نظام ملفات موجه نحو السجلات

📅 آخر تحديث: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

في علم الحاسوب ، يُعرف نظام الملفات الموجه نحو السجلات بأنه نظام ملفات تُخزن فيه البيانات على شكل مجموعات من السجلات . وهذا يختلف عن نظام الملفات المتدفق، حيث تُعامل البيانات كتدفق غير مُنسق من البايتات .

أنظمة الملفات الموجهة نحو السجلات هي تجريدات للملفات المحفوظة على الورق في العصور السابقة. قد يحتوي السجل على بيانات مرتبطة بعنصر معين، مثل مبنى، أو جهة اتصال، أو موظف، أو جزء، أو مكان.

توجد عدة صيغ مختلفة ممكنة للسجلات؛ وتختلف التفاصيل باختلاف النظام المستخدم. بشكل عام، يمكن أن تكون هذه الصيغ ذات طول ثابت أو متغير، مع اختلاف في التنظيم المادي أو آليات الحشو. قد تُربط البيانات الوصفية بسجلات الملفات لتحديد طول السجل، أو قد تكون البيانات جزءًا من السجل نفسه. تتوفر طرق وصول مختلفة للسجلات، على سبيل المثال، يمكن استرجاع السجلات بترتيب تسلسلي ، أو باستخدام مفتاح ، أو برقم السجل.

الأصل والخصائص

ترتبط أنظمة الملفات الموجهة نحو السجلات عادةً بأنظمة تشغيل الحواسيب المركزية، مثل OS/360 وما تلاه [ 1 ] و DOS/360 وما تلاه ، وأنظمة التشغيل متوسطة المدى، مثل RSX-11 و VMS . مع ذلك، فقد نشأت هذه الأنظمة في وقت سابق في برامج مثل نظام التحكم في الإدخال/الإخراج (IOCS). [ 2 ] تُكتب السجلات ، التي تُسمى أحيانًا السجلات المنطقية، غالبًا معًا في كتل ، تُسمى أحيانًا السجلات الفيزيائية؛ وهذا هو المعيار لأجهزة الوصول المباشر وأجهزة الأشرطة ، ولكن الملفات على أجهزة السجلات الموحدة عادةً ما تحتوي على سجل واحد فقط لكل كتلة، أي أنها غير مُجزأة .

في نظام ملفات السجلات، يقوم محلل النظم بتصميم السجلات التي يمكن استخدامها في الملف. وتشترك جميع برامج التطبيقات التي تصل إلى الملف، سواءً لإضافة السجلات أو قراءتها أو تحديثها، في فهم تصميم هذه السجلات. في أنظمة تشغيل IBM System/360، لا توجد قيود على أنماط البتات التي تُكوّن سجل البيانات، أي لا يوجد حرف فاصل؛ وهذا لا ينطبق دائمًا على البرامج الأخرى، مثل أنواع سجلات معينة لمعالج التحكم في الملفات (FCP) من RCA في طرازات 301 و RCA 501 و601 و3301.

يُنشأ الملف عند إرسال طلب إنشاء إلى نظام الملفات. قد يتضمن طلب الإنشاء معلوماتٍ حول الملف، مثل تحديد أن سجلات الملف ذات طول ثابت (جميع السجلات متساوية الحجم)، بالإضافة إلى حجم هذه السجلات. أو قد يُحدد الطلب أن السجلات ذات طول متغير، مع تحديد الحد الأقصى لطول كل سجل. كما يمكن تحديد معلومات إضافية، كعامل الحجب، ونوع البيانات (ثنائي أو نصي)، والحد الأقصى لعدد السجلات.

قد يُسمح للتطبيق بالقراءة من بداية السجل فقط؛ حيث تُعيد القراءة التسلسلية التالية مجموعة البيانات التالية (السجل) التي قصد المصمم تجميعها. كما قد يُسمح للتطبيق بالكتابة من بداية السجل فقط.

