات رکورد موردنظر، استفاده از فيلد يا فيلدهاى کليدى اجبارى است.

 

ساختار بانک‌هاى اطلاعاتى

بانک يا پايگاه اطلاعاتى مجموعه‌اى از اطلاعات است که به‌منظور تأمين نيازهاى اطلاعاتى کاربردهاى مختلف، حذف دوباره‌کارى و ايجاد هماهنگى و استقلال اطلاعات سازمان مى‌يابد. روش‌هاى مختلفى براى سازمان دادن به اطلاعات در بانک‌هاى اطلاعاتى مورد استفاده قرار مى‌گيرد که هدف اصلى تمام آنها تأمين دسترسى مستقيم به اطلاعات موردنظر مى‌باشد. برخى از ساختارهاى عمده بانک‌هاى اطلاعاتى به‌شرح زير است:

ساختار شبکه‌اى

اگر در ساختار درختي، ساقه‌ها و برگ‌ها نيز با فهرست‌ها يا اشاره‌گر‌هائى (Pointer) به يکديگر مربوط شوند به‌طورى‌که بدون نياز به پائين آمدن از درخت و دوباره بالا رفتن، بتوان از شاخه‌اى به شاخه ديگر پريد اين ساختار يک ساختار شبکه‌اى است.

ساختار رابطه‌اى (Relational)

در ساختار رابطه‌اى بانک اطلاعاتى دسترسى به اطلاعات موردنظر از طريق اطلاعات يا کليدهاى مشترک بين رکوردها يا سگمنت‌هاى اطلاعات ممکن مى‌گردد. رابطه بين اطلاعات مختلف از طريق اطلاعات مشترک واحدهاى اطلاعاتى تأمين مى‌شود.

ساختار سلسله مراتبى (Tree = Hierarchical) يا درختى

در اين نوع ساختار، اطلاعات به‌صورت نمودار سازمانى يا شاخه‌هاى درخت سازمان مى‌يابند. براى دسترسى هر برگ خاص از اطلاعات بايد از ريشه درخت (يا رأس هرم سازماني) شروع کرد و پس از طى ساقه‌هاى مشخص، به اطلاعات موجود در برگ موردنظر دسترسى يافت شکل زير نمونه ساده يک نمودار ساختار درختى است. همان‌گونه که در نمودار مشهود است اگر از پائين به بالا نگاه کنيم نمودار مزبور مشابه يک نمودار سازمانى است.

 

 

خبرنامه
اولین نفری باشید که مطالب ما را میخوانید :) فقط کافیست در خبرنامه ایمیلی ما عضو شوید