Файлы. Файловые системы

Двоичная система счисления. Биты и байты

В ПК используется двоичная система счисления: 1 означает присутствие сигнала, 0 – его отсутствие. Для перевода десятичного числа в двоичную систему его необходимо последовательно делить на 2 до тех пор, пока не останется остаток, меньший или равный 1. Число в двоичной системе записывается как последовательность последнего результата деления и остатков от деления в обратном порядке. Например, необходимо перевести в двоичную систему число 50:

50/2 = 25, остаток 0;

25/2 = 12, остаток 1;

12/2 = 6, остаток 0;

6/2 = 3, остаток 0;

3/2 = 1, остаток 1;

1/2 = 0, остаток 1.

Получилось двоичное число 110010.

Перевод двоичного числа в десятичное выглядит следующим образом 1010101 = 1 + (0×2¹) + (1×2²) + (0×2³) + (1×2⁴) + (0×2⁵) + (1×2⁶) + (0×2⁷) = 1 + 0 + 4 + 0 + 16 + 0 + 64 = 85.

Для перевода дробных чисел используется другая формула. Под числом записываются результаты от умножения этого числа на 2. Как только промежуточный результат становится больше 1, то под ним записывается произведение дробной части промежуточного результата без учета целой части. Например, надо перевести в двоичную систему дробное число 0,625:

0,625 × 2 = 1,25

0,25 × 2 = 0,5

0,5 × 2 = 1,0.

Дробная часть равна 0, следовательно, результат получен. Надо записать целые части чисел, начиная сверху, и поставить запятую после первого нуля. Правильный результат: 0,101.

Бит – это наименьшая единица компьютерной информации, логический 0 или 1; 1 байт состоит из 8 бит, 1 килобайт (Кбайт) – из 2¹⁰ байт,
1 мегабайт (Мбайт) – 1024 Кбайт, 1 гигабайт (Гбайт) – 1024 Мбайт, 1 терабайт (Тбайт) – 1024 Гбайт, 1 петабайт (Пбайт) – 1024 Тбайт.

Информация на дисках хранится упорядоченно, в виде файлов. Файл – это поименованная область данных. Каждый файл имеет свое индивидуальное имя из двух частей, разделяемых точкой. Собственно произвольное имя, название файла, и идентификатор, определяющий его тип, называемый расширением. Файлы объединены в папки (каталоги, директории), которые образуют древовидную иерархическую структуру – дерево каталогов. Родительским каталогом называют каталог, в котором непосредственно находится подкаталог, содержащий файл. С точки зрения файловой системы, каталог – это файл, содержащий системную информацию о группе составляющих его файлов.

Диски в ПК обозначаются буквами. Буквы «А» и «B» зарезервированы для дисководов, начиная с «C» именуются жесткие диски и CD/DVD-ROMы. На каждом логическом диске обязательно есть корневой каталог, в котором находятся все остальные каталоги. Он обозначается обратной косой чертой (\).

Адрес файла на диске состоит из трех частей. Первый элемент адреса файла – имя диска. Дальше следует знак «:», а за ним каталоги (включая корневой) и подкаталоги. Третий элемент адреса – имя самого файла.

Атрибуты файлов:

1. Скрытый. Файлы с этими атрибутами обычно не видны пользователю.

2. Только для чтения. Изменить содержание таких файлов нельзя без специального команды пользователя.

3. Системный. Этим атрибутом отмечены самые важные файлы в операционной системе, отвечающие за загрузку компьютера.

Типы файлов:

1. Программа (исполняемый файлы). Законченный набор команд, который может быть выполнен компьютером. Выделяют следующие группы программ:

· системные. Необходимы для обеспечения нормальной работы компьютера, его обслуживания и настройки. К таким программам относится в первую очередь операционная система, а также ряд вспомогательных небольших программ – утилит;

· прикладные программы;

· офисные;

· финансовые и бухгалтерские;

· программы для работы с Интернетом;

· мультимедийные;

· профессиональные;

· средства разработки программного обеспечения;

· системы автоматизированного проектирования;

· программы для научных расчетов;

· игры.

2. Файлы конфигурации, содержащие параметры, необходимые для работы программы.

3. Файлы-библиотеки, содержащие описания типовых процедур, которые могут использоваться сразу несколькими программами.

4. Документы – т. е. некие совокупности информации, создаваемые пользователем (или компьютером) с помощью программ.

Основные расширения:

1) eхе, com, bat – «исполняемый» файл, хранящий в себе программу. Например, winword.exe;

2) cfg – конфигурационный файл, в котором программа указывает параметры своей работы;

3) dll – так называемая динамически подключающаяся библиотека данных, к которой могут обратиться по мере надобности сразу несколько программ;

4) hlр, chm – файл справки;

5) txt, doc, docx, pdf – текстовые файлы;

6) htm, html – гипертекстовый интернет-документ;

7) xls, xlsx – электронная таблица;

8) dat – файл данных;

9) wav, mp3 – звук в цифровом формате;

10) bmp, jpg – графическая информация, картинки;

11) arj, zip, rar – файлы архивов, т. е. сжатой с помощью специальных программ-«архиваторов» информации. В одном архивном файле на самом деле может храниться множество файлов.

Программное обеспечение – это совокупность файлов, управляющих работой ПК или автоматизированной системы. По коммерческому статусу и виду распространения выделяют:

а) бесплатное программное обеспечение. Свободно распространяемое программное обеспечение, которое пользователь поддерживает самостоятельно и в которое пользователь правомочен вносить изменения;

б) коммерческое программное обеспечение;

в) условно-бесплатное программное обеспечение. Программа предоставляется бесплатно, часто имеет пониженную функциональность. По истечении определенного срока или для получения полной версии ее автору необходимо заплатить;

г) пробные (тестовые) версии. Выделяют альфа-версии программ, созданные для тестирования на специально созданных задачах, как правило внутри фирмы разработчика, и бета-версии программ, рассылаемые потенциальным пользователям для тестирования на реальных задачах. О найденных ошибках и замечаниях пользователи сообщают разработчику;

д) демоверсии. Вариант программного продукта, созданный для рекламы его основной версии. Обычно в демонстрационную версию вставляют конкретные примеры данных и удаляют модули настройки на конкретные условия пользователя;

е) вспомогательные программы для устройств (прошивки). Программное обеспечение, предназначенное только для одного типа и даже одной модели устройств, бесплатно распространяемое фирмой-изготовителем последних.

Файловая система берет на себя организацию взаимодействия программ с файлами, расположенными на дисках. Файловая система включает в себя:

1) совокупность всех файлов на диске;

2) наборы служебных структур данных, используемых для управления файлами;

3) комплекс системных программных средств, реализующих управление файлами, в частности операции по созданию, уничтожению, чтению, записи, переименованию файлов, установке атрибутов и уровней доступа, поиску и т. д.

Наиболее распространенными файловыми системами являются FAT32 и NTFS.

К проблемам файловых систем относят:

1) фрагментацию. Если кластеры, принадлежащие одному файлу, рассеяны по всему винчестеру, то никакие скоростные характеристики последнего не компенсируют задержки. При дефрагментации расположение файлов и папок на диске упорядочивается, а часто еще и экономится дисковое пространство, за счет более компактного и экономичного их размещения.

2) наличие потерянных кластеров, обрывков информации, оставшихся в результате сбоев.

Дата добавления: 2014-12-26