1.5. Хранение данных. Файлы и их структура
При хранении данных решается два вопроса: как сохранить данные в наиболее компактном виде и как обеспечить к ним наиболее удобный и быстрый доступ. Для обеспечения доступа необходимо, чтобы данные имели упорядоченность. Возникает дополнительная составляющая данных – её адрес. Понятно, что хранить данные в виде байт неудобно. В качестве единицы хранения данных принят объект переменной длины, называемый файлом. Файл – последовательности произвольного числа байтов, обладающая уникальным собственным именем. Обычно в файле хранятся данные одного типа1 (текст, графика, видео и т.д.). Адрес файла в таблице размещения файлов содержит начальный и конечный номера кластеров, которые содержат информацию, относящуюся к этому файлу. Номер кластера состоит из номера поверхности диска, номера цилиндра и сектора (рис. 1.2). Под цилиндром понимают совокупность дорожек, принадлежащих разным поверхностям, но находящиеся на равном расстоянии от оси вращения.
Рис.1.2. К понятию кластера
Хранение файлов организуется в иерархической структуре, которая называется файловой структурой. В качестве вершины структуры служит имя носителя, на котором располагаются файлы. Далее файлы группируются в каталоги (папки), подкаталоги (например, путь к стандартному калькулятору в Windows записывается так: C:\WINDOWS\system32\calc.exe). Таблица размещения файлов служит для хранения адресов файлов на диске, ускорения поиска файлов, обеспечения возможности on-line работы с файлами и присутствует в любой операционной системе. Сегодня разработано и эффективно используется несколько файловых систем. Как правило, разные ОС используют и разные системы. Наиболее известны файловые структуры: FAT 32 – семейство Windows 9х, NTFS – семейство Windows 2к, Eхt2-Eхt4 – Linuх и др.
2. История развития и фундамент информатики
2.1. Информатика, как техническая наука
Источником развития информатики стали документалистика, изучающая рациональные средства и методы повышения эффективности документооборота, и кибернетика (kiberneticos – искусный в управлении). Термин «кибернетика» ввел М. Ампер в первой половине XIX в., а Н. Винер в середине следующего столетия заложил основы кибернетики, как науки.
Базовым фундаментом информатики является кибернетика – наука, занимающаяся изучением законов построения и управления сложных систем (например, дисциплина «теория автоматического управления»). Кибернетика (греч. Kibernetike – искусство управления) возникла на стыке математики, техники и нейрофизиологии. Началом эры кибернетики считается выход книги Н.Винера «Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине». Центральным понятие кибернетики является «информация». Вот что писал об информации Н. Виннер: «…в то время как энтропия является мерой дезорганизованности, информация, переносимая некоторым потоком посланий, определяет меру организованности. Фактически мы можем определить информацию…как отрицательную энтропию». Сегодня кибернетика занимается принципами построения и функционирования систем автоматического управления, а основными задачами науки выступают методы моделирования процесса принятия решений техническими средствами, разработка принципов и методов искусственного интеллекта.
Современная информатика начинается с разработки первых электронно-вычислительных машин (ЭВМ). Понятие «ЭВМ» связано с другим, более общим, понятием – вычислительная техника (ВТ). Это понятие определяет совокупность устройств для автоматической или автоматизированной обработкой данных. В качестве отдельного раздела информатики под вычислительной техникой понимают область знаний о законах построения и функционирования вычислительных машин.