metod_15.03.04_atppp_oaip_ump_2016 (1016599), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Примером может служитьблок-схема программы.ТаблицаОна относится к упорядоченной, линейной, неоднородной структуре. Отдельнаястрока таблицы называется записью (логической записью).Логическая запись - поименованная совокупность элементарных данных, имеющаясмысловую завершенность.Смысловая завершенность означает, что данные характеризуют некоторую системуили объект, а не являются разрозненными по смыслу. Запись в целом отражаетразличные свойства (атрибуты) системы.Логическая запись имеет многоуровневую структуру.
Элементами самого нижнегоуровня являются элементарные данные - символы, числа, логические данные.Совокупности элементарных данных, имеющих определенный смысл, но необладающих смысловой завершенностью, образуют поля, каждое из которыхсоответствует одному атрибуту системы. Поле характеризуется типом элементарныхданных, из которых оно строится, а также информационным размером (т.е. указаниемколичества байт, которое отводится для представления данного поля в записи).Поля записи связаны между собой.
Связи между ними могут носитьфункциональный характер (значение одного поля посредством некоторогопреобразования (правила) определяет значение другого; например, две первые цифрыполя «Номер зачетной книжки» равны двум последним поля «Год поступления»),либо связи могут быть причинно-следственными (например, поле «Год рождения»определяется значением поля «Фамилия»).Логические записи сами могут объединяться и образовывать структуры, которыеопределяются моделью данных. Например, совокупность записей для всех студентов,обучающихся в одной группе, образуют массив, который называется базой данных(реляционного (описательного) типа). Обращение к базе при сохранении и использовании осуществляется по ее идентификатору (ГРУППА 101). Возможны и болеевысокие структурные объединения.
Например, структуры, элементами которых будут78базы данных (объединение баз данных по всем группам факультета). Программныесистемы, позволяющие создавать и использовать базы данных, называются системамиуправления базами данных (СУБД).Логическая запись имеет собственный идентификатор, по которому можнообратиться к записи в целом (например, порядковый номер студента в группе).
Полятакже имеют идентификаторы, по которым они становятся доступны для просмотраили изменения значения. Идентификатор поля строится из идентификатора базы,идентификатора записи и собственно имени поля, например, ГРУППА_101(13).Фамилия.Таким образом, существует иерархическая многоуровневая структура данных.Каждый выше расположенный уровень содержит низлежащие в качестве составныхэлементов. В этой иерархии запись является первым элементом структуры,обладающим смысловой завершенностью и, следовательно, самостоятельностью.
Болеевысокие структуры образуются повторением записей с одинаковой и неизменнойструктурой.Структура информационного массива определяется один раз на этапе его создания ив процессе использования уже не изменяется. В языках программирования этодостигается описанием структуры в блоке описаний программы; в СУБД установлением перечня и последовательности полей записи на начальном этапесоздания базы данных. Всякое изменение структуры (например, введениедополнительного поля записи или удаление имеющегося) эквивалентно созданию новойструктуры. Что же касается количества записей в структурированном информационноммассиве, то при представлении его в ОЗУ компьютера возможны две ситуации: либопод него выделяется область ОЗУ фиксированного размера, либо размер области принеобходимости может меняться.Многоуровневая иерархическая структура данных:Объединение баз данныхБаза данныхЗаписьПоля записиЭлементарныеданныеВ первом варианте в начале работы программы происходит резервирование областейОЗУ для хранения информационных массивов.
С этой целью в тексте программыуказывается, какого типа и размера информационные массивы будут в дальнейшемиспользованы. В процессе выполнения программы могут меняться значения79элементов информационного массива, но не его размер. По этой причине в случае, еслиразмер (число элементов) массива не известен заранее (например, количество учениковв классе), приходится осуществлять избыточное резервирование, что, безусловно,приводит к нерациональному использованию памяти компьютера.
Именно такимобразом происходит резервирование памяти при описании массивов и другихструктурных данных в языке PASCAL. Отсутствие возможностей динамическогоописания массивов (т.е. введение новых массивов или изменение размеров имеющихсяв процессе выполнения программы) считается одним из существенных недостатковязыка программирования.Представление данных на внешних носителяхПри хранении данных в больших массивах памяти решаются две задачи:1) как сохранить данные в наиболее компактном виде;2) как обеспечить к ним удобный и быстрый доступ (если доступ не обеспечен, тоэто не хранение).Хранить данные в мелких единицах, таких как бит или байт, не удобно и не выгодно– адресные данные будут занимать слишком большой объем памяти.Использование в качестве единиц хранения килобайт, мегабайт приведет к нерациональному использованию памяти – данные будут не полностью заниматьотведенное для хранения пространство.Поэтому в качестве единицы хранения данных принят объект переменной длины,называемый файлом.Основными информационными единицами при сохранении данных на внешнихносителях являются:• логическая запись;• физическая запись;• файл;• каталог (папка).Логическая запись при хранении на внешних носителях является той жеинформационной единицей, что и при хранении в ОЗУ.
Отличие состоит в том, что прихранении на внешнем носителе запись является минимальным и неделимымэлементом представления данных. Это означает, что после размещения записи наносителе отсутствует доступ к ее отдельным элементам, а операции переноса наноситель и считывание с него производятся целиком со всей записью. Посколькуобработка записей при их хранении не происходит, не требуется и различия типовданных, т. е. запись может состоять из одного элементарного данного, группы данныхили содержать структурированные данные. Единственной характеристикой отдельнойзаписи является ее длина, а допустимыми операциями – перенос на носитель исчитывание с него.После размещения данных на носителе они превращаются в физическую запись.Физическая запись – элемент поверхности носителя, на котором в соответствии сфизическими принципами функционирования носителя размещаются данные, составляющие логическую запись.Объединение физических записей образует файл.80Файл - определенным образом оформленная совокупность физических записей,рассматриваемая как единое целое и имеющая описание в системе храненияинформации.Оформленная совокупность записей означает наличие у файла имени (идентификатора) и признака конца файла EOF (End-Of-File).
По имени файл отыскивается наносителе, а от признака EOF устанавливается ближайшее свободное место, в котороеможно вести запись следующего файла, а при пересылке данных с носителя в ОЗУ понему определяется граница информационного массива. Имя файла фактически являетсяадресом данных. Кроме функций, связанных с адресацией, имя файла может хранить исведения о типе данных, заключенных в нем. Требование уникальности имени очевидно– без этого невозможно гарантировать однозначность доступа к данным.Как единое целое означает, что при обращении к файлу отсутствует доступ котдельным его записямОписание в системе означает сохранение на носителе не только самих файлов, но исведений о них и их размещении.
Эти сведения используются в операциях с файлами.Любые файлы содержат данные, закодированные с помощью двоичного алфавита.Однако способы кодирования и назначение файлов могут быть различными. По этойпричине файлам приписывается еще одна характеристика – тип. Тип входит видентификатор файла и указывается в виде расширения имени, например, Глава_7.doc,proba.pas или calc.exe. Принципиально различными по типам следует считатьпрограммные (исполняемые) файлы и файлы данных.Программные файлы содержат тексты программ в машинном коде; они могут бытьзагружены в ОЗУ и исполняться. Программные файлы имеют расширение com или ехе;к этой же категории относятся так называемые командные файлы (bath – файлы;расширение .bat), содержащие в текстовом формате команды MS DOS, которые могутпоследовательно выполняться как программа.Файлы данных формируются в результате работы какой-либо программы; они неявляются исполняемыми и служат только в качестве хранилищ данных.
Многиепрограммные системы при формировании файлов данных приписывают им вполнеопределенные расширения – по ним можно установить, какой программой файлсоздан. Например, расширения txt, doc, rtf имеют файлы, подготовленные в текстовыхредакторах, bmpjpg, gif, cdr-графические файлы, pas, bas, с – файлы с текстамипрограмм и т. д. Тип файла, как и его собственное имя, являются частью описанияфайла и сохраняются системой, ведающей размещением файлов на носителе.Самым верхним уровнем представления данных на внешних носителях являютсяструктуры файлов - каталоги (в операционных системах с Windows-95 и болеепоздних принят термин папки) – в них помещаются файлы, объединенные каким-топризнаком, например, принадлежности к одной программной системе или однойинформационной базе.
Как правило, каталоги допускают образование вложенныхструктур, т.е. подкаталогов (или, что то же самое, каталогов в каталогах). Каталогиобразуют иерархическую структуру, поэтому правомочно использование терминадерево каталогов. При этом каталог, располагающийся на вершине иерархии,называется корневым.Создает и поддерживает файловые структуры, определяет максимальный уровеньвложенности каталогов, а также производит все операции с файлами и каталогами81часть операционной системы компьютера – файловая система.Таким образом, при обращении к внешней памяти компьютера за определеннымфайлом перед его именем необходимо указывать путь к нему – логическое имя диска;после которого следует двоеточие и обратная косая черта; далее имя корневогокаталога и обратная косая черта; далее аналогичным образом все подкаталоги до того,где хранится нужный файл; последним в перечне пути будет имя файла – послепоследней обратной косой черты указывается полное имя файла.Итак, если после имени МД стоит :\ – двоеточие и обратная косая черта, то путь кфайлу начинается с корневого каталога; например C:\ означает, что используетсякорневой каталог диска С.
За именем корневого каталога может следовать одно илинесколько имен каталогов нижнего уровня. Перед каждым из них должна быть \ –обратная косая черта.Устройства, выполняющие операции, связанные с сохранения и считывания данныхна материальном носителе, называются внешними запоминающими устройствами(ВЗУ) или устройствами внешней памяти.Любое ВЗУ реализует один из двух возможных принципов размещения информации– последовательный доступ или прямой доступ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
