Хранение информации во внешней памяти.

ОС обеспечивает хранение информации во внешней памяти (на дискетах, винчестере и лазерных дисках) в виде файлов.

Файл (file) – поименованная область памяти, в которой хранится различная информация: текстовая, графическая, звуковая, видеоизображение - данные и программы.

Типы файлов

1. Текстовый

2. Звуковой

3. Графический

4. Файлы видео

5. Числовой

6. Программный

Имя файла

Полное имя файла необходимо для точного указания места расположения файла. Состоит из двух частей, разделённых точкой:

Собственное имя [.Расширение]

Например, документ 1.doc.

Собственное имя может содержать:

1. От 1 до 8 символов (для MS-DOS)

2. От 1 до 255 символов (для W-95).

В состав собственного имени файла могут входить:

1. Строчные и прописные латинские буквы (для MS-DOS), а также русские буквы (для Windows).

2. Цифры.

3. Некоторые служебные символы:

Дефис (минус)	-
Знак подчёркивания	_
Знак денежной единицы	$
Номер	#
Знак амперсанда	&
Коммерческое ЭТ	@
Восклицательный знак	!
Знак процента	%
Тильда	~
Знак карата	^
Круглые и фигурные скобки	() {}

В имени файла нельзя использовать символы: / \ * ? : | “ < >

Расширение (необязательно) - указывает на тип файла, который определяется информацией, в нём хранящейся. Начинается с точки, содержит от 1 до 3-х символов.

Расширения

1. Текстовые файлы: .txt, .doc и др.

2. Графические файлы: .bmp, .pcx, .gif и др.

3. Звуковые файлы: .wav, .mid, .snd и др.

4. Файлы видео: .avi, .gtw и др.

5. Числовые файлы: .bin

6. Программные файлы: .bat, .com, .exe.

Для того чтобы организовать быстрый поиск нужного файла на диске, файлы объединяются в группы – папки ( каталоги). Каждая папка имеет уникальное имя. Требования к именам папок те же, что и к именам файлов. Расширение в имени каталога (папки) не используется. Файлы и папки образуют “дерево” папок, в котором каждый файл и папка имеет своё место (уровень). Для того, чтобы определить точное местоположение файла, следут знать имя диска, на котором он находится (A:, C: и т.д.), и последовательность папок, которые надо открыть на пути к той папке, в которой находится файл.

Дерево папок.

Главная Папки Папки Папки Папки ФАЙЛЫ

Папка I уровня II уровня III уровня YI уровня

…

…

…

…

Оглавление каталога (папки) – это перечень всех подкаталогов и файлов, входящих в каталог (папку).

Корневой каталог является самым главным. В него входят все каталоги и файлы.

Текущий каталог – это каталог, в котором мы находимся в данный момент.

ДИСКИ

1. А:

2. В:

Накопители на гибких дисках

3. С: - винчестер

4. D: - CD-ROM

Путь к файлу – это последовательность из имё н каталогов (папок), разделённых знаком обратная дробь (\). Он задаёт маршрут от корневого каталога к тому каталогу, в котором находится файл.

Для формирования адреса файла необходимо указать:

1. Имя диска (с двоеточием)

2. Путь к файлу

3. Имя файла (через «\»).

12. Информация во внешней памяти (т.е. кроме ОЗУ и ПЗУ) хранится в файлах (файл – это поименованная определенным образом часть памяти, это объем внешней памяти, предназначенный для хранения однотипной памяти).

Файловая система — регламент, определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях информации.

Файловая структура иерархична. Практически всегда файлы на дисках объединяются в каталоги.

Каталог (директория, папка) – поименованная определенным образом часть памяти, в которой находятся имена других файлов и каталоги более высоких уровней вложенности.

Текущий каталог процесса — в информатике, каталог файловой системы, который используется для нахождения файлов, указанных только по имени либо по относительному пути.

Папка, находящаяся в другой папке, называется подпапка или вложенная папка. Все вместе, папки на компьютере представляют иерархическую структуру, представляющую собой дерево каталогов.

Директория которая не является поддиректорией ни одной другой директории называется корневой. Это значит, что эта директория (каталог) находится на самом верхнем уровне иерархии всех директорий. Каталоги в Windows бывают системные (служебные, созданные ОС) и пользовательские (созданные пользователем). Все каталоги, создаваемые пользователем, по умолчанию имеют одинаковые значки, системные же каталоги обычно имеют разные иконки. Пример системных каталогов: «Рабочий стол», «Корзина», «Сетевое окружение», «Панель управления», каталоги логических дисков и т. п.

