Файловая структура. Хранение и доступ к информации

Содержание

Слайд 2

Большие объемы информации измеряются в следующих единицах Килобайтах – (1024), Мегабайтах - Гигабайтах – Терабайтах -

Большие объемы информации измеряются в следующих единицах
Килобайтах – (1024),
Мегабайтах

-
Гигабайтах –
Терабайтах -
Слайд 3

В качестве единицы хранения данных принят объект переменной длины называемый файлом.

В качестве единицы хранения данных принят объект переменной длины называемый файлом.


Файл – это последовательность произвольного числа байтов, обладающая собственным уникальным именем.
Доступ к файлу осуществляется по имени, а не по адресу (как в записях внутри файла или блоках на диске).
Слайд 4

Современные операционные системы позволяют разместить на одном физическом диске несколько файловых

Современные операционные системы позволяют разместить на одном физическом диске несколько файловых

систем, выделив для каждой из них фиксированную часть диска – логические диски.
Слайд 5

Система управления файлами Специальное программное обеспечение реализует работу с файлами по

Система управления файлами

Специальное программное обеспечение реализует работу с файлами по принятым

спецификациям файловой системы. Это обеспечение называется – системой управления файлами.
Работа с недисковыми периферийными устройствами как с файлами.
Обмен данными между файлами, устройствами, файлами и устройствами.
Защита файлов от несанкционированного доступа.
Создание, удаление, переименование файлов (наборов данных) посредством специальных управляющих программ реализующих пользовательский интерфейс.
Слайд 6

Через файловую систему осуществляется связь системных обрабатывающих программ. Централизованное распределение дискового пространства. Управление данными.

Через файловую систему осуществляется связь системных обрабатывающих программ.
Централизованное распределение дискового пространства.
Управление

данными.
Слайд 7

Для решения этих задач необходимо, чтобы данные имели строго упорядоченную структуру.

Для решения этих задач необходимо, чтобы данные имели строго упорядоченную структуру.


Они должны включать в себя «дополнительную нагрузку» в виде адресных данных, без которых нельзя получить доступ к интересующей нас информации.
Система хранит таблицу преобразования имен файлов в адреса – директорию или каталог. Адресные данные тоже имеют определенный размер и тоже подлежат хранению.
Слайд 8

Система FAT поддерживается абсолютным большинством операционных систем – MS DOS, OS/2,

Система FAT поддерживается абсолютным большинством операционных систем – MS DOS, OS/2,

Windows 95/98/ME, Windows NT/2000/XP, Linux.
FAT – File Allocation Table – это таблица, в которой указывается:
Непосредственно адресуемые участки логического диска, отведенные для размещения на них файлов или их фрагментов.
Свободные области дискового пространства.
Дефектные области диска.
Слайд 9

Хранимые данные могут быть разных типов, их тип и определяет тип

Хранимые данные могут быть разных типов, их тип и определяет тип

файла.
Типы файлов являются дополнительными сведениями для использования адекватного метода их извлечения из файла. Этот метод определяется автоматически по указанному типу файла.
Слайд 10

Категории файлов По форме хранимой информации файлы делятся на две категории:

Категории файлов

По форме хранимой информации файлы делятся на две категории: текстовые

и двоичные.
Текстовый файл – предназначен для чтения пользователем,
Файлы не являющиеся текстовыми – двоичные.
Слайд 11

Имена файлов Имя файла (набор символов - букв, цифр и спецзнаков)

Имена файлов

Имя файла (набор символов - букв, цифр и спецзнаков) состоит

из двух частей – собственно имени и расширения, которое не является обязательным.
В Pascal имя может содержать до 8 символов, расширение – до 3 (система FAT).
Системы FAT32, NTFS работают с длинными именами.
Слайд 12

Примеры: command.com, config.sys, autoexec.bat. .com, .exe – исполняемые файлы .bat –

Примеры: command.com, config.sys, autoexec.bat.
.com, .exe – исполняемые файлы
.bat – командный

файл
.pas - паскаль
.for - фортран
.c - си
.asm – ассемблер
Слайд 13

КАТАЛОГИ Имена файлов регистрируются в каталогах (директориях). Каталоги (просто списки имен

КАТАЛОГИ

Имена файлов регистрируются в каталогах (директориях).
Каталоги (просто списки имен файлов)

– специальное место на диске, в котором хранятся сведения о записанных файлах (имена, размеры, начальный адрес, атрибуты, даты создания и т.д.).
Любая информация, хранящаяся на диске, записана в файл, то и Каталог является Файлом специфического вида.
Слайд 14

Детальная информация о расположении каждого блока данных, назначенного каталогу или файлу,

Детальная информация о расположении каждого блока данных, назначенного каталогу или файлу,

хранится в специальной управляющей области диска, называемой «таблицей размещения файлов» (FAT).
На диске может быть размещено множество каталогов, в каждом из них записано множество файлов. Но каждый файл регистрируется только в одном каталоге.
Слайд 15

Каждый диск, в принципе, может содержать каталоги двух типов: корневой каталог

Каждый диск, в принципе, может содержать каталоги двух типов: корневой каталог

и все остальные каталоги.
Корневой каталог всегда присутствует на диске и максимально допустимое число записей на нем определяется в процессе формирования диска и не может быть изменено.
Подкаталоги корневого каталога могут иметь любой уровень вложенности и любой размер.
Слайд 16

Файловая система Корневой каталог (группа) Ф-л A К-г S Ф-л B

Файловая система

Корневой каталог (группа)

Ф-л A

К-г S

Ф-л B

К-г R

Ф-л C

К-г U

К-г W

Ф-л

D

Ф-л E

Ф-л G

К-г V

Ф-л H

Каталог U – текущий.
Путь доступа из каталога U к файлу H:
.. \ W \ V \ H
или Корневой \ S \ W \ V \H

Слайд 17

Если в команде MS-DOS указывается имя файла, то этот файл будет

Если в команде MS-DOS указывается имя файла, то этот файл будет

искаться в текущем каталоге. Если возникает необходимость указать в команде файл не из текущего каталога, то вместе с именем файла нужно указать и путь доступа к нему.
Путь – последовательность имен каталогов, разделенных символом « \ », которая описывает маршрут от текущего (или корневого) каталога к каталогу, содержащему искомый файл. В записи пути может использоваться символ « .. », что означает подъем на уровень выше по иерархической структуре.
Слайд 18

Пример: текущий каталог « U », путь доступа к файлу «

Пример:
текущий каталог « U », путь доступа к файлу «

E» может быть следующим:
..\..\R\E- из текущего;
R\E - из корня.
Строка, состоящая из обозначения логического дисковода, полного пути от корневого каталога и имени файла с расширением, образует полностью квалифицированное имя файла, однозначно описывающее этот файл.
Дисковод:\путь\имя_файра.расширение.
Напрмер: D:\R0\R\F
Слайд 19

ОСНОВНЫЕ КОМАНДЫ MS-DOS Остановка выполнения команды. Ctrl-C Ctrl-Break Приостановка вывода информации

ОСНОВНЫЕ КОМАНДЫ MS-DOS

Остановка выполнения команды.
Ctrl-C
Ctrl-Break
Приостановка вывода информации на экран.
Ctrl-S

Действия с каталогами и файлами.
Смена текущего дисковода.
> A: переход на диск А
Изменение текущего каталога.
>cd [дисковод:]путь
Слайд 20

Вывод содержимого файла на экран. >type [дисковод:][путь]\имя_файла Удаление файлов. >del [дисковод:][путь]\имя_файла

Вывод содержимого файла на экран.
>type [дисковод:][путь]\имя_файла
Удаление файлов.
>del [дисковод:][путь]\имя_файла
Просмотр каталога.
>dir [дисковод:]путь
Создание каталога.
>md

