- •Введение
- •Глава 1 Информация и информатика
- •1.1. Информация в материальном мире
- •1.2. Данные
- •1.3. Файлы и файловая структура
- •1.4. Информатика
- •Подведение итогов
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 2 Вычислительная техника
- •2.1. История развития средств вычислительной техники
- •2.2. Методы классификации компьютеров
- •2.3. Состав вычислительной системы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 3 Устройство персонального компьютера
- •3.1. Базовая аппаратная конфигурация
- •3.2. Внутренние устройства системного блока
- •Системы, расположенные на материнской плате
- •Периферийные устройства персонального компьютера
- •Практическое занятие
- •Глава 4 Функции операционных систем персональных компьютеров
- •4.1. Обеспечение интерфейса пользователя
- •4.2. Обеспечение автоматического запуска
- •4.3. Организация файловой системы
- •4.4. Обслуживание файловой структуры
- •Управление установкой, исполнением и удалением приложений
- •Обеспечение взаимодействия с аппаратным обеспечением
- •4.7. Обслуживание компьютера
- •4.8. Прочие функции операционных систем
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 5 Основы работы операционной системы windows 98
- •5.1. Основные объекты и приемы управления
- •5.2. Файлы и папки Windows
- •5.3. Операции с файловой структурой
- •5.4. Использование Главного меню
- •5.5. Установка и удаление приложений Windows
- •5.6. Установка оборудования
- •Практическое занятие
- •Исследовательская работа
- •Глава 6 Настройка операционной системы Windows 98
- •6.1. Настройка средств ввода-вывода данных
- •6.2. Настройка элементов оформления Windows 98
- •6.3. Настройка элементов управления Windows 98
- •6.4. Настройка средств автоматизации Windows 98
- •6.5. Настройка шрифтов
- •6.6. Прочие настройки Windows 98
- •6.7. Справочная система Windows 98
- •Практическое занятие
- •Самостоятельная работа
- •Глава 7 Стандартные приложения
- •7.1. Стандартные прикладные программы
- •7.2. Принципы внедрения и связывания объектов
- •7.3. Служебные приложения Windows 98
- •7.4. Стандартные средства мультимедиа
- •Средства обеспечения совместимости с приложениями ms-dos
- •Практическое занятие
- •Глава 8 Компьютерные сети, Интернет, компьютерная безопасность
- •8.1. Компьютерные сети
- •8.2. Интернет. Основные понятия
- •8.3. Подключение к Интернету
- •8.4. Вопросы компьютерной безопасности
- •Практическое занятие
- •Глава 9 Получение информации из Интернета
- •9.1. Основные понятия World Wide Web
- •9.2. Работа с программой Internet Explorer 5.0
- •9.3. Поиск информации в World Wide Web
- •9.4. Отправка и получение сообщений
- •Практическое занятие
- •Глава 10 Создание простых текстовых документов
- •10.1. Общие сведения о текстовом процессоре
- •10.2. Приемы работы с текстами в процессоре
- •10.3. Приемы и средства автоматизации разработки документов
- •Практическое занятие
- •Глава 11 Создание комплексных текстовых документов
- •11.1. Ввод формул
- •11.2. Работа с таблицами
- •11.3. Работа с диаграммами
- •11.4. Работа с графическими объектами
- •Практическое занятие
- •Глава 12 Обработка данных средствами электронных таблиц
- •Создание электронных таблиц Microsoft
- •12.2. Применение электронных таблиц для расчетов
- •Практическое занятие
- •Глава 13 Работа с базами данных
- •13.1. Основные понятия баз данных
- •13.2. Проектирование баз данных
- •13.3. Работа с субд Microsoft Access 2000
- •Практическое занятие
- •Глава 14 Приемы и методы работы со сжатыми жанными
- •14.1. Теоретические основы сжатия данных
- •14.2. Программные средства сжатия данных
- •Практическое занятие
- •Исследовательская работа
- •14.3. Программные средства уплотнения носителей
- •Практическое занятие
- •Исследовательская работа
- •Глава 15 Введение в компьютерную графику
- •Основы представления графических данных
- •15.2. Представление графических данных
- •Практическое занятие
- •15.3. Средства для работы с растровой графикой
- •15.4. Средства для работы с векторной графикой
- •Практическое занятие
- •Исследовательская работа
- •Практическое занятие
- •Исследовательская работа
- •Глава 16 Векторный редактор
- •16.1. Особенности CorelDraw
- •16.2. Настройка параметров CorelDraw
- •Совместное использование панелей инструментов, свойств, интерактивных средств
- •Работа с графикой и текстом
- •Практическое занятие
- •Глава 17 Автоматизация обработки документов
- •17.1. Преобразование документов в электронную форму
- •Практическое занятие
- •17.2. Автоматизированный перевод документов
- •Практическое занятие
- •Глава 18 Средства автоматизации научно-исследовательских работ
- •18.1. Компьютер как инструмент научной работы
- •18.2. Приемы работы с системой MathCad
- •Практическое занятие
- •Глава 19 Публикация web-документов
- •19.1. Создание Web-документов
- •19.2. Применение языка html
- •19.3. Работа в редакторе FrontPage Express
- •19.4. Публикация Web-документов
- •Практическое занятие
- •Исследовательская работа
- •Глава 20 Основы программирования
- •20.1. Языки программирования
- •20.2. Системы программирования
- •Алгоритмическое (модульное) программирование
- •20.4. Структурное программирование
- •Объектно-ориентированное программирование
- •20.6. Проектирование программ
- •20.7. Пример на Бейсике. Разведение кроликов
- •20.8. Пример на Паскале. Раскрашивание круга
- •Практические задания по программированию
- •Рекомендуемая литература
- •Глава 5 Основы работы операционной системы windows 98 114
- •Глава 6 Настройка операционной 139
- •Информатика. Базовый курс
- •196105, Санкт-Петербург, ул. Благодатная, д. 67в.
- •197110, Санкт-Петербург, Чкаловский пр., 15.
1.3. Файлы и файловая структура
Единицы представления данных
Существует множество систем представления данных. С одной из них, принятой в информатике и вычислительной технике, двоичным кодом, мы познакомились выше. Наименьшей единицей такого представления является бит (двоичный разряд).
Совокупность двоичных разрядов, выражающих числовые или иные данные, образует некий битовый рисунок. Практика показывает, что с битовым представлением удобнее работать, если этот рисунок имеет регулярную форму. В настоящее время в качестве таких форм используются группы из восьми битов, которые называются байтами.
Десятичное число |
Двоичное число |
Байт |
1 |
1 |
0000 0001 |
2 |
10 |
0000 0010 |
|
|
|
255 |
11111111 |
1111 1111 |
Понятие о байте, как группе взаимосвязанных битов, появилось вместе с первыми образцами электронной вычислительной техники. Долгое время оно было машинно-зависимым^ то есть для разных вычислительных машин длина байта была разной. Только в конце 60-х годов понятие байта стало универсальным и машиннонезависимым.
Выше мы видели, что во многих случаях целесообразно использовать не восьмиразрядное кодирование, а 16-разрядное, 24-разрядное, 32-разрядное и более. Группа из 16 взаимосвязанных бит (двух взаимосвязанных байтов) в информатике называется словом. Соответственно, группы из четырех взаимосвязанных байтов (32 разряда) называются удвоенным словом, а группы из восьми байтов (64 разряда) — учетверенным словом. Пока, на сегодняшний день, такой системы обозначения достаточно.
Единицы измерения данных
Существует много различных систем и единиц измерения данных. Каждая научная дисциплина и каждая область человеческой деятельности может использовать свои, наиболее удобные или традиционно устоявшиеся единицы. В информатике для измерения данных используют тот факт, что разные типы данных имеют универсальное двоичное представление, и потому вводят свои единицы данных, основанные на нем.
Наименьшей единицей измерения является байт. Поскольку одним байтом, как правило, кодируется один символ текстовой информации, то для текстовых документов размер в байтах соответствует лексическому объему в символах (пока исключение 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 вычислительной техники, работающей с двоичными числами, более удобно представление чисел в виде степени двойки, и потому на самом деле 1 Кбайт равен 210 байт (1024 байт). Однако всюду, где это не принципиально, с инженерной погрешностью (до 3 %) «забывают» о «лишних» байтах.
В килобайтах измеряют сравнительно небольшие объемы данных. Условно можно считать, что одна страница неформатированного машинописного текста составляет около 2 Кбайт.
Более крупные единицы измерения данных образуются добавлением префиксов мега-, гига-, тера-; в более крупных единицах пока нет практической надобности.
1 Мбайт = 1024 Кбайт = 220 байт 1 Гбайт = 1024 Мбайт = 230 байт 1 Тбайт = 1024 Гбайт = 240 байт
Особо обратим внимание на то, что при переходе к более крупным единицам «инженерная» погрешность, связанная с округлением, накапливается и становится недопустимой, поэтому на старших единицах измерения округление производится реже.
Единицы хранения данных
При хранении данных решаются две проблемы: как сохранить данные в наиболее компактном виде и как обеспечить к ним удобный и быстрый доступ (если доступ не обеспечен, то это не хранение). Для обеспечения доступа необходимо, чтобы данные имели упорядоченную структуру, а при этом, как мы уже знаем, образуется «паразитная нагрузка» в виде адресных данных. Без них нельзя получить доступ к нужным элементам данных, входящих в структуру.
Поскольку адресные данные тоже имеют размер и тоже подлежат хранению, хранить данные в виде мелких единиц, таких, как байты, неудобно. Их неудобно хранить и в более крупных единицах (килобайтах, мегабайтах и т. п.), поскольку неполное заполнение одной единицы хранения приводит к неэффективности хранения.
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, относящиеся к одному типу. В этом случае тип данных определяет тип файла.
Проще всего представить себе файл в виде безразмерного канцелярского досье, в которое можно по желанию добавлять содержимое или извлекать его оттуда. 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 информацией из-за отсутствия метода доступа к ним. Кроме функций, связанных с адресацией, имя файла может хранить и сведения о типе данных, заключенных в нем. Для автоматических средств работы с данными это важно, поскольку по имени файла они могут автоматически определить адекватный метод извлечения информации из файла.
Понятие о файловой структуре
Требование уникальности имени файла очевидно — без этого невозможно гарантировать однозначность доступа к данным. В средствах вычислительной техники требование уникальности имени обеспечивается автоматически — создать файл с именем, тождественным уже имеющемуся, не может ни пользователь, ни автоматика.
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).
Уникальность имени файла обеспечивается тем, что полным именем файла считается собственное имя файла вместе с путем доступа к нему. Понятно, что в этом случае на одном носителе не может быть двух файлов с тождественными полными именами.
Пример записи полного имени файла:
<имя носителя>\<имя каталога-1>\...\<имя каталога-М>\<собственное имя файла>
Вот пример записи двух файлов, имеющих одинаковое собственное имя и размещенных на одном носителе, но отличающихся путем доступа, то есть полным именем. Для наглядности имена каталогов (папок) напечатаны прописными буквами.
С:\АВТОМАТИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ\ВЕНЕРА\АТМОСФЕРА\Результаты исследований
С:\РАДИОЛОКАЦИЯ\ВЕНЕРА\РЕЛЬЕФ\Результаты исследований
О том, как на практике реализуются файловые структуры, мы узнаем несколько позже, когда познакомимся со средствами вычислительной техники и с понятием файловой системы.