Тема 3. запам'ятовуючі пристрої. одиниці виміру і зберігання інформації
Це пристрої, призначені для зберігання інформації.
Найбільш важливими характеристиками ЗУ є ємність (обсяг храни-
мій інформації) і швидкодія (час доступу до інформації).
Внутрішні ЗУ безпосередньо взаємодіють з процесором, мають високу швидкодію і відносно невелику ємність. До внутрішніх ЗУ відносяться: внутрішня пам'ять процесора (регістри), кеш-пам'ять, оперативна
пам'ять (ОП, ОЗУ, RAM), постійна пам'ять (ПП, ПЗУ, ROM), енергонезаві-
сімая пам'ять (CMOS).
Регістри - це внутрішня пам'ять процесора. Вона має високу сь-
родействіе і малу місткість (сотні байтів). Дані завантажуються в регістри з ОП, обробляються в них процесором, а потім знову записуються в ОП.
До внутрішніх ЗУ відноситься кеш-пам'ять процесора, але часто і різні
зовнішні пристрої мають свою власну кеш-пам'ять. Обмін даними всередині процесора відбувається в кілька разів швидше, ніж обмін з іншими пристроями, наприклад з оперативною пам'яттю. Для того щоб зменшити кількість звернень до оперативної пам'яті, всередині процесора створюють бу- Ферн область - так звану кеш-пам'ять. Це як би «сверхоперативная пам'ять». Коли процесору потрібні дані, він спочатку звертається в кеш-пам'яті, і тільки якщо там потрібних даних немає, відбувається його звернення в оперативну пам'ять. Беручи блок даних з оперативної пам'яті, процес- сміття заносить його одночасно і в кеш-пам'ять. «Вдалі» звернення до кеш-пам'яті Вашого називають влученнями в кеш. Відсоток попадань тим вище, чим біль- ше розмір кеш-пам'яті, тому високопродуктивні процесори ком- плекту підвищеним обсягом кеш-пам'яті. Сьогодні кеш-пам'ять устанавли- ється «пірамідою».
Основна пам'ять (ОП) призначена для зберігання і оперативного про- міна інформацією з іншими блоками машини. ОП містить два види за- поминає пристроїв: постійний запам'ятовуючий пристрій (ПЗУ) і опера тивное пристрій (ОЗУ).
ПЗУ (ROM - Read Only Memory) призначене для зберігання неиз-
Мене (постійної) програмної та довідкової інформації; дозволяє опе-
тивно тільки зчитувати інформацію, що зберігається в ньому.
ОЗУ (RAM - Random Access Memory) призначений для оперативного запису, зберігання і зчитування інформації (програм і даних), непосредст- венно бере участь в інформаційно-обчислювальному процесі, що виконується
оперативної пам'яті слід зазначити неможливість збереження інформації в ній після вимикання харчування машини (енергозалежність).
Крім основної пам'яті на системній платі ПК є і незалежна пам'ять CMOS RAM (Complementary Metal-Oxide Semiconductor RAM), постійні але харчується від свого акумулятора; в ній зберігається інформація про апаратної конфігурації ПК (про всю апаратурі, наявної в комп'ютері), яка про- перевіряється при кожному включенні системи.
Зовнішні ЗУ (електромеханічні пристрої - накопичувачі на дисках - жорсткий диск, флеш-пам'ять) взаємодіють з процесором через внутрішні ЗУ, мають велику ємність і відносно низьку швидкодію.
Одиниці представлення даних
Існує безліч систем представлення даних. З одного з них,
прийнятої в інформатиці та обчислювальній техніці, двійковим кодом, ми по-
Група з 16 взаємопов'язаних бітів (двох взаємопов'язаних байтів) в ін- форматіке називається словом. Відповідно, групи з чотирьох взаімосвя- занних байтів (32 біта) називаються подвоєним словом.
Одиниці виміру даних
Найменшою одиницею виміру є байт.
Більші одиниці виміру даних утворюються додаванням пре-
фіксів кило-. мега-. гіга-. тера-. пета-.
1Кбайт = 1024 байт = 210 байт.
1 Мбайт = 1024 Кбайт = 220 байт.
1 Гбайт = 1024 Мбайт = 230 байт.
1 Тбайт = 1024 Гбайт = 240 байт.
1 Пбайт = 1024 Тбайт = 250 байт.
Одиниці зберігання даних
При зберіганні даних вирішуються дві проблеми: як зберегти дані в найбільш компактному вигляді і як забезпечити до них зручний і швидкий доступ
(Якщо доступ не забезпечений, то це не зберігання).
В якості одиниці зберігання даних прийнятий об'єкт змінної довжини,
званий файлом. Файл - це послідовність довільного числа байтів, що володіє унікальним власним ім'ям.
Найпростіше уявити собі файл у вигляді безрозмірного канцелярського
досьє, в яке можна за бажанням додавати вміст або витягувати його звідти. Оскільки у визначенні файлу немає обмежень на розмір, можна
уявити собі файл, який має 0 байтів (порожній файл), і файл, який має будь-яке число байтів.
Файлова система надає можливість роботи з двома варіантами імен файлів - довгим і коротким.
До появи операційної системи Windows 95 загальноприйнятим спосо- бом іменування файлів на комп'ютерах IBM PC була угода 8.3. Соглас- але цією угодою, прийнятому в MS DOS, ім'я файлу складається з двох частин:
власне імені та розширення імені. На ім'я файлу відводилося 8 символів, а на його розширення - 3 символи. Ім'я від розширення відокремлюється крапкою. Як ім'я, так і розширення можуть включати тільки алфавітно-цифрові симво-
ли латинського алфавіту.
При записи імені файлу дозволяється використовувати тільки букви англій-
ського алфавіту і цифри. Починатися ім'я має з букви. Пропуски і розділові знаки не допускаються, за винятком знаку оклику (!), Тіль-
) І символу підкреслення (_).
Після введення в дію операційної системи Windows 95 вимоги до імен файлів стали істотно м'якше. Вони діють і у всіх після-
дмуть версія операційних систем Windows.
1. Дозволяється використовувати до 255 символів.
2. Дозволяється використовувати символи національних алфавітів, в приватно-
3. Дозволяється використовувати пробіли й інші раніше заборонені симво-
ли, за винятком наступних дев'яти: / \: *? "<>|.
4. В імені файлу можна використовувати кілька точок. Розширенням імені вважаються всі символи, які стоять за останньою крапкою.
Роль розширення імені файлу чисто інформаційна, а не командна.
Поняття про файлову структуру
Вимога унікальності імені файлу очевидно - без цього неможливо гарантувати однозначність доступу до даних. У засобах обчислювальної техніки вимога унікальності імені забезпечується автоматично - ство- рити файл з ім'ям, тотожним вже наявного, не можна.
Зберігання файлів організовується в ієрархічній структурі, яка в дан- ном випадку називається файлової структурою. Як вершини структури служить ім'я носія, на якому зберігаються файли. Далі файли группіру-
ються в каталоги (папки), всередині яких можуть бути створені вкладені ка
талоге (папки). Шлях доступу до файлу починається з імені пристрою і вклю-
чає всі імена каталогів (папок), через які він проходить. Як разде-
літеля використовується символ «» (зворотна коса риска).
Унікальність імені файлу забезпечується тим, що повним ім'ям файлу вважається власне ім'я файлу разом з шляхом доступу до нього. Зрозуміло, що в цьому випадку на одному носії не може бути двох файлів з тождествен- ними повними іменами.
<Путь доступа к файлу> <Имя. расширение>
Приклад запису повного імені файлу:
<имя носителя>\<имя каталога– 1>. \<имя каталога– N>\<собственное имя файла>
Ось приклад запису двох файлів, що мають однакове власне ім'я і розміщених на одному носії, але відрізняються шляхом доступу, тобто
З: Мої документиЛекцііІнформатікаЛекція 1.doc
З: Мої документиЛекцііІсторіяЛекція 1.doc
Про те, як на практиці реалізуються файлові структури, ми дізнаємося не-
скільки пізніше, коли познайомимося із засобами обчислювальної техніки і з поняттям файлової системи (див. розділ Файлова система).
1. Назвіть найбільш важливі характеристики запам'ятовуючих пристроїв.
2. Охарактеризуйте внутрішні запам'ятовуючі пристрої.
3. Перерахуйте внутрішні запам'ятовуючі пристрої.
4. Дайте характеристику регістрів процесора.
5. Дайте характеристику кеш-пам'яті.
6. Що включає в себе основна пам'ять ПК?
7. Дайте характеристику ПЗУ.
8. Дайте характеристику ОЗУ.
9. Що означають ROM і RAM?
10. Дайте характеристику CMOS.
11. Охарактеризуйте зовнішні пристрої, що запам'ятовують.
12. Які пристрої відносяться до зовнішніх запам'ятовуючим пристроям?
13. Що є найменшою одиницею подання даних?
14. Що таке байт?
15. Що таке комп'ютерне слово?
16. Що таке комп'ютерне подвоєне слово?
17. Що є найменшою одиницею виміру даних?
18. Які одиниці вимірювання даних ви знаєте?
19. Що є одиницею зберігання даних?
20. Що таке файл?
21. Назвіть мінімальний розмір файлу.
22. Що означає коротке і довге ім'я файлу?
23. Які символи не допускаються в імені файлу?
24. Чи допускається використання декількох точок в імені файлу?
25. Що означає розширення імені файлу?
26. Що таке файлова структура?
27. Що є вершиною файлової структури?
28. Що являє собою шлях доступу до файлу?
29. Що розуміється під повним ім'ям файлу?
анотація
Передмова
Тема 1. поняття інформатики та інформації
Тема 2. кодування даних
Тема 3. запам'ятовуючі пристрої. одиниці виміру і зберігання інформації
Тема 4. еволюція засобів обчислювальної техніки
Тема 5. загальні принципи побудови сучасних ЕОМ
Тема 6. основні класи обчислювальних машин
Тема 7. апаратне забезпечення
Контрольні питання
Тема 8. програмне забезпечення
файлова система
інструментальне по
Контрольні питання
Тема 9. комп'ютер майбутнього - тенденції
бібліографічний список
| Зміст |