Файлы и программы в памяти компьютера хранятся в виде
Все программы и данные хранятся в долговременной (внешней) памяти компьютера в виде файлов.
Файл — это определенное количество информации (программа или данные), имеющее имя и хранящееся в долговременной (внешней) памяти.
Имя файла состоит из двух частей, разделенных точкой: собственно имя файла и расширение, определяющее его тип (программа, данные и т. д.). Собственно имя файлу дает пользователь, а тип файла обычно задается программой автоматически при его создании. Расширение файла — часть имени файла, отделённая самой правой точкой в имени.
| Тип файла | Расширение |
| Исполняемые программы | exe, com |
| Текстовые файлы | txt, rtf, doc, odt и др. |
| Графические файлы | bmp, gif, jpg, png, pds и др. |
| Web-страницы | htm, html |
| Звуковые файлы | wav, mp3, midi, kar, ogg и др. |
| Видеофайлы | avi, mpeg и др. |
| Код (текст) программы на языках программирования | bas, pas, cpp и др. |
Файловая система. На каждом носителе информации (гибком, жестком или лазерном диске) может храниться большое количество файлов. Порядок хранения файлов на диске определяется установленной файловой системой.
Файловая система - это система хранения файлов и организации каталогов. Она определяет формат физического хранения информации, которую принято группировать в виде файлов. Конкретная файловая система определяет размер имени файла, максимальный возможный размер файла, набор атрибутов файла. Некоторые файловые системы предоставляют сервисные возможности, например, разграничение доступа или шифрование файлов.
Для дисков с небольшим количеством файлов удобно применять одноуровневую файловую систему, когда каталог (оглавление диска) представляет собой линейную последовательность имен файлов. Если на диске хранятся сотни и тысячи файлов, то для удобства поиска файлы организуются в многоуровневую иерархическую файловую систему, которая имеет «древовидную» структуру .
С файлами и папками можно выполнить ряд стандартных действий. Такие действия с файлами, как «создать», «сохранить», «закрыть» можно выполнить только в прикладных программах («Блокнот», «Paint», …).а в системной среде:
· Копирование (копия файла помещается в другой каталог);
· Перемещение (сам файл перемещается в другой каталог);
· Удаление (запись о файле удаляется из каталога);
· Переименование (изменяется имя файла).
Архиватор — программа, осуществляющая сжатие данных для компактного их хранения в виде архива.
1. Определить количество информации (i) в одном символо по формуле 2 i = N, где N- мощность алфавита
3. Вычислить объем инофрмации по формуле: V = i * m.
При использовании двоичной системы (алфавит состоит из двух знаков: 0 и 1) каждый двоичный знак несет 1 бит информации. Удобнее всего измерять информацию, когда размер алфавита N равен целой степени двойки. Например, если N=16, то каждый символ несет 4 бита информации потому, что 2 4 = 16. А если N =32, то один символ «весит» 5 бит.
Есть алфавит, который можно назвать достаточным, это алфавит мощностью 256 символов в него входят все необходимые символы. Поскольку 256 = 2 8 , то один символ этого алфавита «весит» 8 бит. Причем 8 бит информации — это настолько характерная величина, что ей даже присвоили свое название — байт. 1 байт = 8 бит(1 символ).
Для измерения больших объемов информации используются следующие производные от байта единицы:
Прием-передача информации могут происходить с разной скоростью. Количество информации, передаваемое за единицу времени, есть скорость передачи информации или скорость информационного потока. Скорость выражается в таких единицах, как бит в секунду (бит/с), байт в секунду (байт/с), килобайт в секунду (Кбайт/с) и т.д.
Именно наша память делает из нас тех, кем мы являемся: мы помним наше прошлое, обучаемся, закрепляем навыки и ставим цели на будущее. В компьютерах память играет ту же самую роль. Неважно какую задачу он выполняет: проигрывание фильма, чтение документа, сложные математические вычисления - все это хранится в памяти в бинарном виде.
