Информатика. Файлы и файловые структуры

Файлы и файловые структуры

Структуры данных

Работа с большими наборами данных автоматизируется проще, когда данные упорядочены, т.е. образуют заданную структуру. Существует три основных типа структур данных:

· линейная;

· иерархическая;

· табличная.

Линейные структуры – это списки данных. Каждый элемент данных однозначно определяется своим номером в массиве.

Табличные структуры – это упорядоченные структуры, в которых адрес элемента определяется номером строки и номером столбца, на пересечении которых находится ячейка, содержащая искомый элемент. Существуют таблицы, содержащие более чем два измерения.

Нерегулярные данные, которые трудно представить в виде списка или таблицы, часто представляют в виде иерархических структур. В иерархической структуре адрес каждого элемента определяется путем доступа (маршрутом), ведущим от вершины структуры к данному элементу. Например, путь доступа к программе, запускающей программу Калькулятор:

Пуск ►Программы ►Стандартные ►Калькулятор

В информатике для измерения данных используют тот факт, что разные типы данных имеют двоичное представление и поэтому вводят единицы данных, основанных на двоичном разряде (бит).

Наименьшей единицей измерения является байт, равный восьми битам. С его помощью кодируется один символ.

Более крупной единицей является килобайт.

1 Кбайт = 1024 байт = 2¹⁰ байт

Одна страница машинописного текста составляет около 2 Кбайт

Используют и более крупные единицы.

1 Мбайт = 1024 Кбайт = 2²⁰ байт. Оперативная память – 128, 256 Мбайт

1 Гбайт = 1024 Мбайт = 2³⁰ байт. Объем жесткого диска – десятки Гбайт

1 Тбайт = 1024 Гбайт = 2⁴⁰ байт. Виртуальная память ≤ 64 Тбайт

В качестве единицы хранения данных принят объект переменной длины, называемый файлом. Файл – это последовательность произвольного числа байтов, обладающая уникальным собственным именем. В файле хранят данные, относящиеся к одному типу.

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). Пример записи полного имени файла:

С:\Documents and Setting\Gesh\My Documents\Информатика\Информация и информатика.doc

Слово информатика происходит от французского слова Informatique, образованного в результате объединения терминов Information (информация) и Automatique (автоматика), что выражает ее суть как науки об автоматической обработке информации. В большинстве стран Западной Европы и США используется другой термин – Computer Science (наука о средствах вычислительной техники). В качестве истоков информатики обычно называют две науки – документалистику и кибернетику. Документалистика сформировалась в конце XIX века в связи с бурным развитием производственных отношений. Ее расцвет пришелся на 20-30 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).

Информатика – это техническая наука, систематизирующая приемы

создания

хранения

воспроизведения

обработки средствами вычислительной техники, а также

передачи принципыфункционирования этих средств и методы данных управления ими.

Из этого определения видно, что информатика очень близка к технологии, поэтому ее предмет нередко называют информационной технологией.

Предмет информатики составляют следующие понятия:

1. Аппаратное обеспечение средств вычислительной техники.

2. Программное обеспечение средств вычислительной техники.

3. Средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения.

4. Средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами.

В информатике, таким образом, особое внимание уделяется вопросам взаимодействия. Для этого придуман даже термин интерфейс (аппаратный, программный аппаратно-программный).

Основной задачей информатики является систематизация приемов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники.

Информатика – практическая наука. В составе основной задачи информатики можно выделить следующие направления для практических приложений:

1. Архитектура вычислительных систем – приемы и методы построения систем, предназначенных для автоматической обработки данных.

2. Интерфейсы вычислительных систем – приемы и методы управления аппаратным и программным обеспечением.

3. Программирование – приемы, методы и средства разработки компьютерных программ.

4. Преобразование данных – приемы и методы преобразования структур данных.

5. Защита информации – обобщение приемов, разработка методов и средств защиты данных.

6. Автоматизация – функционирование программно-аппаратных средств без участия человека.

7. Стандартизация – обеспечение совместимости между аппаратными и программными средствами, а также между форматами представления данных.

На всех этапах технического обеспечения информационных процессов для информатики ключевым понятием является эффективность.