ГОУ ВПО Уральский государственный технический университет – УПИ презентация

Содержание

Кафедра «Автоматика и управление в технических системах» направление 220200 – Автоматизация и управление специальность 220201 – Управление и информатика в технических системах ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ Лекция

Слайд 1ГОУ ВПО Уральский государственный технический университет – УПИ

Слайд 2Кафедра «Автоматика и управление в технических системах» направление 220200 – Автоматизация и

управление специальность 220201 – Управление и информатика в технических системах


ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
Лекция 17
11. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ
11.1. Основные элементы банка данных
11.2. Языки СУБД
11.2.1. Диалоговые языки описания данных и манипулирования данными
11.2.2. Директивный язык
11.2.3. Язык манипулирования данными для прикладных программ

Преподаватели:
Чесноков Юрий Николаевич, доц., к.т.н.,
Дружинина Надежда Геннадьевна, доц.

Слайд 311. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ
Цель изучения материала:
изучить основные элементы иерархического

банка данных;
изучить языки СУБД, в частности, диалоговые языки описания данных и манипулирования данными, директивный язык и язык манипулирования данными для прикладных программ.

Компетенций, формирующиеся в процессе знакомства с материалом:
способность применять современные информационные компьютерные технологии: самостоятельно работать с СУБД (ИК-1);
способность к приобретению новых знаний, используя современные информационные технологии (СЛК-4);
способность разрабатывать информационное обеспечение систем с использованием стандартных СУБД (ПКД-5);
готовность использовать современные инструментальные средства и технологии проектирования программных средств (ПТД-2).

Слайд 411. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ
Содержание лекции 17

11. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ

ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ
11.1. Основные элементы банка данных
11.2. Языки СУБД
11.2.1. Диалоговые языки описания данных и манипулирования данными
11.2.2. Директивный язык
11.2.3. Язык манипулирования данными для прикладных программ

Слайд 5Рассмотрим пример реализации конкретной СУБД, которая поддерживает иерархическую концептуальную модель данных

(МД) и оперирует следующими понятиями: - канал, - библиотека, - раздел (рис.11.1).

11. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.1. Основные элементы банка данных

Слайд 6Рис. 11.1 Структура КМД изучаемого БнД
11. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА

ДАННЫХ 11.1. Основные элементы банка данных

Слайд 7Канал – аналог базы данных (БД) – является файлом прямого доступа.


Канал содержит библиотеки, которые состоят из разделов.
Для доступа к данным необходимо указать имена канала, библиотеки и раздела.
Более точным названием МД, поддерживаемой изучаемой СУБД, будет МД с «иерархическим методом доступа», т.е. иерархическая адресация.
Данные в изучаемом БнД хранятся в разделах.
Если разделы библиотеки не содержат данных (их еще не записали), то в библиотеке никаких данных нет.

11. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.1. Основные элементы банка данных

Слайд 8Имена канала и библиотеки являются элементами адресов разделов.
Связи между каналом,

библиотекой и разделом относятся к типу связей «СОДЕРЖАТЬ В СЕБЕ» (рис. 11.2).
Аналогом такому БнД является стеллаж, на полках которого стоят книги.
Номер стеллажа и номер полки упрощают поиск книги, дают ее адрес.
Если все книги с полок убрать, то стеллаж не будет содержать данных.
Таким образом, СУБД изучаемого БнД поддерживает иерархию адресов, а не записей.

11. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.1. Основные элементы банка данных

Слайд 9Рис. 11.2. Уточненная структура БнД
11. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ

11.1. Основные элементы банка данных

Слайд 10СУБД, поддерживающие иерархическую структуру («ОКА» и др.), обеспечивают иерархию в записях.


Элемент любого уровня содержит данные, что можно проиллюстрировать следующим примером.
Список сотрудников содержит минимальные сведения о сотрудниках и номера их личных дел.
Такой список – запись, содержащая данные и указывающая связи с другими записями – личными делами.

11. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.1. Основные элементы банка данных

Слайд 11Личное дело является иной формой записи, содержащей подробные сведения о сотруднике.


В нем есть ссылки на другие документы (паспорт, диплом и т.п.), т.е. личное дело указывает связи с другими записями.
Здесь записи имеют связи типа «СОДЕРЖАТ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ».

11. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.1. Основные элементы банка данных

Слайд 12Физическая модель данных определяет способ размещения данных на жестком диске, которые

содержатся в кластерах и имеют структуру, не зависящую от СУБД.
По этой причине такую модель данных целесообразно исключить из иерархии моделей данных.
Внутреннюю модель данных будем считать физической моделью данных.
Физическая модель данных в данном случае рассматривается как модель, создаваемая средствами доступа к дискам языка программирования ФОРТРАН, на котором написаны программы СУБД.

11. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.1. Основные элементы банка данных

Слайд 13Эта модель данных невидима для пользователей банка данных.
Работа с ФМД

относится к компетенции администратора баз данных, который в случае появления сбоев в работе СУБД может восстановить целостность БД.
Доскональное знание этой модели данных необходимо разработчикам СУБД при создании программ СУБД или при расширении возможностей СУБД.

11. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.1. Основные элементы банка данных

Слайд 14Для ознакомления с особенностями ФМД рассмотрим структуры файлов БнД, получаемых после

создания канала (рис. 11.3) и после записи в него двух разделов (рис. 11.4).

11. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.1. Основные элементы банка данных

Слайд 1511. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.1. Основные элементы банка данных
Рис.

11.3. Дамп файла вновь организованного канала банка данных

Слайд 1611. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.1. Основные элементы банка данных
Рис.

11.4. Дамп файла канала банка данных, в который записаны два раздела

Слайд 17Файл БнД является файлом прямого доступа с блоками длиной по 64

байта.
Первые два блока образуют заголовок канала.
Затем следуют блоки каталогов библиотек (с 3 по 5 в приведенных ниже примерах), разделов (с 6 по 10), после которых расположены блоки информационной части (с 11 блока).
На рисунках блокам соответствуют строки, по этой причине в дальнейшем эти понятия будут использоваться на равных правах.

11. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.1. Основные элементы банка данных

Слайд 18Первая строка заголовка БнД (рис. 11.5), соответствующая первому блоку файла, содержит

поля с информацией, описанной в табл. 11.1.
Поля второй строки (рис. 11.6) перечислены в табл. 11.2.
Поля строки каталога библиотек (рис. 11.7) перечислены в табл. 11.3.
В табл. 11.4 перечислены поля строки каталога разделов (рис. 11.8).

11. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.1. Основные элементы банка данных

Слайд 1911. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.1. Основные элементы банка данных
Рис.

11.5. Расположение служебных полей в первой строке ФМД

Слайд 2011. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.1. Основные элементы банка данных
Таблица

11.1
Служебные поля первой строки заголовка

Слайд 2111. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.1. Основные элементы банка данных
Рис.

11.6. Расположение служебных полей во второй строке ФМД

Слайд 2211. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.1. Основные элементы банка данных
Таблица

11.2
Служебные поля второй строки заголовка

Слайд 2311. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.1. Основные элементы банка данных
Рис.

11.7. Расположение служебных полей в строках ФМД, описывающих библиотеки

Слайд 2411. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.1. Основные элементы банка данных
Таблица

11.3
Служебные поля строки каталога библиотек

Слайд 2511. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.1. Основные элементы банка данных
Рис.

11.8. Расположение служебных полей в строках ФМД, описывающих разделы

Слайд 2611. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.1. Основные элементы банка данных
Таблица

11.4
Служебные поля строки каталога разделов

Слайд 27Информационная часть содержит записи, в которых хранятся символы, содержащиеся в исходных

символьных строках произвольной длины, сохраняемых в БнД.
Исходные строки, которые короче шестидесяти байт, целиком помещаются в запись БД.

11. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.1. Основные элементы банка данных

Слайд 28В последние четыре байта этой записи заноситься длина сохраненной строки и

символы @@ – признак окончания записи.
Длинные исходные строки, которые не войдут в одну запись из 64 байт, сохраняются в разных блоках.
Последняя оканчивается символами @@.
Предыдущие записи в последних четырех байтах содержат номер записи (блока), в которой хранится продолжение исходной строки.

11. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.1. Основные элементы банка данных

Слайд 29Например, занесение разделов с именами A и B в библиотеку с

именем L привела к следующим изменениям (рис. 11.4):
- во второй строке изменился номер первого свободного блока 0016;
- в третей строке появилось имя библиотеки и количество разделов в библиотеке стало равно двум;
- в шестой строке появились имена разделов A и B;
- для каждого раздела появился номер библиотеки 0001, в которую раздел входит, и номера первого и последнего занятых под раздел блоков.

11. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.1. Основные элементы банка данных

Слайд 30СУБД, изучаемая в лабораторной работе, поддерживает два класса языков:
- диалоговый

язык,
- директивный язык.

При входе в программный модуль СУБД просит определить режим взаимодействия:
- командный,
- альтернативный (режим "меню").

11. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.2. Языки СУБД

Слайд 31КМД поддерживает диалоговый язык администратора баз данных, который служит для описания

данных и манипулирования ими.
Этот язык позволяет: - создать новый канал, - вывести каталог канала или библиотеки, - установить или снять защиту канала (библиотеки), - просмотреть дамп файла канала, - исправить какую-нибудь запись этого файла.
Перечисленные функции является элементами языка описания данных.

11. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.2.1. Диалоговые языки описания данных и манипулирования данными

Слайд 32К манипулированию данными можно отнести следующие функции, реализуемые в диалоге:
-

запись данных в раздел из файла последовательного доступа,
- извлечение данных из раздела с выводом их на экран или в файл последовательного доступа,
- удаление разделов, библиотек,
- копирование или перезапись каналов, библиотек, разделов.

11. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.2.1. Диалоговые языки описания данных и манипулирования данными

Слайд 33Все перечисленные функции сведены в общее или глобальное меню.
Для ряда

функций существуют подменю.
Значения параметров, необходимых для реализации функций СУБД, запрашивается системой по мере необходимости.
После ввода всех данных формируется команда директивного языка, которая выводится на дисплей с запросом подтверждения ее выполнения.
Работа в диалоговом режиме не требует специальных знаний и доступна начинающему пользователю.

11. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.2.1. Диалоговые языки описания данных и манипулирования данными

Слайд 34Директивный язык содержит командные предложения или строки-команды языка описания данных и

языка манипулирования данными.
Синтаксис команд можно описать в модифицированной нотации Бэкуса-Наура, которая содержит еще один основной метасимвол – квадратные скобки [ ].
Эти скобки обрамляют часть команды, которая может быть опущена.

11. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.2.2. Директивный язык

Слайд 35Синтаксис команд в виде нотации Бэкуса-Наура:
::= [:[\]]
::= BD|CT|SC|PR|DL|CP|FR|PF|DM|CH|ED

ПОДФУНКЦИИ>::= SH|FL|LB|LF|BD|KN|CH|PP|UP|GL|CR|KF
<СПИСОК ПАРАМЕТРОВ>:: =\<ПАРАМЕТР>|\<ПАРАМЕТР><СПИСОК ПАРАМЕТРОВ>

11. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.2.2. Директивный язык

Слайд 36Семантика команд приведена в табл. 11.5 – 11.7.
Там же расшифрованы

параметры для соответствующих команд.
Из описания синтаксиса и таблиц следует, что команда может быть полной (команды, выделенные жирным шрифтом) или сокращенной.
Опущенные параметры в сокращенной команде запрашиваются в диалоге.
Для полной команды параметры выводятся для проверки в том же формате, что и в диалоговом режиме.

11. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.2.2. Директивный язык

Слайд 3711. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.2.2. Директивный язык
Таблица 11.5
Команды ЯОД


Слайд 3811. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.2.2. Директивный язык
Продолжение табл. 11.5
Команды

ЯОД

Слайд 3911. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.2.2. Директивный язык
Таблица 11.6
Команды ЯМД


Слайд 4011. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.2.2. Директивный язык
Продолжение табл. 11.6
Команды

ЯМД

Слайд 4111. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.2.2. Директивный язык
Таблица 11.7
Служебные команды

Слайд 42Таким образом, директивный язык является языком смешенного типа.
Команды или командные

строки заносятся в протокол, из которого возможно извлечь предыдущие команды для повторного их выполнения.
После извлечения команды из протокола ее можно откорректировать, например изменив параметр.
В протокол производится также запись команд, формируемых в диалоговом режиме, т. е. протокол содержит все команды диалогового сеанса независимо от режима их ввода.

11. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.2.2. Директивный язык

Слайд 43Имена каналов (в таблицах обозначены буквами F, F1, F2), библиотек (в

таблицах обозначены буквами L, L1, L2), разделов (в таблицах обозначены буквами R, R1, R2) являются строками, длина которых не может превышать 12 символов.
Имена файлов последовательного доступа (в таблицах обозначены буквами FD) обязательно должны иметь расширение, отделенное точкой.
Общая длина такого имени не может превышать 11 символов.

11. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.2.2. Директивный язык

Слайд 44Примеры команд:
BD\parol\BANK\5\22\20 – создание нового канала с именем BANK;
CT:FL\BANK –

печать полного каталога канала;
PR\BANK\LIB\RZD – вывод на экран содержимого раздела с именем RZD;
FR:PP\BANK\LIB\RZD1\C.TXT – запись в раздел из файла и т.п.

11. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.2.2. Директивный язык

Слайд 45КМД поддерживает пакетный язык манипулирования данными (ЯМД), который является расширением языка

программирования ФОРТРАН-77.
ЯМД содержит четыре предложения-директивы:
Call BOPEN(F,N,K,IC)
Call BREAD(N,B,R,S,MS,KS,K,IC)
Call BWRITE(N,B,R,S,KS,K,IC)
Call BCLOSE(N,K)

11. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.2.3. Язык манипулирования данными для прикладных программ

Слайд 46BOPEN организует открытие канала. BREAD служит для чтения данных из БнД

в прикладную программу. BWRITE записывает данные из прикладной программы в банк. BCLOSE закрывает канал.
В этих операторах формальные переменные имеют следующие назначения: F – имя файла канала; N – имя канала; B – имя библиотеки; R – имя раздела;

11. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.2.3. Язык манипулирования данными для прикладных программ

Слайд 47S – строка, которая является рабочей областью прикладной программы, т. е.

переменная или массив строкового типа, содержимое которого переписывается в раздел банка (или в который переписывается содержимое раздела); MS – наибольшая длина строки S в байтах; KS – фактическая длина этой строки в байтах; K – код возврата (равен нулю при удачном завершении операции), IC – номер строки дисплея, в которую выводятся диагностические сообщения.

11. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ 11.2.3. Язык манипулирования данными для прикладных программ

Слайд 48Выводы и заключение по лекции:
изучили основные элементы иерархического банка данных;
изучили

языки СУБД, в частности, диалоговые языки описания данных и манипулирования данными, директивный язык и язык манипулирования данными для прикладных программ.

11. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ

Слайд 4911. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКОГО БАНКА ДАННЫХ
Перечень источников:
Четвериков В.Н. Базы и

банки данных/ В.Н. Четвериков, Г.И. Ревунков, Э. Н. Самохвалов; под ред. В.Н. Четверикова. М.: Высшая школа,1987. 248 с.
Дейт К. Дж. Руководство по реляционной СУБД DB2/ К. Дж. Дейт. М.: Финансы и статистика, 1988. 320 с.
Дейт К. Дж. Введение в системы баз данных/ К. Дж. Дейт. М.: Издательский дом «Вильямс», 2001, 1072 с.
Дмитриев В.И.Прикладная теория информации/В.И. Дмитриев. М.:Высшая школа,1989.320 с.
Гайдамакин Н.А. Автоматизированные информационные системы, базы и банки данных/ Н.А. Гайдамакин. М.: Гелиос АРВ, 2002. 368 С.
Карпова Т.С. Базы данных: модели, разработка, реализация/ Т.С. Карпова. СПб.: Питер, 2001. 304 с.
Мамаев Е.В. MS SQL Server 7.0. Проектирование и реализация баз данных/ Е.В. Мамаев. СПб.: БХВ-Санкт-Петербург, 2000. 416 с.
Озкарахан Э. Машины баз данных и управление базами данных/ Э. Озкарахан. М.: Мир, 1989. 696 с.
Селко Джо. SQL для профессионалов. Программирование/ Джо Селко. М.:«Лори»,2004.452 с.
Системы управления базами данных и знаний/ А.Н. Наумов [и др.]; под общ. ред. А.Н. Наумова. М.: Финансы и статистика, 1991. 352 с.
Теория автоматического управления/ С.Е. Душин [и др.]; под общ. ред. Б. Б. Яковлева. М.: Высшая школа, 2003. 567 с.
Харрингтон Дж. Л. Проектирование реляционных баз данных. Просто и доступно/ Дж. Л. Харрингтон. М.: «Лори», 2000. 230 с.
Хендерсен К. Delphi 3 и системы клиент/сервер: руководство разработчика/ К. Хендерсен. Киев: Диалектика, 1997. 736 с.

Похожие презентации

Чисто прогестиновые инъекционные контрацептивы (ЧПИК) 256
ispolz 194
Брендированный контент 274
Тесты по физике по теме: Энергия 261
Федеральное государственное казенное дошкольное образовательное учреждение Детские ясли – сад Сказка МВД России 197
Педагогическая концепция 309

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика