КОМПЬЮТЕР ДЛЯ УЧИТЕЛЯ


Структура хранения информации

Информация хранится в компьютере, конечно, в закодированном виде. Если она уже закодирована при помощи некоторого языка, например русского, то слова и предложения легко кодируются в компьютере по буквам (букве А может соответствовать, например, 1, букве Б-2 и т.д.):

А - 1; К - 11; Ф - 21; Ю - 31;

Б - 2; Л - 12; Х - 22; Я - 32.

В - 3; М - 13; Ц - 23;

Г - 4; Н - 14; Ч - 24;

Д - 5; О - 15; Ш -25;

Е - 6; П - 16; Щ - 26;

Ж - 7; Р - 17; ' - 27;

З - 8; С - 18; Ы - 28;

И - 9; Т - 19; Ь - 29;

Й - 10; У - 20; Э - 30;

(В этой кодировке отсутствует буква Ы, которую часто заменяют на Е.)

Тогда последовательность чисел 13,9,17 есть закодированное слово мир. Но в русском языке употребляются и знаки препинания. Им также можно поставить в соответствие цифровые коды (например, запятая пусть будет иметь код 33, точка - 34 и т.д.). В связи с тем, что в текстах бывают и большие и маленькие буквы, а также цифры, следует дополнить таблицу кодов еще 42 кодами (32 для маленьких букв и 10 для цифр).

Теперь текст можно закодировать, заменив символы и буквы их кодами. В одном байте можно хранить один символ или букву. Текстовая информация хранится в ЭВМ именно таким образом.

Кроме текстов, в основной (оперативной) памяти компьютера можно хранить, например, закодированные изображения, числа и т.п. Подобным же образом можно хранить различную информацию и во внешней памяти, например на винчестере. Однако работать с информацией, хранимой на винчестере, обращаясь к байтам или группам байт по их адресам, неудобно. Так появились файлы и файловые системы. Самое короткое определение файла звучит так: поименованная совокупность записей. Красиво и... непонятно. Из этого определения следует, что файл - это нечто состоящее из частей и имеющее имя. Теперь представим, что винчестер - это книжная полка, на которой стоят книги-файлы (с названиями). На этой полке есть пустые места (для новых файлов). Можно книги-файлы снимать с полки, читать, выбрасывать в мусорную корзину, переносить на другую полку, переставлять в другое место на этой же полке, ставить новую книгу на полку и т.п. Когда на полке нет места, то, соответственно, нет места и на винчестере. Полку могут занимать много тонких книжек или меньшее количество толстых. Работа с книгами является привычной для человека, однако при работе с файлами появляются некоторые необычные ограничения: имена файлов составляются по определенным правилам (например, имя должно содержать не более 11 символов), порядок расположения файлов может определяться, например, временем их создания (т.е. "книгу" надо искать в том месте, куда ее поместила файловая система, а не человек), манипуляция файлами происходит с использованием "заклинаний", непонятных непосвященному и др. Последняя проблема практически решена с введением "дружественного" диалога между компьютером и пользователем. Итак, кратко основные возможности работы с файлами в файловой системе:

Аналогичная файловая структура используется на оптических компакт-дисках, дискетах и пр. Однако надо отметить, что различные компьютерные системы могут использовать различные файловые структуры. От организации файловой системы зависит эффективность работы компьютера, а именно скорость доступа к информации. Как правило, существует оглавление полки (директория - в терминах файловой системы). Для того чтобы найти файл в системе, зная его имя, надо найти это имя в оглавлении. Для поиска используются специальные методы просмотра оглавления (если в системе несколько тысяч и более файлов, то процесс поиска нужного имени становится содержательным). Для увеличения эффективности использования пространства на полке (места на диске) на ней хранятся отдельные страницы книг (без корешков: так рациональнее используется свободное пространство), а в специальном месте имеется страничка с информацией о каждой книге-файле, где, в частности, указано, где лежат страницы этой книги-файла. И это еще не все премудрости файловых систем.

Современный компьютер, особенно персональный, удобно использовать в качестве электронной записной книжки. Сведения о своих знакомых удобно хранить на винчестере или дискете: это не требует бумаги и дает возможность легко изменять и обновлять эти данные.

Предположим, что имеется следующая информация о трех знакомых:

Имя Адрес Телефон Работа

Петр ул.Тверская,2-2 229-40-40 студент

Федор пр.Мира,13-1-1 284-93-93 депутат

Иван ул.Тверская,2-12 229-12-17 кочегар

Сведения о каждом из них можно хранить в отдельном файле с соответствующим именем (это особенно целесообразно, если знакомых больше трех). Теперь, найдя файл с данными о Федоре, можно сразу прочитать его адрес и вообще все сведения, которые мы ранее пожелали о нем записать. Однако иногда требуются сведения несколько иного плана, например имена всех знакомых, которые живут на Тверской улице, или тех, чей телефон начинается с цифр 333, и т.п. Такие данные можно получить с помощью информационно-поисковых систем, причем нужны специализированные программы, которые, используя составленные по специальным правилам таблицы, выдадут нужные сведения. Удобны базы данных - системы, имеющие свои методы хранения информации. При этом информация как бы разделяется по полям (имя, улица, дом, корпус, квартира, телефон и др.), благодаря чему сбор и анализ, модификация, удаление и добавление в базах данных происходит быстро и эффективно. Хорошим примером их использования является электронное хранилище акций.

А.Г. Леонов