Глава 4 информационные процессы
Изменение во времени состояния объекта, процесса или явления в живой природе, обществе или технике носит название процесса.
Под информационными процессами понимаются любые действия, выполняемые с информацией.
Существует три основных типа информационных процессов (рис. 20), которые как составляющие присутствуют в любых других сложных информационных процессах. Это хранение, передача и обработка данных.
Рис. 20 Информационные процессы
4.1 Хранение данных
Понятие хранение данных основывается на определении носителя информации и двух видах памяти — внутренней и внешней.
Носитель информации — это физическая среда, непосредственно хранящая информацию.
Внутренняя память располагается в одной оболочке с прибором, выполняющим вычислительные и логические функции и использующий для этого хранимые данные (например, мозг человека).
Во внешней памяти (хранилище информации) данные хранятся за пределами устройства обработки данных.
Хранилище информации — это определенным образом организованная информация на внешних носителях, предназначенная для длительного хранения и постоянного использования (библиотека, жесткий диск ПК).
Любая память характеризуется своими физическими свойствами и структурной организацией (табл. 11).
Табл. 11 Физические свойства и структурная организация памяти
Внутренняя память представляет собой совокупность отдельных ячеек, предназначенных для хранения единиц информации, при этом:
– каждая ячейка памяти имеет свой собственный адрес;
– ячейка памяти предназначена для хранения нескольких байтов информации;
– ячейка памяти никогда не бывает пустой, но ее содержимое для данной программы может быть лишено смысла;
– при сохранении в ячейке памяти новой информации ее предыдущее содержимое теряется.
Любая программа, прежде чем быть запущенной на выполнение, должна быть занесена (загружена) во внутреннюю память со всеми необходимыми для ее работы данными. Таким образом, информационная структура внутренней памяти — битово-байтовая и доступ к информации в оперативной памяти происходит по адресам. Во внутренней памяти хранятся программы, данные и результаты обработки этих данных.
Внутренняя память включает оперативное запоминающее устройство (ОЗУ или RAM) и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ или ROM), которое в отличие от ОЗУ является энергонезависимым.
ОЗУ представляет собой память с произвольным доступом, которая обеспечивает хранение на время работы программу и данные, которыми она манипулирует. В силу этого ОЗУ еще называют временной памятью, подчеркивая, что содержимое этой памяти при выключении компьютера теряется.
ПЗУ предназначена для постоянного содержания информации в компьютере, которую можно считывать по мере надобности, но нельзя пополнять в ходе выполнения программы. Обычно в ПЗУ содержатся инструкции для приведения компьютера в рабочее состояние после включения.
Внешняя память предоставляет возможность полупостоянного хранения данных, т. е. сохранеия информации после выключения компьютера с возможностью ее изменения в процессе вычислений. Широко распространенным устройством внешней памяти является дисковод, осуществляющий считывание и запись данных и программ на носитель информации, известный как диск.
Информация, хранимая на диске, организуется в независимые наборы, известные как файлы. Один файл может содержать программу на PASCAL, в другом файле могут быть входные данные, а в третьем — результаты обработки этой информации.
Процессор компьютера может манипулировать данными, содержащимися только в его внутренней памяти. Поэтому перед выполнением программы используемые в ней данные (операторы программы и исходные данные) должны быть перемещены из внешней памяти во внутреннюю.
Основные характеристики процесса хранения данных определяются собственными параметрами памяти. Ими являются: объем хранимых данных, надежность хранения, время доступа (поиска нужных сведений), наличие защиты информации.