Иерархическая модель базы данных. Структура операционной системы

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Иерархическая модель базы данных

Иерархическая модель данных представляет собой множество деревьев, каждое из которых отображает иерархию объектов предметной области относительно одного из объектов, помещенного в корне дерева.

Иерархическая модель данных отличается простотой, но обладает большой информационной избыточностью. Большая избыточность информации приводит к излишней загрузке памяти ЭВМ и опасности нарушения целостности данных при изменениях в предметной области.

Вынужденная информационная избыточность иерархической модели данных объясняется тем, что она отображает лишь связи типа "один ко многим" и не отображает часто встречающиеся в реальности связи типа "многие ко многим".

Одной из наиболее важных сфер применения первых СУБД было планирование производства для компаний, занимающихся выпуском продукции. база данные управление программный

Работа со списками составных частей была как будто специально предназначена для компьютеров. Список составных частей изделия по своей природе является иерархической структурой. Для хранения данных, имеющих такую структуру, была разработана иерархическая модель данных.

В этой модели каждая запись базы данных представляла конкретную деталь. Между записями существовали отношения предок/потомок, связывающие каждую часть с деталями, входящими в неё.

Чтобы получить доступ к данным, содержащимся в базе данных, программа могла:

- найти конкретную деталь (правую дверь) по её номеру;

- перейти "вниз" к первому потомку (ручка двери);

- перейти "вверх" к предку (корпус);

- перейти "в сторону" к другому потомку (правая дверь).

Таким образом, для чтения данных из иерархической базы данных требовалось перемещаться по записям, за один раз переходя на одну запись вверх, вниз или в сторону.

Одной из наиболее популярных иерархических СУБД была Information Management System (IMS) компании IBM, появившаяся в 1968 году. Ниже перечислены преимущества IMS и реализованной в ней иерархической модели.

Простота модели. Принцип построения IMS был легок для понимания.

Иерархия базы данных напоминала структуру компании или генеалогическое дерево.

Использование отношений предок/потомок. СУБД IMS позволяла легко представлять отношения предок/потомок, например: "А является частью В" или "А владеет В".

Быстродействие. В СУБД IMS отношения предок/потомок были реализованы в виде физических указателей из одной записи на другую, вследствие чего перемещение по базе данных происходило быстро. Поскольку структура данных в этой СУБД отличалась простотой, IMS могла размещать записи предков и потомков на диске рядом друг с другом, что позволяло свести к минимуму количество операций записи-чтения. СУБД IMS все ещё является одной из наиболее распространённых СУБД для больших ЭВМ компании IBM. Доля мэйнфреймов этой компании, на которых используется данная СУБД, превышает 25%.

2. Сетевая модель базы данных

Если структура данных оказывалась сложнее, чем обычная иерархия, простота структуры иерархической базы данных становилась её недостатком. Такие структуры данных не соответствовали строгой иерархии IMS.

Этот недостаток устраняется в сетевой модели данных, отображающей объекты предметной области и их взаимосвязи в виде графа: объектам отвечают вершины графа, а связям - ребра. При этом ребра в общем случае могут быть кратными; например, вершины "кафедра" и "корпус" могут иметь две связи, одна из которых означает, что кафедра размещается в корпусе, а другая - что кафедра проводит занятия в корпусе. В целом сеть (граф) обычно отличается большой сложностью, а движение ("навигация") по сети регламентируется специальными правилами.

В связи с этим для таких приложений, как обработка заказов, была разработана новая сетевая модель данных. Она являлась улучшенной иерархической моделью, в которой одна запись могла участвовать в нескольких отношениях предок/потомок. В сетевой модели такие отношения назывались множествами. В 1971 году на конференции по языкам систем данных был опубликован официальный стандарт сетевых баз данных, который известен как модель CODASYL. Компания IBM не стала разрабатывать собственную сетевую СУБД и вместо этого продолжала наращивать возможность IMS. Но в 70-х годах независимые производители программного обеспечения реализовали сетевую модель в таких продуктах, как IDMS компании Cullinet, Total компании Cincom и СУБД Adabas, которые приобрели большую популярность.

