Ввода-вывода (bios). Понятие cmos ram 7 базы данных. Системы управления базами данных 8

Вид материала

Документы

Содержание Устройства памяти компьютера. носители информации Внутреннюю память Внешняя память Магнитные диски Жесткие диски (винчестеры) Файловая система. папки и файлы. имя, тип, путь доступа к файлу Файловая система Файловая структура диска Простые файловые структуры Многоуровневые файловые структуры Полное имя файла

Подобный материал:

• Ввода-вывода (bios). Понятие cmos ram 7 базы данных. Системы управления базами данных, 3059.02kb.
• Тема Базы данных. Системы управления базами даннях (12 часов), 116.1kb.
• Проектирование базы данных, 642.58kb.
• Лекция 2 Базы данных, 241.25kb.
• Гис-технологии в экологии, 1013.18kb.
• Системы управления базами данных (субд). Назначение и основные функции, 30.4kb.
• Реферат на тему: Access. Базы данных, 274.77kb.
• Программа дисциплины Системы управления базами данных Семестры, 22.73kb.
• Должны быть организованны в базы данных с целью адекватного отображения изменяющегося, 506.06kb.
• Рабочая программа По дисциплине «Базы данных» По специальности 230102. 65 Автоматизированные, 204.1kb.

УСТРОЙСТВА ПАМЯТИ КОМПЬЮТЕРА. НОСИТЕЛИ ИНФОРМАЦИИ

Для хранения данных и программ их обработки предназ­начена память. Исторически компьютерную память делят на внутреннюю и внешнюю.

Внутреннюю память компьютера составляют постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), оперативное запоминаю­щее устройство (ОЗУ) и сверхоперативная память.

Постоянное запоминающее устройство (в современной терминологии — ROM: Read Only Memory) предназначено для чтения хранящейся в нём информации. В ПЗУ находят­ся программы, которые записываются туда на заводе-изгото­вителе. Они автоматически запускаются при включении компьютера. Эти программы предназначены для первона­чальной загрузки операционной системы. После выключе­ния питания компьютера информация в ПЗУ сохраняется — это энергонезависимое устройство.

Вся информация, необходимая для работы компьютера, помещается в оперативную память (в современной термино­логии — RAM: Random Access Memory). Процессор может мгновенно обращаться к информации, находящейся в опера­тивной памяти, поэтому она называется «быстрой». Элект­рические импульсы, в форме которых информация сохраня­ется в оперативной памяти, существуют только тогда, когда компьютер включен. После выключения источника питания вся информация, содержащаяся в оперативной памяти, раз­рушается — оперативная память энергозависима.

Возможности компьютера во многом зависят от объёма оперативной памяти: чем больше объём памяти, тем боль­шими возможностями по работе с информацией обладает компьютер. Оперативная память компьютера состоит из большого количества ячеек, в каждой из которых может храниться определенный объем информации, например, один текстовый символ. В наиболее распространённых пер­сональных компьютерах ёмкость ОЗУ 128-256 Мб.

Для ускорения вычислений информация из наиболее час­то используемых участков ОЗУ помещается в сверхбыстро­действующие микросхемы памяти — кэш-память. Отсутст­вие кэш-памяти может на 20-30% снизить общую произ­водительность компьютера. В настоящее время широко распространена кэш-память ёмкостью 64-512 Кб.

Второй важной характеристикой модулей оперативной памяти является их быстродействие, то есть период време­ни, за который происходит операция записи или считыва­ния информации из ячеек памяти. Современные модули па­мяти обеспечивают скорость доступа к информации свыше 10 наносекунд (10~⁹ с).

Внешняя память предназначена для долговременного хранения программ и данных, не используемых в данный момент. Внешняя память, в отличие от оперативной, явля­ется энергонезависимой.

Для работы с внешней памятью необходимо наличие:

1) накопителя, или дисковода, — устройства, обеспечива­ющего запись/считывание информации;

2) носителя — устройства хранения информации.

Основные виды накопителей и соответствующих им носи­телей приведены в следующей таблице:



Основные характеристики накопителей и носителей:

• информационная ёмкость;
  
• скорость обмена информацией;
  
• надёжность хранения информации;
  
• стоимость.
  

Носители внешней памяти обеспечивают транспортиров­ку данных в тех случаях, когда компьютеры не объедине­ны в сети (локальные или глобальные).

Магнитные диски — это круглые пластмассовые или ме­таллические пластины, имеющие магнитное покрытие. Дан­ные, которые поступают в оперативную память (импульсы или их отсутствие), хранятся на таких дисках в виде намаг­ниченных или ненамагниченных областей. Информация на магнитные носители может записываться многократно.

Дискета (флоппи-диск) представляет собой тонкий и гиб­кий пластмассовый диск, покрытый с двух сторон специаль­ным веществом и помещенный в жесткий пластмассовый конверт. Такие диски пользователь сам помещает в диско­вод и вынимает из него. Большинство применяемых сейчас дискет имеют размер 3,5 дюйма. Информационная емкость дискеты — 1,44 Мб. На ней может быть, например, записа­на книга объемом около 600 страниц или несколько качест­венных графических изображений.

Дискеты требуют аккуратного обращения: не следует сги­бать дискету, дотрагиваться до записывающей поверхности. В целях сохранения информации гибкие магнитные диски необходимо предохранять от воздействия сильных магнит­ных полей и нагревания, так как такие физические воздей­ствия могут привести к размагничиванию носителя и потере информации.

Жесткие диски (винчестеры) сделаны из стекла или ме­талла; они представляют собой несколько десятков дисков, размещенных на одной оси, заключенных в металлический корпус и вращающихся с большой угловой скоростью. Же­сткие диски чаще всего постоянно находятся внутри компь­ютера (хотя существуют и внешние жесткие диски). Они вы­полняют точно такие же функции, что и гибкие диски; однако, жесткие диски способны хранить значительно боль­шее количество информации (винчестеры современных компьютеров способны вместить информацию, хранящуюся на десятках тысяч гибких дисков), быстрее вращаются и, в отличие от гибких дисков, их нельзя потерять, они защище­ны от грязи, пыли, влаги, температуры и других внешних воздействий. Наиболее популярны сегодня диски ёмкостью 10-80 Гб.

В целях сохранения информации и работоспособности же­сткие диски необходимо оберегать от ударов и резких изме­нений пространственной ориентации в процессе работы.

В настоящее время широкое распространение получили CD-ROM (от англ. Read Only Memory — память только для чтения), или лазерные диски. Запись и считывание инфор­мации в лазерных дисководах происходит с помощью света. Поэтому лазерные диски иначе называют оптическими.

По своей структуре лазерный диск напоминает слоеный пирог. Первый слой — основной — изготавливается из пластмассы, второй — отражающий — выполнен из металла (алюминия, золота, серебра), третий — защитный — сделан из прозрачного лака, поверх которого наносится декоратив­ное оформление. Основной слой содержит полезную инфор­мацию, закодированную в нанесённых на него микроскопи­ческих углублениях, называемых питами (от англ. pit — ямка, впадина). Информация на лазерном диске записана на одну спиралевидную дорожку (как на грампластинке), со­держащую чередующиеся участки с различной отражающей способностью. Лазерный луч падает на поверхность вращаю­щегося диска, интенсивность отраженного луча зависит от отражающей способности участка дорожки и интерпрети­руется как 0 или 1. В целях сохранности информации лазер­ные диски необходимо предохранять от механических по­вреждений (царапин), а также от загрязнения.

Для работы с CD важными характеристиками являются время доступа, показывающее, как быстро происходит поиск нужной информации на диске, и скорость чтения данных после того, как файл найден. Последнюю обычно измеряют в единицах, равных скорости считывания информации с аудио СD (около 150 Кб в секунду). На сегодняшний день наиболее распространены 52-скоростные накопители CD-ROM (скорость считывания — 7500 Кб/с).

CD-ROM удобен для хранения неизменяемой информации (словарей, справочников, энциклопедий).

Первое время главным недостатком компакт-диска была невозможность записи на него в домашних условиях. Этот недостаток был устранен с появлением сначала однократно записываемых дисков CD-R (CD-Recordable), а затем дисков для многократной перезаписи CD-RW (CD-ReWritable).

Пластиковая основа для CD-R не несёт полезной инфор­мации — вместо питов на ней отпечатаны пустые дорожки. Сверху нанесена тонкая плёнка органических молекул, спо­собных необратимо менять свои оптические свойства при на­гревании, а затем диск покрывается слоем отражающего ме­талла. В процессе записи лазерный луч нагревает выбранные точки поверхности, они перестают пропускать свет к отражающему слою, образуя участки, аналогичные питам.

В многократно перезаписываемых дисках применяется иная технология. Вместо слоя органических молекул ис­пользуется плёнка сплава редкоземельных металлов, спо­собных обратимо менять своё состояние в зависимости от температуры нагрева лазерным лучом.

Диски, сочетающие в себе достоинства магнитного и опти­ческого носителей и позволяющие многократно перезаписы­вать информацию, хранящуюся на диске, получили название магнитооптических дисков. Их важнейшие достоинства: бо­льшая информационная емкость, компактность, мобиль­ность, возможность перезаписи хранящейся информации.


В последнее время на рынке появились цифровые универса­льные диски DVD. По внешнему виду и внутреннему устройст­ву они сильно похожи на CD: используется аналогичные тех­нологии нанесения на пластиковую основу углублений-питов; регистрации отраженного от металлического покрытия сигна­ла и его интерпретации в виде нулей и единиц. Принципиаль­ное отличие состоит в увеличении плотности записи за счет использования полупроводникового лазера с меньшей длиной волны. В итоге, на самый простой DVD можно записать до 4,7 Гб данных. Диски DVD могут быть двухслойными и двух­сторонними. Это породило несколько типов DVD:

DVD-5 — односторонние однослойные;

DVD-9 — односторонние двухслойные;

DVD-10 — двусторонние однослойные;

DVD-18 — двухсторонние двухслойные.