13. В аппаратное обеспечение помимо основных устройств также входят внешние компоненты — периферийные устройства:

• Устройства ввода:

  • Мышь, трекбол или тачпад

  • Джойстик

  • Сканер

• Устройства вывода:

  • Колонки/наушники

  • Печатающие устройства

    • Принтер

    • Плоттер (графопостроитель)

• Модем — для связи по телефонной линии

1. Магнитные запоминающие устройства. Носитель информации --- материальный объект, используемый для хранения информации. Различают бумажные носители (перфокарты, перфоленты), магнитные носители (ленты, диски, барабаны) и оптические носители (лазерные диски).

Накопитель --- механическое устройство, управляющее записью, хранением и считыванием данных. Различают накопители на гибких магнитных дисках НГМД и накопители на жестких магнитных дисках НЖМД, накопители на оптических и магнитооптических дисках (НОД).

Накопитель на жестком магнитном диске НЖМД состоит из нескольких магнитных дисков МД, насаженных на один вал двигателя, вблизи которых расположены магнитные головки, связанные с механическим приводом. Информацию на МД записывается и считывается магнитными головками вдоль концентрических окружностей -- дорожек (треков)

2. Оптические и магнитооптические запоминающие устройства. В оптических ЗУ запись и считывание осуществляется с помощью источника света.

Неперезаписываемые лазерно--оптические диски или компакт--диски ПЗУ CD--ROM (Compact Disk Read Only Memory) поставляются с уже записанной информацией.

Магнитооптические диски с однократной записью отличаются от обычных тем, что на их контрольные дорожки наносятся специальные метки, запрещающие стирание и повторную запись. Емкость магнитооптических дисков достигает нескольких Гбайтов.

DVD--диск (Digital Versatile Disk) --- цифровой многофункциональный диск. Носителем информации является диск диаметром 120 мм толщиной 1,2 мм. Внешне похож на CD. Бывают DVD--диски односторонние, двухсторонние, с одним и двумя рабочими слоями с каждой стороны. Однослойный односторонний DVD--диск имеет емкость 4,7 Гбайт, двухслойный односторонний --- 8,5 Гбайт, двухслойный двухсторонний диск --- 17 Гбайт.

3. Устройства ввода. К устройствам ввода информации относятся: клавиатура, мышь, трекбол, трекпоинт, джойстик, графические планшеты, световое перо, сенсорные экраны, сканер, аудио- и видео магнитофон, микрофон, цифровой фотоаппарат, видеокамера, телевизионный тюнер, ресивер, музыкальный инструмент АЦП, различные датчики, игровые устройства, киберперчатки и киберкостюм.

Клавиатура --- устройство ручного ввода информации в ЭВМ, состоящее из совокупности клавиш различного назначения и схемы сопряжения.

Мышь --- устройство ввода, представляющий собой коробку с кнопками, перемещении которого по поверхности стола вызывает перемещение указателя на экране.

Трекбол представляет собой перевернутую мышь.

Джойстик --- манипулятор выполненный в виде ручки с кнопкой, укрепленной на шарнире.

Сканер --- это устройство ввода в ЭВМ графической информации непосредственно с бумажного документа.

4. Устройства вывода: мониторы, проекторы. К устройствам вывода информации относятся монитор, проектор, принтер, плоттер, сектор Брайля клавиатуры для слепых, акустические системы, устройство выдачи запахов и вкуса, устройство передачи тактильных импульсов. Видеосистема состоит из монитора и видеоконтроллера (видеоадаптера).

Принтеры (печатающие устройства) --- это устройства вывода данных из ЭВМ и печатающие их на бумаге.

5.Модем (модулятор--демодулятор) --- устройство для передачи информации по телефонной линии. Модулятор преобразует посылаемый от ЭВМ двоичный сигнал в аналоговый с частотной или фазовой модуляцией. Демодулятор осуществляет обратное преобразование поступающего сигнала, извлекая из него двоичную информацию и передавая ее в принимающую ЭВМ.

14. Принтеры (печатающие устройства) --- это устройства вывода данных из ЭВМ и печатающие их на бумаге. Принтеры различаются по следующим признакам: цветность (черно-белые и цветные); способ формирования символов (знакопечатающие и знакосинтезирующие); принцип действия (матричные, термические, струйные, лазерные); способы печати (ударные, безударные) и формирования строк (последовательные, параллельные); ширина каретки; длина печатной строки (80 и 132--136 символов); набор символов; скорость печати; разрешающая способность в точках на дюйм.

Печать у принтеров может быть посимвольная, построчная, постраничная. Скорость печати варьируется от 10--300 зн/с (ударные принтеры) до 500-1000 зн/с и даже до нескольких десятков (до 20) страниц в минуту (безударные лазерные принтеры); разрешающая способность --- от 3-5 точек на миллиметр до 30-40 точек на миллиметр (лазерные принтеры).

В матричных принтерах печать точек осуществляется тонкими иглами, ударяющими бумагу через красящую ленту. Каждая игла управляется собственным электромагнитом. Печатающий узел перемещается в горизонтальном направлении, и знаки в строке печатаются последовательно. Многие принтеры выполняют печать как при прямом, так и при обратном ходе. Количество иголок в печатающей головке определяет качество печати.

Струйные принтеры в своей печатающей головке содержат тонкие трубочки -- сопла (от 12 до 64), через которые на бумагу выбрасываются мельчайшие капельки красителя. Современные струйные принтеры обеспечивают разрешающую способность до 20 точек/мм и скорость печати до 500 зн/с. Имеются цветные струйные принтеры.

В лазерных принтерах применяется электрографический способ формирования изображений, используемый в ксероксах. Лазер освещает предварительно заряженный светочувствительный барабан, формируя на нем электростатическое изображение. На барабан наносится краситель (тонер), налипающий на заряженные участки, и выполняется печать -- перенос тонера с барабана на бумагу. Закрепление изображения на бумаге осуществляется путем разогрева тонера до плавления.

Лазерные принтеры обеспечивают качественную печать с разрешением до 50 точек/мм (1200 dpi) и скоростью до 1000 зн./с. Широко используются цветные лазерные принтеры.

15. Сканер и модем относятся к внешним (периферийным) устройствам ЭВМ.

Сканер --- это устройство ввода в ЭВМ графической информации непосредственно с бумажного документа. Черно-белые сканеры могут считывать штриховые изображения и полутоновые. Цветные сканеры работают и с черно--белыми, и с цветными оригиналами. В цветных сканерах используется цветовая модель RGB (красный-зеленый-синий): сканируемое изображение освещается от последовательно зажигаемых трехцветных ламп; сигнал, соответствующий каждому основному цвету, обрабатывается отдельно. Число передаваемых цветов колеблется от 256 до 65536 (стандарт High Color) и даже до 16,7 млн. (стандарт True Color). Разрешающая способность сканеров составляет от 75 до 1600 dpi (точек на дюйм).

Файл, создаваемый сканером в памяти машины, называется битовой картой. Существуют два формата представления графической информации в файлах компьютера: растровый формат и векторный. В растровом формате графическое изображение запоминается в файле в виде мозаичного набора множества точек (нулей и единиц), соответствующих пикселям отображения этого изображения на экране дисплея. В векторном формате задаются координаты точек (их радиус--векторов) и их цвета. При необходимости координаты X, Y умножаются на коэффициент и рисунок меняет размеры. Текстовые файлы кроме самого текста содержат коды шрифтов, специальных символов, абзацев и т.п.

Программы распознавания образов распознает считанные сканером с документа битовые (мозаичные) контуры символов (букв и цифр) и кодирует их ASCII--кодами, переводя в удобный для текстовых редакторов векторный формат.

Модем (модулятор--демодулятор) --- устройство для передачи информации по телефонной линии. Модулятор преобразует посылаемый от ЭВМ двоичный сигнал в аналоговый с частотной или фазовой модуляцией. Демодулятор осуществляет обратное преобразование поступающего сигнала, извлекая из него двоичную информацию и передавая ее в принимающую ЭВМ. Факс--модем передает и принимает факсимильные изображения. Он сканирует и оцифровывает изображение, сжимает данные и через модем передает их в телефонную линию. На приемной стороне осуществляются обратные преобразования. Голосовой модем оцифровывает звуковой сигнал и передает его по линии связи.

16. Программное обеспечение— совокупность программ системы обработки информации и программных документов, необходимых для эксплуатации этих программ. Также, это совокупность программ, процедур и правил, а также документации, относящихся к функционированию системы обработки данных.

Программное обеспечение является одним из видов обеспечения вычислительной системы, наряду с техническим (аппаратным), математическим, информационным, лингвистическим, организационным и методическим обеспечением.

В компьютерном сленге часто используется слово софт (от software).

Делится на системные программы, прикладные программы и инструментальные программы (языки программирования).

ПО

Системное (ПО) Прикладное (ПО)

в том числе, в том числе,

Текстовые редакторы (MS Word)

Электронные таблицы (MS Excel)

Базы данных ( MS Access)

Графические системы (Corel Draw)

Издательские системы (Page Maker)

Системы презентационной графики (Power Point) и т.д.

операционные системы (ОС)

MS DOS, Windows 95, Windows 98

Системные программы:

1. Операционная система — базовый комплекс компьютерных программ, обеспечивающий интерфейс с пользователем, управление аппаратными средствами компьютера, работу с файлами, ввод и вывод данных, а также выполнение прикладных программ.

Без них ничего не работает. Пишутся на языке машины или на близком к машинному. Одна из первых – Unix (60-е). Долгое время стандартом была DOS (disk operating system – 60-е – 80-е). Затем появилась Windows (1985 – версия 1.0), на которой сейчас работает 90% персональных компьютеров.

2. Программные оболочки.

Фактически визуализация работы операционной системы. Интерфейс.

3. Драйверы.

Драйвер — это компьютерная программа, с помощью которой операционная система получает доступ к аппаратному обеспечению некоторого устройства. В общем случае, для использования любого устройства (как внешнего, так и внутреннего) необходим драйвер.

4. Архиваторы/Разархиваторы

Архиватор — программа, осуществляющая объединение нескольких файлов в один архив или серию архивов, для удобства переноса или хранения. Многие архиваторы используют сжатие без потерь (метод сжатия информации, при использовании которого закодированная информация может быть восстановлена с точностью до бита; при этом оригинальные данные полностью восстанавливаются из сжатого состояния) для уменьшения размера архива.

Виды: старый аrj, более новые zip и rar.

5. Вирусы/Антивирусы

Антивирусная программа (антивирус) — программа для обнаружения компьютерных вирусов (вредоносных программ-прилипал, наносящих ущерб, шпионящих за пользователем и т.д., написанных на языке низкого уровня) и лечения инфицированных файлов, а также для профилактики — предотвращения заражения файлов или операционной системы вредоносным кодом (например, с помощью вакцинации).

Многие современные антивирусы расширяют набор своих функций, позволяя обнаруживать и удалять также троянские и прочие вредоносные программы.

Первые наиболее простые антивирусные программы появились почти сразу после появления вирусов. Сейчас разработкой антивирусов занимаются крупные компании. Как и у создателей вирусов, в этой сфере также сформировались оригинальные приёмы — но уже для поиска и борьбы с вирусами. Современные антивирусные программы могут обнаруживать сотни тысяч вирусов, но ни одна из них не даст 100 % защиты.

Прикладные программы:

Оффис, текстовые и графические редакторы, электронные таблицы, базы данных, математические пакеты, системы автоматизированного проектирования.

Инструментальное программное обеспечение — программное обеспечение, предназначенное для использования в ходе проектирования, разработки и сопровождения программ.

17. Операционная система — базовый комплекс компьютерных программ, обеспечивающий интерфейс с пользователем, управление аппаратными средствами компьютера, работу с файлами, ввод и вывод данных, а также выполнение прикладных программ.

Существуют две группы определений ОС: «совокупность программ, управляющих оборудованием» и «совокупность программ, управляющих другими программами».

Без них ничего не работает. Пишутся на языке машины или на близком к машинному. Одна из первых – Unix (60-е). Долгое время стандартом была DOS (disk operating system – 60-е – 80-е). DOS (Disk Operating System — дисковая операционная система, ДОС) — семейство операционных систем для персональных компьютеров. Ориентированно на использование дисковых накопителей, таких как жёсткий диск и дискета.

Существовали операционные системы с таким названием для больших ЭВМ производства IBM и их клонов в 1960-80-х годах.

Затем появилась Windows (1985 – версия 1.0), на которой сейчас работает 90% персональных компьютеров.

Microsoft Windows — семейство проприетарных (ПО, являющееся частной собственностью авторов или правообладателей) операционных систем корпорации Microsoft, базирующихся на основе графического интерфейса пользователя. Появление их явилось решающим шагом в широком продвижении и развитии перспективных способов взаимодействия систем человек-машина и машина-машина, создания дружественной среды для взаимодействия как пользователя с компьютерными приложениями, так и аппаратных средств внутри вычислительного комплекса.

В настоящее время под управлением операционных систем семейства Windows работает около 90% персональных компьютеров.

1. 18. Драйверы.

Драйвер — это компьютерная программа, с помощью которой операционная система получает доступ к аппаратному обеспечению некоторого устройства. В общем случае, для использования любого устройства (как внешнего, так и внутреннего) необходим драйвер.

2. Архиваторы/Разархиваторы

Архиватор — программа, осуществляющая объединение нескольких файлов в один архив или серию архивов, для удобства переноса или хранения. Многие архиваторы используют сжатие без потерь (метод сжатия информации, при использовании которого закодированная информация может быть восстановлена с точностью до бита; при этом оригинальные данные полностью восстанавливаются из сжатого состояния) для уменьшения размера архива.

Виды: старый аrj, более новые zip и rar.

3. Вирусы/Антивирусы

Антивирусная программа (антивирус) — программа для обнаружения компьютерных вирусов (вредоносных программ-прилипал, наносящих ущерб, шпионящих за пользователем и т.д., написанных на языке низкого уровня) и лечения инфицированных файлов, а также для профилактики — предотвращения заражения файлов или операционной системы вредоносным кодом (например, с помощью вакцинации).

Многие современные антивирусы расширяют набор своих функций, позволяя обнаруживать и удалять также троянские и прочие вредоносные программы.

Первые наиболее простые антивирусные программы появились почти сразу после появления вирусов. Сейчас разработкой антивирусов занимаются крупные компании. Как и у создателей вирусов, в этой сфере также сформировались оригинальные приёмы — но уже для поиска и борьбы с вирусами. Современные антивирусные программы могут обнаруживать сотни тысяч вирусов, но ни одна из них не даст 100 % защиты.

25. Электронные (динамические таблицы) или табличные процессоры --- программы, предназначенные для работы с большими массивами числовой информации. В электронных таблицах информация находится в клетках таблицы в текстовом и числовом формате. Информационная структура не статическая, а динамическая, так как с изменением исходных данных происходит автоматический пересчет остальных полей таблицы. Режимы работы: формирование таблицы, редактирование, вычисление по формулам, считывание и сохранение на ВЗУ, построение графиков и диаграмм, статистическая обработка элементов таблицы, упорядочивание по признаку, работа как с базой данных, построение графиков и диаграмм, печать на бумагу.

Рабочее поле программы: экранное окно, в котором видна часть таблицы (максимальное число строк --- более 10000, число столбцов --- более 200). Имеются системы подсказок, меню, строка ввода, строка формул, строка состояния с информацией о текущей ячейке. При расчетах по формулам можно использовать встроенные функции. Программа хранит в табличной форме не только исходные данные, но и математические соотношения между ними.

База данных --- специальным образом организованная и хранящаяся во внешней памяти компьютера информация (данные) об объектах. Система управления базами данных (СУБД) --- система программ, позволяющих создавать БД, обновлять хранимую в ней информацию, обеспечивающая удобный доступ к ней с целью просмотра и поиска. ВЗУ, предназначенные для хранения БД, должны иметь высокую информационную емкость и малое время доступа к хранимой информации. Режимы работы с СУБД: создание, редактирование, поиск, просмотр, копирование, распечатка, сортировка данных по заданному признаку. СУБД должна обеспечивать возможность внесения и чтения информации, работу с большим объемом данных, быстроту поиска данных, непротиворечивость данных, защиту от разрушения и несанкционированного доступа, систему подсказок.

Запись --- группа связанных между собой элементов данных. Различают три типа организации данных и связей между ними: иерархический (в виде дерева), сетевой, реляционный. В иерархической (древовидной) БД один элемент считается главным, остальные --- подчиненными. Сетевая БД дает возможность устанавливать дополнительно к вертикальным иерархическим связям горизонтальные связи. В реляционной БД под записью понимается строка таблицы. Элементы записи образуют столбцы этой таблицы (поля). Все элементы в столбце имеют одинаковый тип (числовой, символьный), каждый столбец --- неповторяющееся имя. Преимущество таких БД --- наглядность и понятность организации данных, скорость поиска нужной информации. Совокупность БД и программы с СУБД образуют информационно--поисковую систему, называемую банком данных.

26. Геоинформационные системы (также ГИС — географическая информационная система) — системы, предназначенные для сбора, хранения, анализа и графической визуализации пространственных данных и связанной с ними информации о представленных в ГИС объектах. Другими словами, это инструменты, позволяющие пользователям искать, анализировать и редактировать цифровые карты, а также дополнительную информацию об объектах, например высоту здания, адрес, количество жильцов.

ГИС включают в себя возможности СУБД, редакторов растровой и векторной графики и аналитических средств и применяются в картографии, геологии, метеорологии, землеустройстве, экологии, муниципальном управлении, транспорте, экономике, обороне.

По территориальному охвату различают глобальные ГИС (global GIS), субконтинентальные ГИС, национальные ГИС, зачастую имеющие статус государственных, региональные ГИС (regional GIS), субрегиональные ГИС и локальные, или местные ГИС (local GIS).

Научные, технические, технологические и прикладные аспекты проектирования, создания и использования ГИС изучаются геоинформатикой.