Сетевые базы данных обладали рядом преимуществ:

1. Гибкость. Множественные отношения предок/потомок позволяли сетевой базе данных хранить данные, структура которых была сложнее простой иерархии.

2. Стандартизация. Появление стандарта CODASYL популярность сетевой модели, а такие поставщики мини-компьютеров, как Digital Equipment Corporation и Data General, реализовали сетевые СУБД.

3. Быстродействие. Вопреки своей большой сложности, сетевые базы данных достигали быстродействия, сравнимого с быстродействием иерархических баз данных.

Множества были представлены указателями на физические записи данных, и в некоторых системах администратор мог задать кластеризацию данных на основе множества отношений.

Конечно, у сетевых баз данных были недостатки. Как и иерархические базы данных, сетевые базе данных были очень жесткими. Наборы отношений и структуру записей приходилось задавать наперёд. Изменение структуры базы данных обычно означало перестройку всей базы данных.

Как иерархическая, так и сетевая база данных были инструментами программистов.

3. Реляционная модель данных

Недостатки иерархической и сетевой моделей привели к появлению новой, реляционной модели данных, созданной Коддом в 1970 году и вызвавшей всеобщий интерес. Реляционная модель была попыткой упростить структуру базы данных. В ней отсутствовали явные указатели на предков и потомков, а все данные были представлены в виде простых таблиц, разбитых на строки и столбцы.

К сожалению, практическое определение понятия "реляционная база данных" оказалось гораздо более расплывчатым, чем точное математическое определение, данное этому термину Коддом в 1970 году.

Реляционной называется база данных, в которой все данные, доступные пользователю, организованны в виде таблиц, а все операции над данными сводятся к операциям над этими таблицами.

Приведенное определение не оставляет места встроенным указателям, имеющимся в иерархических и сетевых СУБД. Несмотря на это, реляционная СУБД также способна реализовать отношения предок/потомок, однако эти отношения представлены исключительно значениями данных, содержащихся в таблицах.

Таблицы. В реляционной базе данных информация организована в виде таблиц, разделённых на строки и столбцы, на пересечении которых содержатся значения данных. У каждой таблицы имеется уникальное имя, описывающее её содержимое. Каждая горизонтальная строка этой таблицы представляет отдельную физическую сущность. Все данные, содержащиеся в конкретной строке таблицы, относятся к одной сущности, который описывается этой строкой.

Каждый вертикальный столбец таблицы представляет один элемент данных для каждого из сущностей.

На пересечении каждой строки с каждым столбцом таблицы содержится в точности одно значение данных.

Все значения, содержащиеся в одном и том же столбце, являются данными одного типа. Множество значений, которые могут содержаться в столбце, называется доменом этого столбца.

У каждого столбца в таблице есть своё имя, которое обычно служит заголовком столбца. Все столбцы в одной таблице должны иметь уникальные имена, однако разрешается присваивать одинаковые имена столбцам, расположенным в различных таблицах.

Столбцы таблицы упорядочены слева направо, и их порядок определяется при создании таблицы. В любой таблице всегда есть как минимум один столбец. В стандарте ANSI/ISO не указывается максимально допустимое число столбцов в таблице, однако почти во всех коммерческих СУБД этот предел существует и обычно составляет примерно 255 столбцов.

В отличие от столбцов, строки таблицы не имеют определённого порядка. Это значит, что если последовательно выполнить два одинаковых запроса для отображения содержимого таблицы, нет гарантии, что оба раза строки будут перечислены в одном и том же порядке.

В таблице может содержаться любое количество строк. Вполне допустимо существование таблицы с нулевым количеством строк. Такая таблица называется пустой. Пустая таблица сохраняет структуру, определённую её столбцами, просто в ней не содержится данные

Первичные ключи. Поскольку строки в реляционной таблице не упорядочены, нельзя выбрать строку по ее номеру в таблице. В таблице нет "первой", "последней" или "тринадцатой" строки. Тогда каким же образом можно указать в таблице конкретную. В правильно построенной реляционной базе данных в каждой таблице есть один или несколько столбцов, значения в которых во всех строках разные. Этот столбец (столбцы) называется первичным ключом таблицы. Существуют таблицы, в которой первичный ключ представляет собой комбинацию столбцов. Такой первичный ключ называется составным.

Первичный ключ для каждой строки таблицы является уникальным, поэтому в таблице с первичным ключом нет двух совершенно одинаковых строк.

Таблица, в которой все строки отличаются друг от друга, в математических терминах называется отношением. Именно этому термину реляционные базы данных и обязаны своим названием, поскольку в их основе лежат отношения (таблицы с отличающимися друг от друга строками). Хотя первичные ключи являются важной частью реляционной модели данных, в первых реляционных СУБД (System/R, DB2, Oracle и других) не была обеспечена явным образом их поддержка. Как правило, проектировщики базы данных сами следили за тем, чтобы у всех таблиц были первичные ключи, однако в самих СУБД не было возможности определить для таблицы первичный ключ. И только в СУБД DB2 Version 2, появившейся в апреле 1988 года, компания IBM реализовала поддержку первичных ключей. После этого подобная поддержка была добавлена в стандарт ANSI/ISO.

Отношения предок/потомок. Одним из отличий реляционной модели от первых моделей представления данных было то, что в ней отсутствовали явные указатели, используемые для реализации отношений предок/потомок в иерархической модели данных

Внешние ключи. Столбец одной таблицы, значения в котором совпадают со значениями столбца, являющегося первичным ключом другой таблицы, называется внешним ключом. Совокупно первичный и внешний ключи создают между таблицами, в которых они содержатся, такое же отношение предок/потомок, как и в иерархической базе данных.

Внешний ключ, как и первичный ключ, тоже может представлять собой комбинацию столбцов. На практике внешний ключ всегда будет составным (состоящим из нескольких столбцов), если он ссылается на составной первичный ключ в другой таблице. Очевидно, что количество столбцов и их типы данных в первичном и внешнем ключах совпадают. Если таблица связана с несколькими другими таблицами, она может иметь несколько внешних ключей. Внешние ключи являются неотъемлемой частью реляционной модели, поскольку реализуют отношения между таблицами базы данных. К несчастью, как и в случае с первичными ключами, поддержка внешних ключей отсутствовала в первых реляционных СУБД. Она была введена в системе DB2 Version 2 и теперь имеется во всех коммерческих СУБД.

4. Базы данных

База данных - именованная совокупность данных, адекватно отображающих состояние объектов и их взаимосвязей в некоторой предметной области и организованных таким образом, что данные могут использоваться для решения многих задач многими пользователями.

С ростом популярности СУБД в 70-80-х годах появилось множество различных моделей данных. У каждой из них имелись свои достоинства и недостатки, которые сыграли ключевую роль в развитии реляционной модели данных, появившейся во многом благодаря стремлению упростить и упорядочить первые модели данных. В настоящее время наибольшее применение находят иерархическая, сетевая и реляционная модели данных.

БД, как правило, создается как общий ресурс всего предприятия, где данные являются интегрированными и общими. Под понятием интегрированные данные подразумевается возможность представить базу данных как объединение нескольких отдельных файлов данных. Под понятием общие данные подразумевается возможность использования отдельных областей данных в БД несколькими различными пользователями для разных целей.

Существуют централизованные и распределенные базы данных.

Централизованная база данных хранится в памяти одного компьютера или одной вычислительной системы. Если этот компьютер (вычислительная система) входит в состав вычислительной сети, то к ее базе данных могут иметь доступ пользователи и других компьютеров сети. Централизованные базы данных часто используются в локальных сетях персональных компьютеров.

Распределенная база данных состоит из нескольких частей, которые хранятся в памяти различных компьютеров вычислительной сети. При этом допускается частичное дублирование данных, но специальное программное обеспечение позволяет пользователю рассматривать распределенную базу данных как единое целое. Вся информация о размещении данных в распределенной базе содержится в системном справочнике, части которого также могут храниться в памяти различных компьютеров сети. Управление такой базой представляет собой сложную задачу.

Пользователями базы данных являются прикладные программисты, а также специалисты в конкретной предметной области; последних иногда называют конечными пользователями. Одно из важных требований к базе данных интегрированность, которая понимается как эффективность работы с ней в среднем по всем категориям пользователей, а не для отдельных пользователей.

При реализации требования интегрированности должны учитываться приоритеты пользователей (или задач), частота решения отдельных задач, запросы вычислительных ресурсов и другие факторы, в частности минимизация избыточности (дублирования) данных, поскольку избыточность данных легко может нарушать их непротиворечивость. Построение такой интегрированной базы данных обычно осуществляется с использованием машинного эксперимента, т.е. моделирования работы с базой данных на компьютере.

В базе данных информация должна быть организована так, чтобы обеспечить минимальную долю ее избыточности. Частичная избыточность информации необходима, но она должна быть минимизирована, так как чрезмерная избыточность данных влечет за собой ряд негативных последствий.

Главные из них:

? увеличение объема информации, а значит, потребность в дополнительных ресурсах для хранения и обработки дополнительных объемов данных;

? появление ошибок при вводе дублирующей информации, нарушающих целостность базы данных и создающих противоречивые данные.

БД содержит не только данные, всесторонне характеризующие деятельность самой организации, фирмы, процесса или другой предметной области, но и описания этих данных. Информацию о данных принято называть "метаданными", т.е. "данными о данных". В совокупности описания всех данных образуют словарь данных.

В БД должны храниться данные, логически связанные между собой. Для того чтобы данные можно было связать между собой, и связать так, чтобы эти связи соответствовали реально существующим в данной предметной области, последнюю подвергают детальному анализу, выделяя сущности или объекты.

Сущность или объект -- это то, о чем необходимо хранить информацию. Сущности имеют некоторые характеристики, называемые атрибутами, которые тоже необходимо сохранять в БД. Атрибуты по своей внутренней структуре могут быть простыми, а могут быть сложными. Простые атрибуты могут быть представлены простыми типами данных. Различного рода графические изображения, являющиеся атрибутами сущностей, -- это пример сложного атрибута.

Определив сущности и их атрибуты, необходимо перейти к выявлению связей, которые могут существовать между некоторыми сущностями. Связь - это то, что объединяет две или более сущностей. Связи между сущностями также являются частью данных, и они также должны храниться в базе данных.

5. Требования к моделям базы данных

Проектируемая БД должна обладать определенными свойствами. Назовем основные свойства БД.

Целостность. В каждый момент времени существования БД сведения, содержащиеся в ней, должны быть непротиворечивы. Целостность БД достигается вследствие введения ограничений целостности, в частности, к ним относятся ограничения, связанные с нормализацией БД.

Восстанавливаемость. Данное свойство предполагает возможность восстановления БД после сбоя системы или отдельных видов порчи системы.

Безопасность. Безопасность БД предполагает защиту данных от преднамеренного и непреднамеренного доступа, модификации или разрушения. Применяется запрещение несанкционированного доступа, защита от копирования и криптографическая защита.

Эффективность. Свойство эффективности обычно понимается как: минимальное время реакции на запрос пользователя; минимальные потребности в памяти; сочетание этих параметров.

6. Система управления базой данных

Функционирование базы данных как коллективного информационного ресурса многих пользователей обеспечивает специальная большая программа - система управления базой данных (СУБД), предназначенная для создания коллективной базы данных и ее актуализации, загрузки данных, организации эффективного доступа пользователей к данным и управления доступом, сохранения независимости и целостности данных, рационального использования вычислительных ресурсов и других целей. Аналогично тому, как доступ пользователей к ресурсам компьютера возможен только через ее ОС, доступ пользователей к базе данных возможен только через СУБД.