Бинарные данные, или по другому биты, представляют собой ячейки памяти, в которых информация может храниться только в двух состояниях: 0 и 1. Файлы и программы, содержащие в себе миллионы бит информации, обрабатываются в центральном процессоре, или ЦПУ, который выполняет роль мозга у компьютера. И поскольку количество знаков для обработки растет в геометрической прогрессии, компьютерные разработчики находятся в постоянной борьбе между размером, ценой и скоростью.
Краткосрочная память
У компьютеров, как и у нас, есть краткосрочная память, предназначенная для выполнения текущих задач, и долгосрочная - для длительного хранения информации. При запуске программы операционная система резервирует место в краткосрочной памяти для выполнения этих задач. Например, при нажатии клавиши в текстовом редакторе мы мгновенно увидим на экране соответствующий символ. Время, которое уходит на выполнение этой процедуры, называется временем отклика памяти. Главная задача кратковременной памяти - быстрая и непрерывная обработка команд, поэтому все свободное место доступно в любом порядке. Отсюда название - память с произвольным доступом, или оперативное запоминающее устройство (ОЗУ).
Наиболее распространенный тип ОЗУ - это ОЗУ динамического типа . Каждая ячейка такого устройства включает в себя маленький транзистор и конденсатор, которые хранят последнее состояние электрического заряда: 1 - заряд есть, 0 - заряд отсутствует. Данный вид памяти называется динамическим потому, что он не долгое время может сохранять заряд и его нужно время от времени заряжать, чтобы обезопаситься себя от потери данных.
Кэш хранилища
Время отклика со скоростью 100 наносекунды для современных компьютеров считается очень длительным. Для сверхбыстрых операций используется скоростное внутреннее кэш-хранилище, производимое из ОЗУ статического типа. Оно обычно состоит из 6 соединенных транзисторов, которым не нужна подзарядка. Статическая память является самой быстрой и, соответственно, самой дорогой. По своим размерам она также уступает динамической: занимает почти в 3 раза больше места. ОЗУ и кэш могут хранить данные, только пока они подключены к источнику питания. Для того, чтобы пользоваться данными после выключения устройства, их нужно перенести в долгосрочную память.
Долгосрочная память
Существует 3 вида долгосрочной памяти.
Магнитный носитель - самый дешевый вид - данные записываются на магнитную пленку вращающегося диска. Есть нюанс: так как диск должен вращаться, то нужно потратить намного больше времени, чтобы извлечь нужные данные. Время отклика таких устройств в 100.000 раз больше, чем у динамической ОЗУ.
Оптические носители , представленные DVD или Blu-ray, также используют вращающиеся диски, но уже с отражающим покрытием. Информация кодируется с помощью специальных светлых и темных красителей, пятна которых позже считываются с помощью лазера. Оптические носители довольно дешевые и их можно извлекать из компьютера. Однако их время отклика еще более длительное, а емкость меньше, чем у магнитных ОЗУ.
Самыми новыми, надежными, быстрыми носителями являются твердотельные накопители , представленные флешками. В их устройстве отсутствуют движущиеся части. Вместо этого они используют транзисторы с динамическим затвором, который сохраняет биты данных в результате захвата или удаления электрических зарядов.
Надежна ли компьютерная память?
Многие из нас считают, что компьютерная память очень надежна. Однако это не так. Она в действительности очень быстро портится. Жесткие диски со временем размагничиваются из-за выделяемой компьютером теплоты, качество красителей в оптических носителях ухудшается, а в твердотельных накопителях происходит утечка электронов. Дополнительная причина - это перезапись данных, которая также уменьшает срок жизни носителей.
В среднем современные носители могут работать около 10 лет. Ученые пытаются найти идеальные материалы, физические свойства которых позволили бы сделать накопители быстрее, меньше и долговечнее. К сожалению, компьютеры, как и люди, пока что не могут жить вечно.
Сайт учителя информатики. Технологические карты уроков, Подготовка к ОГЭ и ЕГЭ, полезный материал и многое другое.
Информатика. 6 класса. Босова Л.Л. Оглавление
Ключевые слова
- файл
- имя файла
- папка
- размер файла
- бит, байт, килобайт, мегабайт, гигабайт
Файлы и папки
Все программы и данные в устройствах долговременной памяти компьютера хранятся в виде файлов, которые, в свою очередь, группируются в папки. Файлы и папки — важные компьютерные объекты.
Файл — это информация, хранящаяся в долговременной памяти как единое целое и обозначенная именем.
Имя файла, как правило, состоит из двух частей, разделенных точкой: собственно имени файла и расширения. Расширения необязательны, но они широко используются: расширение позволяет пользователю, не открывая файл, определить, какого типа данные (программа, текст, рисунок и т. д.) в нём содержатся.
В некоторых операционных системах имя файла может включать до 255 символов, причём в нём можно использовать буквы национальных алфавитов и пробелы. Расширение имени файла записывается после точки и обычно содержит 3 символа.
В ОС Linux в имени файла допустимы все символы, кроме «/».
Операционная система Linux в отличие от Windows различает строчные и прописные буквы в имени файла: например, в Linux FILE.txt, file.txt и FiLe.Txt — это три разных файла.
Файлы, содержащие данные (рисунки, тексты), ещё называют документами. Файлы-документы создаются и обрабатываются с помощью прикладных программ (приложений).
Файл характеризуется такими свойствами как тип, размер, дата создания, дата последней модификации.
Существует большое количество типов файлов. Вот некоторые из них:
- текстовые документы — имеют расширения txt, doc, rtf, odt;
- графические — файлы, содержащие изображения; их расширения — bmp, jpg и др.;
- звуковые — файлы, содержащие голоса и музыку; их расширения — wav, mid, mp3 и др.
Подумайте, каким типам файлов могут быть поставлены в соответствие эти рисунки:
На каждом компьютерном носителе информации может храниться огромное количество файлов — десятки и даже сотни тысяч.
Все файлы хранятся в определённой системе: в папках (каталогах), которые, в свою очередь, могут содержаться в других папках (быть вложенными в них) и т. д. Каждый каталог также получает собственное имя.
Почему система хранения файлов напоминает хранение большого количества книг в библиотеке?
Во время работы на компьютере с файлами и папками чаще всего проводятся такие действия (операции), как модификация, копирование, удаление и перемещение. Здесь также можно провести аналогию с книгами в библиотеке:
При работе с файлами не следует:
- удалять файл, точно не выяснив, обязательно ли это следует делать;
- давать файлу имя, которое не поясняет его содержание;
- сохранять файл в той папке, где его потом будет трудно найти;
- удалять или перемещать файлы, находящиеся в папках прикладных программ — это может привести к тому, что программы перестанут работать.
Размер файла
Важной характеристикой файла является его размер. Выясним, в каких единицах выражается размер файла. Для этого «заглянем» внутрь компьютерной памяти. Её удобно представить в виде листа в клетку. Каждая «клетка» памяти компьютера называется битом. Так, для хранения одного произвольного символа (буквы, цифры, знака препинания и пр.) может использоваться 8 битов. 8 битов составляют 1 байт (рис. 2).
Например, слово «ИНФОРМАТИКА» состоит из 11 символов, для хранения каждого из которых требуется 8 битов памяти. Следовательно, это слово может быть сохранено в файле, размером 88 битов, или 11 байтов.
Более крупными единицами, используемыми для выражения размера файлов являются килобайты, мегабайты и гигабайты:
1 Кбайт (один килобайт) = 1024 байта;
1 Мбайт (один мегабайт) = 1024 Кбайт;
1 Гбайт (один гигабайт) = 1024 Мбайт.
Объём компьютерных информационных носителей измеряется в мегабайтах и гигабайтах.
Приходилось ли вам иметь дело с компьютерными носителями информации? Какой объём они имели?
На стандартном лазерном диске можно сохранить множество файлов, общий размер которых будет равен 700 Мбайт. Выясним, сколько копий словаря русского языка Сергея Ивановича Ожегова можно разместить на таком диске. Для вычислений можно воспользоваться приложением Калькулятор.
Одно из изданий словаря Ожегова состоит из 800 страниц, на каждой странице 2 колонки из 80 строк, в каждой строке 60 символов (включая пробелы). Перемножив все эти числа, получаем общее число символов в словаре: 800 • 2 • 80 • 60 = 7 680 000 символов.
Один символ текста (пробел — это для компьютера тоже символ) занимает в памяти 1 байт. Следовательно, словарь, содержащий 7 680 000 символов, можно сохранить в файле, размером 7 680 000 байтов.
Выразим размер файла в килобайтах: 7 680 000 : 1024 = 7 500 (Кбайт).
Выразим размер файла в мегабайтах: 7 500 : 1024 ≈ 7 (Мбайт).
Теперь разделим 700 (информационный объём лазерного диска в мегабайтах) на 7 (размер файла со словарем, выраженный в мегабайтах). Получится 100. Значит, на одном лазерном диске можно разместить 100 книг, таких по объёму, как словарь Ожегова. Если эти книги размещать в обычном книжном шкафу, то потребуется шкаф из шести полок, на каждой из которых будет умещаться по 15—17 книг большого формата.
Объекты операционной системы
Вам хорошо известны такие объекты операционной системы, как рабочий стол, панель задач, окна документов, папок, приложений и т. д.
Рассмотрим одно из средств, позволяющих увидеть, какие файлы хранятся в компьютере.
Окно Компьютер (Мой компьютер) содержит значки всех устройств компьютера, на которых можно хранить файлы (рис. 3).
Чтобы узнать, что хранится на диске С:, дважды щелкните на его значке — в окне отобразится содержимое диска. Это окно содержит значки нескольких типов:
для представления файлов с данными;
для представления файлов-программ;
для представления папок;
кроме того, можно увидеть и ярлыки, обеспечивающие быстрый доступ к какой-либо папке, программе или документу.
Самое главное
Основные компьютерные объекты — файлы (документы и приложения), папки.
Файл — это информация, хранящаяся в долговременной памяти как единое целое и обозначенная именем.
Все файлы хранятся в определённой системе: в папках, которые, в свою очередь, могут быть вложенными в другие папки и т. д.
Размеры файлов выражаются в битах, байтах, килобайтах, мегабайтах и гигабайтах:
1 Кбайт (один килобайт) = 1024 байта;
1 Мбайт (один мегабайт) = 1024 Кбайт;
1 Гбайт (один гигабайт) = 1024 Мбайт.
Ёмкость компьютерных информационных носителей измеряется в мегабайтах и гигабайтах.
Понимание вопроса организации хранения информации в электронных устройствах является одним из важнейших моментов для тех, кто только начинает изучать компьютер. В этом материале вы узнаете, где и в каком виде хранятся личные данные пользователя, нужные программы и прочая необходимая информация.
Диски
Вся информация пользователя, включая операционную систему, программы, игры, документы и прочие данные, хранится на специальных носителях, называемых дисками. Внутри компьютера, как правило, размещается магнитный (в основном) или твердотельный накопитель, именуемый жестким диском (винчестер). Так же данные могут храниться на всевозможных внешних носителях, к которым относятся гибкие магнитные накопители (дискеты), оптические диски (CD, DVD, Blu-Ray), карты памяти (носители, используемые для хранения данных в цифровых устройствах, например фотоаппаратах, плеерах и т.д.), флэш-диски и прочие. При этом все они предназначены для долговременного хранения информации.
Работа со всеми перечисленными дисками практически однотипна. Каждому носителю или устройству хранения данных, операционной системой присваивается уникальное логическое имя в виде латинской буквы алфавита и двоеточия после нее. Устройствам для работы с дискетами дают имена «A:» и «B:». За ними, начиная с буквы «C», в алфавитном порядке следуют имена жестких дисков, которых может быть несколько. После жестких дисков, так же в алфавитном порядке начинают присваиваться имена для оптических приводов (устройств чтения/записи оптических дисков). Затем следуют названия сетевых дисков и устройств считывания данных с флэш-карт.
Информация, хранящаяся на компьютере, измеряется в байтах. При этом самая маленькая единица измерения данных называется битом. В одном байте содержится 8 бит.
Современные программы и данные пользователей имеют размеры в несколько десятков и сотен тысяч байт, так что в реальных условиях используются гораздо более крупные единицы измерения: килобайты, мегабайты, гигабайты и терабайты.
Единицы измерения информации
Например, данная страница, которую вы читаете, занимает места на жестком диске равным всего Кб. Сами же жесткие диски имеют емкости, начиная от 80 Гбайт, и доходят до 3 Терабайт. Средний объем оперативной памяти у современного компьютера составляет от 2 до 4 Гбайт. Оптические диски могут разместить в себе от 700 Мб до 50 Гб информации в зависимости от типа. Всевозможные карты памяти и флэшки имеют емкости от 512 Мбайт до 128 Гбайт.
Файлы
Основной единицей информации на компьютере является файл. Это некий контейнер, внутри которого хранится какое-то количество информации, объединённое определенной смысловой составляющей. Файл может быть какой-то таблицей, текстом, программой, фотографией, видеороликом, музыкальной композицией и так далее.
Каждый файл имеет собственное имя, которые ему присваивает пользователь в момент его создания и записи на диск. Его имя состоит из двух частей – самого имени (от 1 до 255 символов) и расширения (до четырех символов), разделенных точкой. Например, у файла с названием name.txt, «name» является его именем, а «txt» – расширением. Расширение для файла является необязательным.
Расширения имен файлов, определяют их тип, то есть принадлежности к тем или иным программам, способы создания и назначения. То есть, в большинстве случаев, по расширению файла можно понять, какого рода информацию он содержит. Например:
Папки
Как правило, на жестком диске в процессе эксплуатации компьютера хранится огромное количество всевозможных файлов. Например, только одна операционная система после установки создает на диске несколько тысяч собственных файлов, необходимых ей для корректной работы. А если к ним приплюсовать еще те, которые создаются при установке всевозможных программ и ваши личные данные, то цифра получится очень впечатляющая.
Как вы понимаете, если все эти файлы свалить в одну кучу, то впоследствии найти нужные вам данные было бы практически невозможно. Именно поэтому в компьютерах используется структурированное хранение информации. Суть этого метода в том, что файлы объединяются в отдельные группы по тому или иному признаку. Эти группы получили название Папки или Каталоги. Они так же, как и файлы имеют собственные имена, только без расширений.
Выбор критериев объединения файлов в папки зависит исключительно от ваших целей и пожеланий. Внутри папок, вы можете создавать другие папки, в которых так же можно создавать необходимое количество каталогов. Единственное условие – все объекты, находящиеся в одной папке, должны иметь разные имена. Файлы и каталоги с одинаковыми именами можно хранить в разных папках. Вложенные папки образуют структуру, называемую деревом папок.
Дерево папок (каталогов)
При такой организации хранения данных, каждый файл, хранящийся на каком-либо носителе информации, имеет свой собственный путь. Путь к файлу – это определенная последовательность вложенных друг в друга папок, начиная с той, в которой пользователь находится в текущий момент. При написании пути имена разных каталогов и собственно файла разделяют символом обратной наклонной черты («\»).
Посмотрите на рисунок, например, если вы находитесь в папке Документы, то путь к файлу Диплом.doc, будет выглядеть так: Документы\Учеба\Диплом.doc
Из понятия вложенности каталогов следует и еще одно важное определение – полное имя файла – путь к файлу от имени диска, на котором он находится. В нашем примере, полное имя файла Документ.xls будет следующим: C:\Документы\Хобби\Документ.xls. Так же полное имя файла называют абсолютным путем к файлу.
Итак, теперь вы знаете, что вся электронная информация (программы, документы, фотографии и прочее) хранится в файлах на специальных носителях – дисках или картах памяти. Для удобства поиска и сортировки данных, файлы объединяют по определенным признакам в группы, называемые папками. Сами же файлы имеют расширения, с помощью которых можно понять, какого типа информация в нем содержится, а названия файлов, лишь часть его полного имени.
Читайте также: