6. Файлы и файловая система. Функциональное устройство пк.

Базовым понятием файловой системы является файл — поименованная область информации опр. размера, размещаемая на внешних устройствах и рассматриваемая в процессе обработки как единое целое..

Различают файлы с программами (исполняемые) и с данными (документами).

Списки файлов и информация о них, такая, как дата создания, размер и т.д., а также сведения о физическом расположении частей файла на диске хранятся в специальной служебной области, которую по аналогии с распространенным библиотечным термином назвали каталогом.

Появление жестких дисков весьма скромной емкости в несколько мегабайт существенным образом изменило ситуацию: на такой диск уже могли поместиться сотни файлов, так что найти нужный в длинном списке на экране стало проблематично.

Файловой системе была придана иерархическая структура. Прежний каталог остался; он стал называться корневым, но в нем теперь могли храниться не только файлы, но и каталоги более низкого уровня; те, в свою очередь, помимо файлов могли содержать новые подкаталоги и т.д.

Иерархия файлов и каталогов может быть изображена в виде графа.

Способ организации каталогов может зависеть от конкретного вида устройств. В частности, в накопителях на гибких магнитных дисках-каждый подкаталог хранится автономно и фактически является специфическим видом файла. На оптических дисках CD-ROM -вся информация каталога сгруппирована в одном месте, а каждый файл размещен на диске непрерывно, так что однозначно определяется началом и длиной. Поэтому при сохранении данных на флеш принимаются спец. меры по обеспечению более равномерного распределения нагрузки на различные блоки флэш-памяти.

Для пользователя файл является единой конструкцией, сама ОС в процессе хранения делит его на отдельные логические блоки (кластеры).

Функциональное устройство

Комп. явл. сложным многоуровневым устройством, поэтому организовать его изучение можно по-разному. Наибольший интерес при описании компьютера представляет именно его функциональное устройство.

Таким образом, первые ЭВМ проектировались из самых необходимых узлов, существование которых является наиболее естественным и необходимым. А самым замечательным является то, что современные компьютеры сохранили такую же самую структуру. Сравним описание со строением современных компьютеров, которые состоят из следующих функциональных частей:

• устройство, в котором производятся операции по обработке всех видов информации; в современной терминологии оно называется арифметико-логическим устройством (АЛУ);

• устройство, обеспечивающее организацию выполнения программы обработки информации и согласованное взаимодействие всех узлов машины в ходе этого процесса, — устройство управления (УУ); АЛУ и УУ в настоящее время удается выполнить в виде единой интегральной схемы, которая называется микропроцессором;

• устройство, предназначенное для хранения исходных данных, промежуточных величин и результатов обработки информации, а также, что очень важно, самой программы обработки информации; данное устройство принято называть памятью; существуют различные виды памяти, в том числе оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и внешняя память на магнитных или оптических дисках;

• разнообразные устройства, способные преобразовывать информацию в форму, доступную компьютеру, — устройства ввода;

• и, наконец, устройства, преобразующие результаты работы в доступную человеку форму, — устройства вывода.

В ЭВМ первого и второго поколений информационным центром машины был процессор. Все информационные потоки проходили через него, и управление всеми процессами также принадлежало этому блоку.

В четвертом поколении появилась технологическая возможность собирать схемы управления в едином кристалле, и появились микроконтроллеры.

Другой особенностью функциональной организации современных ЭВМ является наличие информационной магистрали, которая служит для передачи информации от одних узлов машины к другим. Благодаря магистральной структуре конфигурация ПК может быть легко расширена путем присоединения к шине новых устройств. Еще одним новшеством шинной архитектуры является

возможность обмена данными между отдельными устройствами без непосредственного участия центрального процессора.

Поскольку в новой схеме большая информационная нагрузка приходится на шину, в реальном компьютере делается несколько шин: устройства, быстродействие которых для вычислительной системы критично (например, ОЗУ или графический адаптер), получают отдельные шины.