[дисковод:]путь
Уничтожение каталога.
>rd [дисковод:]путь
Слайд 21

Переименование файла. >ren [дисковод:][путь]имя_файла_ст [дисковод:][путь]имя_файла_нов Копирование файла. >copy [дисковод:][путь]имя_файла_0 [дисковод:][путь]имя_файла_1 Примечание:

Переименование файла.
>ren [дисковод:][путь]имя_файла_ст [дисковод:][путь]имя_файла_нов
Копирование файла.
>copy [дисковод:][путь]имя_файла_0 [дисковод:][путь]имя_файла_1
Примечание: Можно использовать символы

“ * “ и “? “ в написании имен.
Слайд 22

*.pas – любой набор символов в имени файла proba.* - любое

*.pas – любой набор символов в имени файла
proba.* - любое расширение

имя файла
?roba.pas – любой символ в имени файла на первой позиции
pr?ba.pas - любой символ в имени файла на третьей позиции
Слайд 23

>DIR содержимое текущего каталога >DIR/P постраничный вывод >DIR путь к каталогу

>DIR содержимое текущего каталога
>DIR/P постраничный вывод
>DIR путь к каталогу содержимое этого

каталога
>DIR \ содержимое корневого каталога
>DIR имя_файла информация о файле
>DIR \>CATALOG.LIST перенаправление потока в файл
Изменение текущего каталога.
> CD \ переход к корневому каталогу
> CD . . переход на уровень выше
Слайд 24

Основные принципы алгоритмизации Понятие алгоритма. Алгоритм – конечная последовательность строго и

Основные принципы алгоритмизации

Понятие алгоритма.
Алгоритм – конечная последовательность строго и четко

сформулированных правил, которые позволяют решить те или иные задачи.
Свойства алгоритмов.
Каждое указание алгоритма предписывает выполнение только одного конкретного действия.
Нельзя перейти к другому указанию, не выполнив предшествующее указание.
Разделение задачи на отдельные конкретные операции называется дискретностью алгоритма.
Отдельные указания алгоритма называются командой.
Слайд 25

При решении задачи (локальной или общей) необходимо производить либо логические, либо

При решении задачи (локальной или общей) необходимо производить либо логические, либо

арифметические действия. Исходя из этого, алгоритмы можно классифицировать как:
Поиска и выборки,
Сортировки,
Численные,
Сравнения с образцом,
На графах,
Параллельные,
Недетерминированные.
Слайд 26

Алгоритмы поиска и выборки, сортировки Алгоритмы поиска и выборки, сортировки связаны

Алгоритмы поиска и выборки, сортировки

Алгоритмы поиска и выборки, сортировки связаны

с обработкой больших массивов данных – нахождением нужных элементов массива и его упорядочения.
Слайд 27

Численные алгоритмы решение алгебраических и трансцендентных уравнений, решение систем линейных алгебраических

Численные алгоритмы

решение алгебраических и трансцендентных уравнений,
решение систем линейных алгебраических уравнений,
решение систем

обыкновенных дифференциальных уравнений,
решение уравнений в частных производных,
оптимизация,
обработка числовых данных.
Слайд 28

Алгоритмы Сравнения с образцом – сравнение строк. На графах – построение

Алгоритмы

Сравнения с образцом – сравнение строк.
На графах – построение топологических матриц

(например, карта дорог).
Параллельные – расчет на нескольких процессорах.
Недетерминированные алгоритмы связаны с большим временем счета. Решение нужно «угадывать».
Слайд 29

Анализ алгоритмов Одну и ту же задачу можно решать различными алгоритмами.

Анализ алгоритмов

Одну и ту же задачу можно решать различными алгоритмами.
Прежде чем

определять эффективность алгоритма нужно доказать правильность решения:
Сравнить с аналитикой;
Проверить на предельные случаи;
Сравнить с ранними версиями;
Проверить экспериментом.
Слайд 30

Эффективность определяется по числу операций и зависимости числа операций от размера

Эффективность определяется по числу операций и зависимости числа операций от размера

входных данных.
Классы входных данных.
Пример: Определить максимальное число из 10 чисел. Комбинаций м.б. 3 628 800.
Классов – 10:
максимальное число на первом месте
максимальное число на втором месте
и т.д.
Слайд 31

Нисходящее проектирование. Наиболее эффективное – это проектирование и разработка программ сверху

Нисходящее проектирование.

Наиболее эффективное – это проектирование и разработка программ сверху

вниз. Сначала выделяются глобальные модули. Каждый из этих модулей затем детализируется. Процесс продолжается до самого низшего уровня вложенности модулей.
В этом методе хорошо просматривается связь алгоритма программы со смысловым содержанием самой задачи. В идеале основная программа состоит из обращений к логическим блокам (модулям), которые в свою очередь также могут состоять из обращений к модулям, содержащим более подробную проработку их содержания. И так до модулей самого глубокого уровня, в которых и производятся конкретные вычислительные действия.
Слайд 32

Пример: Графическое отображение сортировки массива чисел. Ввод начальных данных Математическая обработка

Пример: Графическое отображение сортировки массива чисел.
Ввод начальных данных
Математическая обработка массива.
Подготовка данных

для графики.
Графическое отображение результатов.
Завершение программы.
Слайд 33

Пример: решить уравнение Нужно предусмотреть возможность изменения коэффициентов В более широком

Пример: решить уравнение
Нужно предусмотреть возможность изменения коэффициентов
В более широком понимании (исходя

из пользовательских потребностей) предусмотреть возможность записи уравнений более высокой (но ограниченной) степени.
Здесь требуется именно пользовательское понимание сути задачи, чтобы не усложнять алгоритм введением каких-либо иных формул записи уравнений.
Слайд 34

При разработке алгоритма можно выделить несколько этапов: Построить блочную структуру программы,

При разработке алгоритма можно выделить несколько этапов:
Построить блочную структуру программы, отражающую

логику работы алгоритма.
Представить, какие численные алгоритмы нужно использовать в расчетных блоках.
Оценить быстродействие разработанной схемы.
Формы записи алгоритмов.
На обычном языке.
На алгоритмическом языке.
В виде блок-схемы.
Слайд 35

Алгоритм: описание по шагам. шаг1: задать n, a(1) шаг2: задать m=a(1),

Алгоритм: описание по шагам.

шаг1: задать n, a(1)
шаг2: задать m=a(1), i=1
шаг3:

если n>i, то перейти к шагу 4; иначе перейти к шагу 7.
шаг4: положить i=i+1, Ввести a(i)
шаг5: если a(i)шаг6: положить m=a(i), перейти к шагу 3
шаг7: Вывод m
Слайд 36

Алгоритм: псевдоязык. Read n, a(1) 1: If n>i then i=i+1, read

Алгоритм: псевдоязык.

Read n, a(1)
1: If n>i then
i=i+1, read a(i)

else
goto 2
If a(i) m=a(i), goto 1
2: write m
Слайд 37

По форме своей организации алгоритмы подразделяются на следующие виды: Линейные, Разветвляющиеся, Циклические

По форме своей организации алгоритмы подразделяются на следующие виды:
Линейные,
Разветвляющиеся,
Циклические

Слайд 38

Слайд 39

Слайд 40

Одной из основных проблем программирования является быстродействие программы, которое определяется количеством

Одной из основных проблем программирования является быстродействие программы, которое определяется количеством

операций сравнения, количеством арифметических операций (аддитивные и мультипликативные).
Как правило, для различных наборов начальных данных существуют три варианта реализации алгоритма – наихудший, наилучший и средний.