Различают СУБД общего назначения (универсальные) и специализированные.

Универсальные СУБД пригодны для любых предметных областей и любых пользователей и имеют запас функциональных средств, который позволяет производить настройку на работу в конкретных условиях применения с целью повышения эффективности использования. При такой настройке могут выбираться наиболее эффективные методы доступа, модифицироваться организация хранения данных, изменяться структура хранимых данных и их размещение для увеличения производительности работы или экономии памяти.

Специализированные СУБД предназначены для высокоэффективного конкретного применения. Поскольку разработка СУБД требует больших затрат труда и времени, специализированные СУБД создаются лишь при крайней необходимости.

Дополнительная специфическая задача системы управления распределенной базой данных - организация работы базы как единого целого.

Выполняемая СУБД функция обеспечения независимости данных заключается в сохранении логической и физической независимости. При этом под логической независимостью понимается возможность изменять логическое представление данных, не меняя их физическое представление в среде хранения.

Благодаря этому пользователи могут иметь различные логические взгляды на одну и ту же физическую базу данных. Аналогично, под физической независимостью данных понимается возможность изменять их физическое представление (хранение), не меняя логическое представление. Независимость данных означает также, что при различных модификациях, расширениях и реорганизациях базы данных не требуется вносить изменения в уже существующие прикладные программы, предназначенные для обработки данных.

Функция СУБД по обеспечению целостности данных также состоит в поддержании логической и физической целостности. Логическая целостность, под которой понимается непротиворечивость данных, должна поддерживаться при каждом пополнении или изменении данных и обеспечивается блокировкой ввода неверных данных, проверкой правильности обработки данных, сохранением данных при внешних прерываниях и согласованием данных в базе при всех изменениях. Так, при исключении в базе данных какого-либо предприятия в связи с его ликвидацией должна быть исключена и вся производимая им продукция, а также пересмотрен список потребителей этой продукции; при исключении какого-либо поставщика должны быть исключены и все его будущие поставки и т.п. Поэтому сохранение целостности накладывает жесткие ограничения на допустимые изменения в базе данных, которые называются ограничениями целостности. Различают статические ограничения целостности, имеющиеся для всех состояний базы данных, и динамические, определяющие лишь возможные переходы из одного состояния в другое.

Обеспечение физической целостности данных заключается в защите данных от разрушения при сбоях (отказах) аппаратуры и подразумевает автоматическое восстановление разрушенных данных путем использования их дубликатов. С поддержанием целостности данных тесно связана проблема управления доступом к данным, т.е. ограничением доступа для определенных категорий пользователей.

Сложной задачей является организация параллельного доступа к данным.

Необходимо, в частности, исключить случаи, когда один из пользователей обращается к данным, которые в это же время изменяются другим пользователем, поскольку при этом может нарушаться логическая целостность данных. Тогда используется блокировка изменяемых информационных ресурсов и специальный комплекс мер по сохранению целостности данных, называемый транзакцией. При этом, однако, возможно возникновение тупиковой ситуации, когда две транзакции одновременно блокируют друг у друга ресурсы; имеются способы преодоления этого тупика.

Взаимодействие прикладных программ и пользователей с СУБД называется манипулированием данными. Множества структур данных, ограничений целостности и операций манипулирования данными составляют модель данных. Обычно каждая СУБД поддерживает какую-либо одну модель данных, хотя существуют и мультимодельные СУБД, которые могут поддерживать несколько моделей.

7. Основные требования к функциям СУБД

Для обеспечения условиям принципов многократного и многоцелевого использования информационной базы прикладная информационная система должна обладать следующими свойствами:

- поддержание логически согласованного набора файлов;

- обеспечение языка манипулирования данными;

- восстановление информации после разного рода сбоев;

- реально параллельная работа нескольких пользователей.

Если информационная система опирается на некоторую систему управления данными, обладающую этими свойствами, то эта система управления данными является системой управления базами данных (СУБД).

Более точно, к числу функций СУБД принято относить следующие:

1. Управление данными во внешней памяти. Эта функция включает обеспечение необходимых структур внешней памяти как для хранения данных, непосредственно входящих в БД, так и для служебных целей, например, для убыстрения доступа к данным в некоторых случаях. В развитых СУБД пользователи в любом случае не обязаны знать, использует ли СУБД файловую систему, и если использует, как организованы файлы. В частности, СУБД поддерживает собственную систему именования объектов БД.

2. Управление буферами оперативной памяти. СУБД обычно работают с БД значительного размера; по крайней мере этот размер обычно существенно больше доступного объема оперативной памяти. Понятно, что если при обращении к любому элементу данных будет производиться обмен с внешней памятью, то вся система будет работать со скоростью устройства внешней памяти.

Практически единственным способом реального увеличения этой скорости является буферизация данных в оперативной памяти. При этом, даже если операционная система производит общесистемную буферизацию (как в случае ОС UNIX), этого недостаточно для целей СУБД, которая располагает гораздо большей информацией о полезности буферизации той или иной части БД. Поэтому в развитых СУБД поддерживается собственный набор буферов оперативной памяти с собственной дисциплиной замены буферов.

3. Управление транзакциями. Транзакция - это последовательность операций над БД, рассматриваемых СУБД как единое целое. Либо транзакция успешно выполняется, и СУБД фиксирует (COMMIT) изменения БД, произведенные этой транзакцией, во внешней памяти, либо ни одно из этих изменений никак не отражается на состоянии БД. Понятие транзакции необходимо для поддержания логической целостности БД. Поддержание механизма транзакций является обязательным условием даже однопользовательских СУБД. Но понятие транзакции гораздо более важно в многопользовательских СУБД. То свойство, что каждая транзакция начинается при целостном состоянии БД и оставляет это состояние целостным после своего завершения, делает очень удобным использование понятия транзакции как единицы активности пользователя по отношению к БД. При соответствующем управлении параллельно выполняющимися транзакциями со стороны СУБД каждый из пользователей может в принципе ощущать себя единственным пользователем СУБД.

4. Журнализация. Одним из основных требований к СУБД является надежность хранения данных во внешней памяти. Под надежностью хранения понимается то, что СУБД должна быть в состоянии восстановить последнее согласованное состояние БД после любого аппаратного или программного сбоя. Обычно рассматриваются два возможных вида аппаратных сбоев: так называемые мягкие сбои, которые можно трактовать как внезапную остановку работы компьютера (например, аварийное выключение питания), и жесткие сбои, характеризуемые потерей информации на носителях внешней памяти. Поэтому для восстановления БД нужно располагать некоторой дополнительной информацией. Другими словами, поддержание надежности хранения данных в БД требует избыточности хранения данных, причем та часть данных, которая используется для восстановления, должна храниться особо надежно. Наиболее распространенным методом поддержания такой избыточной информации является ведение журнала изменений БД.

Журнал - это часть БД, недоступная пользователям СУБД, которая поддерживается с особой тщательностью. В журнал поступают записи обо всех изменениях основной части БД. В разных СУБД изменения БД фиксируются на разных уровнях: иногда запись в журнале соответствует некоторой логической операции изменения БД (например, операции удаления строки из таблицы реляционной БД), иногда - минимальной внутренней операции модификации страницы внешней памяти; в некоторых системах одновременно используются оба подхода.

5. Поддержка языков БД. Для работы с базами данных используются специальные языки, в целом называемые языками баз данных. Чаще всего выделялись два языка - язык определения схемы (ЯОС) БД и язык манипулирования данными (ЯМД). ЯОС служил главным образом для определения логической структуры БД, т.е. той структуры БД, какой она представляется пользователям. ЯМД содержал набор операторов манипулирования данными, т.е. операторов, позволяющих заносить данные в БД, удалять, модифицировать или выбирать существующие данные. В современных СУБД поддерживается единый интегрированный язык, содержащий все необходимые средства для работы с БД, начиная от ее создания, и обеспечивающий базовый пользовательский интерфейс с базами данных. Стандартным языком наиболее распространенных в настоящее время реляционных СУБД является язык SQL (Structured Query Language).

8. Типовая организация современной СУБД

Естественно, организация типичной СУБД и состав ее компонентов соответствует рассмотренному нами набору функций.

Напомним, что мы выделили следующие основные функции СУБД:

- управление данными во внешней памяти;

- управление буферами оперативной памяти;

- управление транзакциями;

- журнализация и восстановление БД после сбоев;

- поддержание языков БД.

Логически в современной реляционной СУБД можно выделить наиболее внутреннюю часть - ядро СУБД (часто его называют Data Base Engine), компилятор языка БД (обычно SQL), подсистему поддержки времени выполнения, набор утилит. В некоторых системах эти части выделяются явно, в других - нет, но логически такое разделение можно провести во всех СУБД. Ядро СУБД отвечает за управление данными во внешней памяти, управление буферами оперативной памяти, управление транзакциями и журнализацию. Соответственно, можно выделить такие компоненты ядра как менеджер данных, менеджер буферов, менеджер транзакций и менеджер журнала. Функции этих компонентов взаимосвязаны, и для обеспечения корректной работы СУБД все эти компоненты должны взаимодействовать по тщательно продуманным и проверенным протоколам. Ядро СУБД обладает собственным интерфейсом, не доступным пользователям напрямую и используемым в программах, производимых компилятором SQL (или в подсистеме поддержки выполнения таких программ) и утилитах БД. Ядро СУБД является основной резидентной частью СУБД. При использовании архитектуры "клиент-сервер" ядро является основной составляющей серверной части системы.

Основной функцией компилятора языка БД является компиляция операторов языка БД в некоторую выполняемую программу. Основной проблемой реляционных СУБД является то, что языки этих систем являются непроцедурными. Результатом компиляции является выполняемая программа, представляемая в машинных кодах или внутреннем машинно-независимом коде.

В отдельные утилиты БД обычно выделяют такие процедуры, которые слишком накладно выполнять с использованием языка БД, например, загрузка и выгрузка БД, сбор статистики, глобальная проверка целостности БД и т.д.

Утилиты программируются с использованием интерфейса ядра СУБД.

9. Общая классификация программного обеспечения

Компьютерные программы представляют собой последовательность команд, выполняемых процессором, для реализации какой-либо цели, например построения картографического изображения. Все программы принято разделять на системные, инструментарий программирования и прикладные. В последние годы широкое развитие получил еще один специфический класс программ - вредоносные (вирусы). Для управления работой компьютера используется особый тип системных программ, называемых операционными системами.

Операционная система обеспечивает функционирование и взаимосвязь всех компонентов компьютера, а также предоставляет пользователю доступ к его аппаратным возможностям.

В структуру операционной системы входят следующие модули:

? базовый модуль, управляющий файловой системой;

? командный процессор, расшифровывающий и выполняющий команды;

? драйверы периферийных устройств;

? модули, обеспечивающие графический интерфейс.

На начальном этапе развития персональных компьютеров основной операционной системой была MS-DOS (Microsoft Disk Operation System). Она была разработана в начале 80-х годов для работы на компьютерах IBM PC/XT, созданных на базе процессора 8086 фирмы Intel. MS-DOS была наиболее распространенной операционной системой с интерфейсом командной строки, которая устанавливалась на компьютерах, созданных на базе процессоров 80286, 80386,80486 и Pentium. Последней была версия MS-DOS 6.22. В настоящее время при работе с персональными компьютерами в основном используется семейство операционных систем Microsoft Windows. Около 90% персональных компьютеров установлены Intel-совместимый процессор (Pentium, AMD) и операционная система Windows.

Размещено на Allbest.ru