Файлы и файловая структура. Единицы измерения данных. Единицы хранения данных.
В информатике для измерения данных используют тот факт, что разные типы данных имеют уни- версальное двоичное представление и потому вводят свои единицы данных, осно- ванные на нем.
Наименьшей единицей измерения является байт. Поскольку одним байтом, как правило, кодируется один символ текстовой информации, то для текстовых доку- ментов размер в байтах соответствует лексическому объему в символах (пока исклю- чение представляет рассмотренная выше универсальная кодировка UNICODE).
Более крупная единица измерения — килобайт (Кбайт). Условно можно считать, что 1 Кбайт примерно равен 1000 байт. Условность связана с тем, что для вычислитель- ной техники, работающей с двоичными числами, более удобно представление чисел в виде степени двойки и потому на самом деле 1 Кбайт равен 2 1 0 байт (1024 байт).
Более крупные единицы измерения данных образуются добавлением префиксов
мега-, гига- тера~; в более крупных единицах пока нет практической надобности. 1 Мбайт - 1024 Кбайт = 102 0 байт 1 Гбайт = 1024 Мбайт = 1030 байт 1 'Гбайт = 1024 Гбайт =104 0 байт
В качестве единицы хранения данных принят объект переменной длины, называемый файлом. Файл — это последовательность произвольного числа байтов, обладающая уникальным собственным именем. Обычно в отдельном файле хранят данные, относя- щиеся к одному типу. В этом случае тип данных определяет тип файла. Поскольку в определении файла нет ограничений на размер, можно представить себе файл, имеющий 0 байтов (пустой файл), и файл, имеющий любое число байтов. В определении файла особое внимание уделяется имени. Оно фактически несет в себе адресные данные, без которых данные, хранящиеся в файле, не станут информа- цией из-за отсутствия метода доступа к ним.
Хранение файлов организуется в иерархической структуре, которая в данном случае называется файловой структурой. В качестве вершины структуры служит имя носителя, на котором сохраняются файлы. Далее файлы группируются в каталоги (папки), внутри которых могут быть созданы вложенные каталоги {папки). Путь доступа к файлу начинается с имени устройства и включает все имена каталогов (папок), через которые проходит. В качестве разделителя используется символ «\» (обратная косая черта).
Предмет и задачи информатики. Истоки и предпосылки информатики.
Информатика — это техническая наука, систематизирующая приемы создания, хранения,воспроизведения,обработкиипередачиданныхсредствамивычислитель- нойтехники,атакжепринципыфункционированияэтихсредствиметодыуправ- ленияими.
Из этого определения видно, что информатика очень близка к технологии, поэтому ее предмет нередко называют информационной технологией.
Предмет информатики составляют следующие понятия:
аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;
программное обеспечение средств вычислительной техники;
средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;
средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами.
Основной задачей информатики является систематизация приемов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники. Цель система- тизации состоит в выделении, внедрении и развитии передовых, наиболее эффектив- ных технологий, в автоматизации этапов работы с данными, а также в методическом обеспечении новых технологических исследований.
В качестве источников информатики обычно называют две науки — документалистику и кибернетику. Документалистика сформировалась в конце XIX века в связи с бур- ным развитием производственных отношений. Ее расцвет пришелся на 20-30-е годы XX века, а основным предметом стало изучение рациональных средств и методов повышения эффективности документооборота.
Основы близкой к информатике технической науки кибернетики были заложены . трудами по математической логике американского математика Норберта Винера, опубликованными в 1948 году, а само название происходит от греческого слова{kyberneticos — искусный в управлении).
Слово информатика происходит от французского слова Informatique, образован- ного в результате объединения терминов Information {информация) и Automatique (автоматика), что выражает ее суть как науки об автоматической обработке инфор- мации.
Принципы действия современного компьютера. Программное, интерактивное управление. Математические первоисточники создания компьютера. Двоичная система Лейбница. Математическая логика Буля. Основные операции логической алгебры.
В основе любого современного компьютера, как и в электронных часах, лежит так- товый генератор, вырабатывающий через равные интервалы времени электриче- ские сигналы, которые используются для приведения в действие всех устройств компьютерной системы. Управление компьютером фактически сводится к управле- нию распределением сигналов между устройствами. Такое управление может про- изводиться автоматически (в этом случае говорят о программном управлении) или вручную с помощью внешних органов управления — кнопок, переключателей, пере- мычек и т. п. (в ранних моделях). В современных компьютерах внешнее управле- ние в значительной степени автоматизировано с помощью специальных аппаратно- логических интерфейсов, к которым подключаются устройства управления и ввода данных (клавиатура, мышь, джойстик и другие). В отличие от программного управ- ления такое управление называют интерактивным
Мат. Первоист: числа представлялись либо в виде линейных перемещений цепных и реечных механизмов, либо в виде угловых перемещений зубчатых и рычажных механизмов. И в том и в другом случае это были перемещения, что не могло не сказываться на габаритах устройств и на скорости их работы. Только переход от регистрации пере- мещений к регистрации сигналов позволил значительно снизить габариты и повы- сить быстродействие. Однако на пути к этому достижению потребовалось ввести еще несколько важных принципов и понятий.
Лейбнец В электрических и электронных устройствах речь идет не о регистрации поло- жений элементов конструкции, а о регистрации состояний элементов устройства. Таких устойчивых иразличимых состояний всего два: включен — выключен; открыт — закрыт; заряжен — разряжен и т. п. Поэтому традиционная десятичная система, использованная в механических калькуляторах, неудобна для электронных вычис- лительных устройств.
н пришел к двоичной системе счисления, занимаясь исследова-
ниями философской концепции единства и
борьбы противоположностей. Попытка пред-
ставить мироздание в виде непрерывного вза-
имодействия двух начал («черного» и «белого»,
мужского и женского, добра и зла) и приме-
нить к его изучению методы «чистой» матема-
тики подтолкнули Лейбница к изучению
свойств двоичного представления данных с помощью нулей и единиц.
БУЛЬ : н применил в логике систему фор- мальных обозначений и правил, близкую к математической. Впоследствии эту сиетему назвалилогической алгеброй или булевой алге- брой. Правила этой системы применимы к самым разнообразным объектам и их группам {множе- ствам,потерминологииавтора).Основноеназна- чение системы, по замыслу Дж. Буля, состояло в том, чтобы кодировать логические высказывания и сводить структуры логических умозаключений к простым выражениям, близким по форме к мате- матическим формулам. Результатом формального расчета логического выражения является одно из двухлогическихзначений:истинаилиложь. Не вся система Джорджа Буля (как и не все предложенные им логические опера- ции) были использованы при создании электронных вычислительных машин, но четыре основные операции: И (пересечение), ИЛИ (объединение), НЕ (обращение) и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ — лежат в основе работы всех видов процессоров совре- менных компьютеров.
2.5. Основные операции логической алгебры
Методы классификации компьютеров. По назначению, по уровню специализации, по типоразмерам, по совместимости.
Классификация по назначению — один из наиболее ранних методов классифика- ции. Он связан с тем, как компьютер применяется. По этому принципу различают большие ЭВМ (электронно-вычислительные машины), мини-ЭВМ, микро-ЭВМ и персональные компьютеры, которые, в свою очередь, подразделяют на массовые, деловые, портативные, развлекательные и рабочие станции.
По уровню специализации компью- теры делят на универсальные и специализированные. На базе универсальных ком- пьютеров можно собирать вычислительные системы произвольного состава (состав компьютерной системы называется конфигурацией). Так, например, один и тот же персональный компьютер можно использовать для работы с текстами, музыкой, графикой, фото- и видеоматериалами.
Специализированные компьютеры предназначены для решения конкретного круга задач. К таким компьютерам относятся, например, бортовые компьютеры автомо- билей, судов, самолетов, космических аппаратов.
Персональные компьютеры можно классифи- цировать по типоразмерам. Так, различают настольные (desktop), портативные (notebook) и карманные (palmtop) модели.
Совместимость : Аппаратная совместимость. По аппаратной совместимости различают так назы- ваемые аппаратные платформы. В области персональных компьютеров сегодня наиболее широко распространены две аппаратные платформы — IBM PC и Apple Macintosh стимостьнауровнеоперационнойсистемы,программнаясовместимость,совмес- тимость на уровне данных.