Практическая работа по информатике "Архитектура ЭВМ. Файлы и файловая система"

Тема: Архитектура ЭВМ. Файлы и файловая система.

Цель работы: ознакомиться с архитектурой компьютера;

изучить приемы работы с файлами и файловой системой.

Студент должен

знать:

структуру ЭВМ;

назначение основных блоков компьютера;

понятие файла и папки (каталога);

уметь:

описывать принцип открытой архитектуры компьютера;

производить различные операции с файлами и папками (каталогами).

Теоретическое обоснование

АРХИТЕКТУРА ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА.

АРХИТЕКТУРА- ОПИСАНИЕ СЛОЖНОЙ СИСТЕМЫ, СОСТОЯЩЕЙ ИЗ МНОЖЕСТВА ЭЛЕМЕНТОВ, КАК ЕДИНОГО ЦЕЛОГО.

В вычислительной технике архитектура определяет состав, назначение, логическую организацию и порядок взаимодействия всех аппаратных и программных средств, объединенных в единую вычислительную систему. Иными словами, архитектура описывает то, как ЭВМ представляется пользователю. В СОВРЕМЕННЫХ ПЕРСОНАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРАХ, КАК ПРАВИЛО, ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ПРИНЦИП ОТКРЫТОЙ АРХИТЕКТУРЫ. ОН ЗАКЛЮЧАЕТСЯ В ТОМ, ЧТО УСТРОЙСТВА, НЕПОСРЕДСТВЕННО УЧАСТВУЮЩИЕ В ОБРАБОТКЕ ИНФОРМАЦИИ (ПРОЦЕССОР. СОПРОЦЕССОР. ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ), СОЕДИНЯЮТСЯ С ОСТАЛЬНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ ЕДИНОЙ МАГИСТРАЛЬЮ - ШИНОЙ. УСТРОЙСТВА, СВЯЗАННЫЕ С ПРОЦЕССОРОМ ЧЕРЕЗ ШИНУ, А НЕ НАПРЯМУЮ, НАЗЫВАЮТ ПЕРИФЕРИЙНЫМИ Шина представляет собой канал передачи данных в виде проводников на печатной плате или многожильного кабеля.

На этой схеме шина изображена в виде двунаправленной стрелки, чтобы указать на то, что информация по ней движется как от процессора к периферийным устройствам, так и в обратную сторону. Черными квадратиками обозначены разъемы. Схема носит условный характер, иллюстрирующий только основные принципы устройства современного компьютера, поэтому ряд устройств, в частности видеоадаптер, здесь не изображены.

ПРОЦЕССОР, СОПРОЦЕССОР, ПАМЯТЬ И ШИНА С РАЗЪЕМАМИ ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ПЕРИФЕРИЙНЫХ УСТРОЙСТВ РАЗМЕЩАЮТСЯ НА ЕДИНОЙ ПЛАТЕ, НАЗЫВАЕМОЙ МАТЕРИНСКОЙ ИЛИ ОСНОВНОЙ (англ. motherboard или mainboard):

Если открыть корпус компьютера, то можно увидеть большую плату, на которой размещаются микросхемы, другие электронные устройства и разъемы (слоты), в которые вставлены другие платы и к которым посредством кабелей подключены другие устройства. Это и есть материнская плата. КОНФИГУРАЦИЯ- СОСТАВ УСТРОЙСТВ, ПОДКЛЮЧЕННЫХ К КОМПЬЮТЕРУ. ПОРТ- ТОЧКА ПОДКЛЮЧЕНИЯ ВНЕШНЕГО УСТРОЙСТВА К КОМПЬЮТЕРУ. ПРЕИМУЩЕСТВА ОТКРЫТОЙ АРХИТЕКТУРЫ ЗАКЛЮЧАЮТСЯ В ТОМ, ЧТО ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ ПОЛУЧАЕТ ВОЗМОЖНОСТЬ:

1) ВЫБРАТЬ КОНФИГУРАЦИЮ КОМПЬЮТЕРА. Действительно, если Вам не нужен принтер, или не хватает средств на его приобретение, никто не заставляет Вас его покупать вместе с новым компьютером. Раньше было не так,- все устройства продавались единым комплектом, причем какого-то определенного типа, так, что выбрать или заменить что-то было невозможно.

2) РАСШИРИТЬ СИСТЕМУ, ПОДКЛЮЧИВ К НЕЙ НОВЫЕ УСТРОЙСТВА. Например, накопив денег и купив принтер, Вы легко сможете подклють его к Вашему компьютеру.

3) МОДЕРНИЗИРОВАТЬ СИСТЕМУ, ЗАМЕНИВ ЛЮБОЕ ИЗ УСТРОЙСТВ БОЛЕЕ НОВЫМ. Действительно, не нужно для этого выбрасывать весь компьютер! Достаточно вместо одного устройства подключить другое. В частности, можно заменить материнскую плату, чтобы из компьютера на базе процессора старого типа получить компьютер на базе процессора нового типа.

Для того, чтобы найти на диске нужную информацию, все данные находящиеся на нем нужно привести в систему аналогично тому, как например в архивах, библиотеках, офисах приводят в систему хранящиеся там документы и книги- по шкафам, полкам, ящикам, папкам.

ЛОГИЧЕСКИЙ ДИСК- ЭТО ЛИБО ВЕСЬ ДИСК, ЛИБО ЧАСТЬ ДИСКА, ПРЕДНАЗНАЧЕННАЯ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ОПРЕДЕЛЕННОГО ОБЪЕМА ИНФОРМАЦИИ. ЛОГИЧЕСКИЙ ДИСК ОБОЗНАЧАЕТСЯ БОЛЬШОЙ ЛАТИНСКОЙ БУКВОЙ С ДВОЕТОЧИЕМ, НАПРИМЕР, А: , В: , С: , Z: .

В компьютере может иметься доступ к нескольким жестким дискам, дисководам для дискет, CD-ROMам. Каждый из них может представлять собой отдельный логический диск, но некоторые жесткие диски могут быть разделены на части, каждая из которых является отдельным логическим диском. Иногда и часть оперативной памяти может рассматриваться как логический диск (электронный диск), но при выключении питания содержимое такого электронного диска пропадает.

Компьютер работает с каждым логическим диском как с отдельным устройством, хотя на самом деле он может представлять собой лишь часть реального (физического) диска и даже часть оперативной памяти:

Гибкие магнитные диски принято обозначать как диски А: и В: . КАТАЛОГ(ДИРЕКТОРИЯ,англ.directory)- ЧАСТЬ ЛОГИЧЕСКОГО ДИСКА, ПРЕДНАЗНАЧЕННАЯ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ОПРЕДЕЛЕННОГО ОБЪЕМА ИНФОРМАЦИИ. ИМЯ КАТАЛОГА (в слове "каталог" ударение делается на последнем слоге) СОДЕРЖИТ ДО 8 СИМВОЛОВ. ЕГО ПРИНЯТО ЗАПИСЫВАТЬ БОЛЬШИМИ ЛАТИНСКИМИ БУКВАМИ, НАПРИМЕР: STUDENT , IVANOV , TEXT и т.д.В именах каталогов нельзя использовать пробелы, точки, запятые, но можно использовать цифры и символы $,#,-,_,&,@,!,%,(,),{,},",^,~.

КАТАЛОГ МОЖЕТ ВКЛЮЧАТЬ В СЕБЯ НЕСКОЛЬКО ДРУГИХ КАТАЛОГОВ (ПОДКАТАЛОГОВ) И ВХОДИТЬ В СОСТАВ ОДНОГО ДРУГОГО КАТАЛОГА (НАДКАТАЛОГА). ЛОГИЧЕСКИЙ ДИСК ТАКЖЕ ЯВЛЯЕТСЯ КАТАЛОГОМ САМОГО ВЫСОКОГО УРОВНЯ- КОРНЕВЫМ КАТАЛОГОМ. ТАКИМ ОБРАЗОМ НА ДИСКЕ ОБРАЗУЕТСЯ СИСТЕМА КАТАЛОГОВ, ИМЕЮЩАЯ ДРЕВОВИДНУЮ СТРУКТУРУ, НАПРИМЕР:

Так могла образоваться изображенная на рисунке система каталогов, называемая деревом каталогов.

Обратите внимание, что на диске могут быть каталоги с одинаковыми именами, но они должны находиться в разных надкаталогах. Например на рисунке, каталог GAMES находится в надкаталоге IVANOV, но сам является надкаталогом для другого каталога с тем же именем GAMES .

КАТАЛОГ, РАБОТА С КОТОРЫМ ВЕДЕТСЯ В ДАННЫЙ МОМЕНТ ВРЕМЕНИ НАЗЫВАЕТСЯ ТЕКУЩИМ. Каталоги похожи на папки, в которые вкладываются листы бумаги с какой-то информацией.

ФАЙЛ- ИМЕЮЩАЯ СВОЕ ИМЯ, НАХОДЯЩАЯСЯ В ОДНОМ ИЗ КАТАЛОГОВ ЛЮБОГО УРОВНЯ, ОБЛАСТЬ ДИСКА, СОДЕРЖАЩАЯ ОПРЕДЕЛЕННЫЙ ОБЪЕМ ОДНОТИПНОЙ ИНФОРМАЦИИ.

ИМЯ ФАЙЛА СОСТОИТ ИЗ СОБСТВЕННО ИМЕНИ, СОДЕРЖАЩЕГО ОТ 1 ДО 8 СИМВОЛОВ, И НЕОБЯЗАТЕЛЬНОГО РАСШИРЕНИЯ, СОСТОЯЩЕГО ИЗ ТОЧКИ И СЛЕДУЮЩИХ ЗА НЕЙ ОДНОГО, ДВУХ ИЛИ ТРЕХ СИМВОЛОВ. ИМЯ ФАЙЛА ПРИНЯТО ЗАПИСЫВАТЬ МАЛЕНЬКИМИ ЛАТИНСКИМИ БУКВАМИ: student.txt , document.txt , program.c , game1.exe , readme .

В именах файлов и расширениях можно использовать те же символы, что и в именах каталогов.

РАСШИРЕНИЕ ИМЕНИ ФАЙЛА, КАК ПРАВИЛО, УКАЗЫВАЕТ НА ТО, К КАКОМУ ТИПУ ОТНОСИТСЯ ЕГО СОДЕРЖИМОЕ, например:

.txt- файл содержит текст;

.c- в файле содержится текст программы на языке СИ;

.pas- в файле содержится текст программы на языке ПАСКАЛЬ;

.hlp- в файле содержится справочная информация (от англ. help-помощь).

Вообще говоря, расширения, как и имена можно придумывать произвольно, однако определенные программы работают с файлами определенного типа, и, чтобы отличить эти файлы от других, следует придерживаться общепринятых расширений, например:

.doc-в файле содержится текст, созданный программой WORD;

.xls-в файле содержится таблица, созданная программой EXCEL

.wq!-в файле содержится таблица, созданная программой QUATTRO

ФАЙЛЫ, ПРЕДСТАВЛЯЮЩИЕ СОБОЙ ГОТОВЫЕ К ИСПОЛНЕНИЮ ПРОГРАММЫ, ИМЕЮТ РАСШИРЕНИЯ .EXE , .BAT и .COM .

В качестве примера приведем рассмотренное выше дерево каталогов, но с файлами:

Обратите внимание, что файлы autoexec.bat , config.sys , cyr.exe на схеме находятся в корневом каталоге C:, файлы ivan.hlp , john.txt - в каталоге IVANOV. Как и в случае с каталогами, на диске могут быть файлы с одинаковыми именами, но тогда они должны находиться в разных каталогах (файлы game1.exe на схеме).

ПОЛНОЕ ИМЯ ФАЙЛА- ИМЯ ФАЙЛА С УКАЗАНИЕМ ПУТИ К НЕМУ ОТ КОРНЕВОГО КАТАЛОГА. ПРИ ЭТОМ ИМЕНА КАТАЛОГОВ И ФАЙЛОВ ОТДЕЛЯЮТСЯ ДРУГ ОТ ДРУГА ОБРАТНОЙ КОСОЙ ЧЕРТОЙ - " \ ", НАПРИМЕР:

Полное имя файла нужно для того, чтобы точно указать, на каком диске, в каком каталоге его найти, аналогично тому, как у нас указывается почтовый адрес человека: область, город, улица, дом, квартира и только потом фамилия.

Отчет должен содержать:

• Цель работы;

• Задание;

• Краткое изложение теории;

• Порядок выполнения заданий;

• Заключение (вывод).

Контрольные вопросы:

1. Что называется архитектурой компьютера?

2. Опишите принцип открытой архитектуры?

3. Что называется логическим диском?

4. Что называется файлом?

5. Что называется папкой (каталогом)?

6. Из каких частей состоит имя файла?

7. Что называется полным именем файла?

Литература

1.Угринович Н. «Информатика и информационные технологии» 2009 г.

2. Сергеева И. И. Информатика ИД «Форум» - Инфра – М, 2010 г.

5