Основными характеристиками носителей информации яв­ляются скорость доступа к данным и ёмкость — количество информации, которое может храниться на диске. Ёмкость дисков измеряется в мегабайтах и гигабайтах. Ниже приве­дена ёмкость основных машинных носителей информации:





ФАЙЛОВАЯ СИСТЕМА. ПАПКИ И ФАЙЛЫ. ИМЯ, ТИП, ПУТЬ ДОСТУПА К ФАЙЛУ

Все программы и данные хранятся в долговременной (внешней) памяти компьютера в виде файлов. Файл — это информация, хранящаяся во внешней памяти как единое целое и обозначенная одним именем.

Файл характеризуется набором параметров (имя, расши­рение, размер, дата создания, дата последней модификации) и атрибутами, используемыми операционной системой для его обработки (архивный, системный, скрытый, только для чтения и др.).

Размер файла выражается в байтах.

Имя файла состоит из двух частей, разделенных точкой: собственно имя файла и расширение, обозначающее его тип (программа, текст, рисунок и так далее). Собственно имя файлу дает пользователь, а расширение обычно задается программой автоматически при создании файла.

В операционных системах семейства DOS имя файла мо­жет содержать от 1 до 8 символов, можно использовать символы латинского алфавита, арабские цифры и некоторые другие символы. В операционной системе Windows имя фай­ла может иметь до 255 символов, причем можно использо­вать буквы национальных алфавитов и пробелы.

Расширение имени файла записывается после точки и мо­жет содержать от 1 до 3 символов в MS DOS и больше 3 — в Windows. Чаще всего в расширение вкладывается опреде­ленный смысл (хотя пользователь может задавать и бес­смысленные расширения) — оно указывает на содержимое файла или на то, какой программой был создан данный файл.

В таблице приведены наиболее распространенные типы файлов и их расширений:




Файловая система — это функциональная часть операци­онной системы, обеспечивающая выполнение операций над файлами.

На каждом носителе информации (гибком, жестком или лазерном диске) может храниться большое количество фай­лов. Для удобства поиска информации файлы, по принад­лежности к какому-либо одному разделу, объединяют в группы, называемые каталогами (DOS) или папками (Win­dows).

Каталог, так же, как и файлы, находится на диске. Ка­талог содержит названия файлов и указание на их место размещения на диске. Каталог также получает собственное имя. Он сам может входить в состав другого, внешнего по отношению к нему каталога. Каждый каталог может содер­жать внутри себя множество файлов и вложенных катало­гов. Таким образом, каталог — это поименованная совокуп­ность файлов и подкаталогов (вложенных каталогов). Каталог самого верхнего уровня называется корневым ка­талогом. Его имеет изначально любой носитель; корневой каталог создается операционной системой без нашего учас­тия.

Файловая структура диска — это совокупность файлов на диске и взаимосвязей между ними. Файловые структуры бывают простыми и многоуровневыми (иерархическими).

Простые файловые структуры могут использоваться для дисков с небольшим (до нескольких десятков) количеством файлов. В этом случае оглавление диска представляет собой линейную последовательность имен файлов.

Многоуровневые файловые структуры используются для хранения большого (сотни и тысячи) количества файлов. Начальный, корневой, каталог содержит файлы и вложен­ные каталоги 1-го уровня. Каждый из каталогов 1-го уров­ня может содержать не только файлы, но и вложенные ката­логи второго уровня и так далее.

Графическое изображение иерархической файловой структуры называется деревом.

Чтобы найти нужный файл в файловой системе, имеющей иерархическую структуру, необходимо указать путь к фай­лу. В путь к файлу входит последовательность имен катало­гов от корневого до того, в котором непосредственно нахо­дится файл, разделяющихся при записи обратной косой чертой (\).

Полное имя файла состоит из пути к файлу (начиная с имени диска) и имени самого файла.

Все файлы можно разделить на исполнимые (программы) и неисполнимые (файлы данных и документов). Исполни­мые файлы могут запускаться операционной системой на выполнение, а неисполнимые файлы могут только изменять свое содержимое в процессе выполнения программы.

Можно разделить файлы на:

• основные — их наличие необходимо для работы опера­ционной системы и программных продуктов;
  
• служебные — хранящие конфигурацию и настройки основных файлов;
  
• рабочие — их содержимое изменяется в результате ра­боты основных программных файлов; именно ради них и создаются все остальные файлы;
  
• временные — создающиеся в момент работы основных файлов и хранящие промежуточные результаты.
  

В зависимости от значений атрибутов файлов операцион­ная система разрешает или запрещает те или иные действия над файлами.

В процессе работы на компьютере над файлами наиболее часто проводятся следующие операции:

• копирование (создается копия в другом каталоге или на другом носителе);
  
• перемещение (производится копирование файла в дру­гой каталог или на другой носитель, в исходном ката­логе объект уничтожается);
  
• удаление (в исходном каталоге объект уничтожается);
  
• переименование (изменяется имя файла).