metod_15.03.04_atppp_oaip_ump_2016 (1016599), страница 10

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 10)

ХРАНЕНИЕ ДАННЫХС понятием хранение данных связываются следующие определения:1) Носители информации – это физическая среда, непосредственно хранящаяинформацию;2) Виды памяти – внутренняя и внешняя. Внутренняя память располагается в однойоболочке с прибором, выполняющим вычислительные и логические функции ииспользующий для этого хранимые данные. Пример внутренней памяти – мозгчеловека. Если данные хранятся за пределами устройства обработки данных, то такуюпамять называют внешней или хранилищем информации.Хранилище информации – это определенным образом организованная информацияна внешних носителях, предназначенная для длительного хранения и постоянногоиспользования (библиотека, жесткий диск ПК).Любая память характеризуется своими свойствами: физическими и структурными(организацией).Внутренняя память:1) физические свойства: энергозависимость, т.к.

она построена на электронных элементах, требующих для работы электропитания; высокое быстродействие, т.е. время чтения и записи очень маленькое(микросекунды); относительно небольшой объем хранимых данных.44Внутренняя память включает оперативную память (ОЗУ) и постоянноезапоминающее устройство (ПЗУ), которое в отличие от ОЗУ являетсяэнергонезависимым.2) организация внутренней памяти представляет собой последовательностьдвоичных ячеек (битов), объединенных в байты со свойствами:дискретность,т.е.

каждый бит памяти хранит в данный момент времени одно из двух значений– 0 или 1;адресуемость, т.е. возможность напрямуюобратиться к группе из 8 битов – байту в соответствиис его порядковым номером.Таким образом, информационная структура внутренней памяти – битово-байтовая идоступ к информации в оперативной памяти происходит поадресам. Внешняя память:1) физические свойства: энергонезависимость, т.е.

информация в ней сохраняется независимо от того, включен или выключен компьютер, используется носитель или лежит на столе; низкое быстродействие – по сравнению с оперативной памятью; большой объем хранимых данных, а с учетом смены носителей – неограничен.2) организация внешней памяти – файловая, т.е. наименьшей именуемой единицейпамяти на магнитном или оптическом носителе является файл.

Информация в файлетакже представляет собой двоичный код, но адресация осуществляется по именифайла, а не по байтам.Основные характеристики процесса хранения данных определяются собственнымипараметрами памяти. Ими являются: объем хранимых данных, надежность хранения,время доступа (поиска нужных сведений), наличие защиты информации.5.2. ОБРАБОТКА ДАННЫХЛюбой вариант процесса обработки данных происходит по следующей схеме:ИсходнаяИсполнительИтоговаяинформацияобработкиинформацияВ процессе обработки данных решается некоторая информационная задача: даннабор исходных данных – исходная информация, требуется получить некоторыерезультаты – итоговую информацию.

Процесс перехода от исходных данных крезультату и есть процесс обработки. Тот объект (субъект), который осуществляетобработку, называется исполнителем обработки. Исполнителем может быть человек, аможет быть и техническое устройство, например, компьютер.Для того, чтобы достигнуть в результате обработки поставленной цели, необходимопридерживаться определенного заранее известного порядка преобразования данных,т.е. строго выполнять определенную последовательность действий, которую винформатике называют алгоритмом обработки.По конечной цели преобразования данных различают два типа обработкиинформации:451) обработка с целью получения новой информации, нового содержания знания;2) обработка с целью изменения формы данных, но не содержания.К первому типу относится решение математических и логических задач.Ко второму типу относятся:  перевод текста с одного языка на другой;кодирование – преобразование информации в символьную форму, удобную для ее хранения,передачи, обработки; структурирование данных – упорядочение организации данных в хранилище информации; с указанными условиями найти определенную информацию в поиск – в соответствииинформационном массиве.Как правило, обработка информации в техническом устройстве осуществляется принепрерывной двухсторонней связи с внутренней памятью: оттуда извлекаютсяисходные данные, туда же помещаются результаты обработки.

Информация извнутренней памяти для длительного хранения может передаваться во внешнюю памятьчерез устройства вывода.Кодирование данных Для автоматизации работы сданными, относящимися к различным типам, оченьважно унифицировать их форму представления – для этого обычно используетсяприем кодирования, т.е. выражение данных одного типа через данные другого типа.Примеры: ваша запись в тетради - кодирование информации с помощью специальныхсимволов; естественные человеческие языки - системы кодирования понятий длявыражения мыслей посредством речи; азбуки – системы кодирования компонентовязыка посредством графических символов.КОДИРОВАНИЕ ДАННЫХЯЗЫК ДВОИЧНЫХ КОДОВЧислаЦелые – сфиксир.

точкойВещественные– с плав. точкойСимволыКодовыетаблицы:ASCII,КОИ-8,UNICODEГрафикаЗвукИнформацияввидеопамяти:двоичные кодыпикселей растраДискретизацияаналоговогозвуковогосигналаКомпьютеры предпочитают работать с цифровыми данными из-за удобства иххранения и обработки. В вычислительной технике применяется двоичная системакодирования – она основана на представлении данных последовательностью всегодвух знаков: 0 и 1, т.е. двоичной системы счисления.

Эти знаки называют двоичными46цифрами, т.е. битами. Одним битом могут быть выражены всего два понятия: 0 или 1(да или нет, черное или белое, истина или ложь). Если количество битов увеличить додвух, то уже можно выразить четыре различных понятия: 00, 01, 10, 11. Тремя битамиможно закодировать восемь различных значений: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111.Увеличивая на единицу количество разрядов в системе двоичного кодирования,увеличивают в два раза количество значений, которое может быть выражено вданной системе.Бит – очень удобная, но очень маленькая единица для хранения и обработкиинформации в компьютере. Работать с каждым битом малопроизводительно.

Поэтому всовременных компьютерах осуществляется параллельная обработка нескольких битоводновременно. Один из первых персональных компьютеров мог параллельнообрабатывать 8 битов информации. Поэтому появилась новая единица измеренияинформации – байт, группа из восьми битов. С помощью одного байта можновыразить 256 (от 0 до 255) различных единиц информации.Компьютеры работают с информацией по принципу – «разделяй и властвуй». Еслиэто книга, то она делится на главы, разделы, абзацы, предложения, слова и буквы(символы). Компьютер отдельно работает с каждым символом.

Если это рисунок, токомпьютер работает с каждой точкой этого рисунка отдельно. До каких же пор можноделить информацию? Буква – это самая маленькая часть информации? Нет, так каксуществует много различных букв и для того, чтобы компьютер мог их различать буквынеобходимо кодировать.Любые закодированные данные существуют в виде последовательности байтов. Нообработка кодов чисел, текста, графики и т.д. совершенно разная. Поэтомунеобходимо перед последовательностью байтов размещать заголовок, т.е.

хранимыеданные должны иметь строго определенный формат.Кодирование числовой информацииВсе числовые данные хранятся в компьютере в двоичном виде, т.е. в видепоследовательности нулей и единиц. Однако формы хранения целых и действительныхчисел различны.Целые числа хранятся в форме с фиксированной запятой (естественный вид),действительные (вещественные) числа хранятся в форме с плавающей запятой (внормализованном виде).В естественной форме число представляется целой и дробной частями.В нормализованной форме число представляется в виде X(P) = M(p)*P^k (M –мантисса числа, P – основание системы счисления, k – порядок числа).Необходимость различного представления целых и вещественных чисел вызванатем, что скорость выполнения операций обработки над числами с плавающей запятойсущественно ниже скорости выполнения этих же операций над числами сфиксированной запятой.

Но в форме с фиксированной запятой диапазон чисел призаданной разрядности кода существенно меньше, чем в случае плавающей запятой.Существует большой класс задач, в которых не используются вещественные числа.Например, задачи экономического характера. Текстовые, графические и звуковыеданные также кодируются с помощью целых чисел.47В современных технических средствах обработки информации (например,персональных компьютерах) процессоры выполняют операции только над целымичислами в форме с фиксированной запятой. Для выполнения операций над числами сплавающей запятой предусматриваются сопроцессор или заменяющие его специальныеподпрограммы.Для кодирования целых чисел от 0 до 255 достаточно одного байта двоичного кода.Двумя байтами двоичного кода можно закодировать числа от 0 до 65535.Соответственно для трех байтов двоичного кода (24 бит) – 16,5 миллионов различныхзначений.Чтобы получить внутреннее представление целого положительного числа N сфиксированной точкой необходимо:1) перевести число N в двоичную систему счисления;2) полученный результат дополнить слева незначащими нулями до 16 разрядов.Например, N = 160710 = 110010001112.

Внутреннее представление этого числа вмашинном слове будет следующим:0000011001000111Двоичные разряды в машинном слове нумеруются от 0 до 15 справа налево,Старший 15-й разряд в машинном представлении является знаковым. Поэтому дляположительного числа он всегда равен нулю. Максимальное число в такой формеравно: 0111 1111 1111 11112 = (2^15 – 1) = 3276710.Для записи внутреннего представления целого отрицательного числа (-N)необходимо:1) получить внутреннее представление положительного числа │N│;2) получить обратный код этого числа заменой 0 на 1 и 1 на 0;3) к полученному числу прибавить 1.Описанный способ представления целого отрицательного числа называютдополнительным кодом.

Старший разряд любого целого числа указывает на знак числа.Поэтому его называют знаковым.Алгоритм получения дополнительного кода.1) дополнительный код положительного числа равен прямому коду этого числа;2) в прямом коде отрицательного числа заменить все нули на единицы и все единицына нули, исключая самую младшую единицу кода и следующие за ней нули.Определим по этим правилам внутреннее представление числа – 160710.1 способ.

Характеристики

Список файлов учебной работы