تتطلب بعض أنظمة التشغيل تضمين إجراءات مكتبية خاصة بتنسيق السجل في البرنامج. هذا يعني أن البرنامج المصمم أصلاً لقراءة ملف سجل ذي طول متغير لا يمكنه قراءة ملف ذي طول ثابت. يجب على هذه الأنظمة توفير أدوات نظام الملفات لتحويل الملفات بين تنسيق وآخر. وهذا يعني أن نسخ الملف (الذي يتطلب مساحة تخزين إضافية ووقتًا وتنسيقًا) قد يكون ضروريًا. بينما تقوم أنظمة أخرى بربط الإجراء المناسب، بناءً على تنظيم الملف، أثناء التنفيذ.

في كلتا الحالتين، يتم عادةً توفير التعليمات البرمجية لإدارة السجلات في إجراءات محمية لضمان سلامة الملفات.

من الممارسات الشائعة في تطبيقات ملفات النصوص المُمثلة كتدفقات استخدام فاصل أسطر جديد لفصل السجلات أو إنهائها، وعادةً ما يكون CR أو CRLF أو LF. مع ذلك، فإن وقت المعالجة اللازم لتحليل فاصل السجلات كبير، وغالبًا ما يكون استبعاد نمط فاصل السجلات من البيانات غير مرغوب فيه.

يتمثل أحد الأساليب البديلة في تضمين حقل طول في كل سجل. ويتولى تطبيق الكتابة مسؤولية فرض أي بنية للسجلات، بينما يتولى تطبيق القراءة مسؤولية فصل السجلات.

المزايا والتكاليف

يتمتع الملف المُوجَّه نحو السجلات بعدة مزايا. فبعد أن يكتب البرنامج مجموعة من البيانات كسجل، يفهم البرنامج الذي يقرأ هذا السجل تلك البيانات كمجموعة. غالبًا ما يحتوي الملف على عدة سجلات مترابطة بالتسلسل؛ فبعد أن يقرأ البرنامج بداية التسلسل، تُعيد القراءة التسلسلية التالية مجموعة البيانات التالية (السجل) التي أراد الكاتب تجميعها. ومن المزايا الأخرى أن للسجل طولًا، وعادةً لا توجد قيود على أنماط البتات التي تُكوِّن سجل البيانات، أي لا يوجد حرف فاصل.

ثمة دافع آخر وراء فكرة توجيه السجلات، وهو أنه يُعدّ، من وجهة نظر معينة، التوجيه الأمثل للتخزين الدائم على أجهزة التخزين المادية غير المتطايرة، وإن كانت بطيئة. فمعظم أجهزة التخزين المادية لا تستطيع التواصل إلا بوحدات الكتلة. ولذا، تُخصّص أجزاء كبيرة من نواة أنظمة التشغيل الحديثة وبرامج تشغيل الأجهزة المرتبطة بها لإخفاء الطبيعة المنظمة والمحددة لأجهزة التخزين المادية. وليس من قبيل المصادفة أن أنظمة الملفات الموجهة بالسجلات ظهرت في وقت أبكر من أنظمة الملفات الموجهة بتدفقات البايتات في تاريخ الحوسبة، حين كانت إمكانيات التجريد أقل بكثير.

عادةً ما تكون هناك تكلفة مرتبطة بالملفات ذات التوجه السجلي. ففي السجلات ذات الطول الثابت، قد تحتوي بعض السجلات على مساحة غير مستخدمة، بينما في السجلات ذات الطول المتغير، يشغل الفاصل أو حقل الطول مساحة. وقد تحتوي الكتل ذات الطول المتغير على مساحة إضافية بسبب الفواصل أو حقول الطول. بالإضافة إلى ذلك، هناك مساحة إضافية يفرضها الجهاز. في الشريط المغناطيسي، تتخذ المساحة الإضافية عادةً شكل فجوة بين السجلات. في جهاز الوصول المباشر ذي القطاعات ذات الطول الثابت، قد توجد مساحة غير مستخدمة في القطاع الأخير من الكتلة. في جهاز الوصول المباشر ذي السجلات المادية ذات الطول المتغير، تتخذ هذه المساحة الإضافية عادةً شكل بيانات وصفية وفجوات بين السجلات.

انظر أيضاً

مراجع