Организация данных в компьютере

Содержание
Введение
1. Представление данных
2. Представление команд
3. Кодовая таблица
4. Файловая система
Заключение
Список литературы

Организация данных в компьютере

1. Взять число, хранящееся по первому адресу А1.
2. Взять число, хранящееся по второму адресу А2, и сложить с первым
числом.
3. Результат сложения записать по третьему адресу A3.
В случае двухадресной команды третий адрес отсутствует, и результат можно записать либо по второму адресу (с потерей информации, которая была там записана), либо оставить в регистре сумматора, где производилась операция сложения. Тогда для освобождения сумматора требуется дополнительная команда перезаписи числа по требуемому адресу. При организации сложения двух чисел, хранящихся по адресам А1 и А2 с записью результата в A3 с использованием одноадресных команд, требуется уже три команды.
1. Вызов в сумматор (АЛУ) числа, хранящегося по адресу А1.
2. Вызов числа, хранящегося по адресу А2 и сложение его с первым числом.
3. Запись результата по адресу A3.
Таким образом, чем меньше адресов содержит команда, тем большее число команд требуется для составления одной и той же программы работы машины.
Увеличивая число адресов в команде, приходится увеличивать длину машинного слова, чтобы отвести в нем необходимые поля для адресной части команд. С увеличением объема памяти ЭВМ увеличивается длина поля, (необходимого для одного адреса. В то же время не все команды полностью (используют адресные поля. Например, для команды записи числа по заданному адресу требуется только одно адресное поле. Неоправданное увеличение длины машинного слова для использования многоадресных команд приводит к уменьшению быстродействия ЭВМ, т.к. необходимо обрабатывать поля большей длины.
Существуют безадресные команды, которые содержат только код операции, а необходимые данные заранее помещаются в определенные регистры процессора.
3. Кодовая таблица
Кодовая таблица — это внутреннее (закодированное) представление в машине букв, цифр, символов и управляющих сигналов.2
Наряду с алфавитно-цифровыми символами в кодовой таблице закодированы управляющие сигналы.
Кодовая таблица может быть представлена не только с помощью десятичной СС, но и при помощи шестнадцатеричной СС. Еще раз обращаем внимание на тот факт, что внутри ЭВМ циркулируют сигналы, представленные в двоичной системе счисления, а в кодовой таблице для большего удобства чтения пользователем — в десятичной или шестнадцатеричной СС.
Каждая буква, цифра, знак препинания или управляющий сигнал кодируются восьмиразрядным двоичным числом. С помощью восьмиразрядного числа (однобайтового числа) можно представить (закодировать) 256 произвольных символов — букв, цифр и вообще — графических образов.
Во всем мире в качестве стандарта принята кодовая таблица ASCII (American Standard Code for Information Interchange — Американский стандарт кодов для обмена информацией). Таблица ASCII регламентирует (строго определяет) ровно половину возможных символов (латинские буквы, арабские цифры, знаки препинания, управляющие сигналы). Для их кодировки используются коды от 0D до 127D.
Вторая половина кодовой таблицы ASCII (с кодами от 128 до 255) не определена американским стандартом и предназначена для размещения символов национальных алфавитов других стран (в частности, кириллицы — русских букв), псевдографических символов, некоторых математических знаков. В разных странах, на различных моделях ЭВМ, в разных операционных системах могут использоваться и разные варианты второй половины кодовой таблицы (их называют расширениями ASCII).
При работе в операционной системе Windows используется таблица кодов СР-1251, в которой кодировка латинских букв совпадает с кодировкой таблиц СР-866 и ASCII, а вторая половина таблицы имеет собственную раскладку (кодировку) символов.
4. Файловая система
Файловая система (ФС) является важной частью любой операционной системы, которая отвечает за организацию хранения и доступа к информации на каких-либо носителях.
Файловая система - это часть операционной системы, обеспечивающая пользователю удобный интерфейс при работе с данными, хранящимися на диске, и совместное использование файлов несколькими пользователями и процессами.
Файловая система включает:
совокупность всех файлов на диске;
наборы структур данных, используемых для управления файлами, такие как каталоги файлов, дескрипторы файлов, таблицы распределения свободного и занятого пространства на диске;
комплекс системных программных средств, реализующих управление файлами: создание, уничтожение, чтение, запись, именование, поиск и другие операции.3
Файлы идентифицируются именами. Пользователи дают файлам символьные имена, при этом учитываются ограничения операционной системы, как на используемые символы, так и на длину имени. 
Разные файлы могут иметь одинаковые символьные имена. В этом случае файл однозначно идентифицируется составным именем, представляющим собой последовательность символьных имен каталогов. В некоторых системах одному и тому же файлу может быть дано несколько разных имен. В этом случае операционная система присваивает файлу дополнительно уникальное имя, так, чтобы можно было установить однозначное соответствие между файлом и его уникальным именем. Уникальное имя представляет собой числовой идентификатор и используется программами операционной системы.
Различие между файловыми системами заключается, в основном, в способах распределения пространства между файлами на диске и организации на диске служебных областей.
Современные операционные системы стремятся обеспечить пользователя возможностью работать одновременно с несколькими файловыми системами. В этом случае ФС рассматривается как часть подсистемы ввода-вывода. В большинстве операционных систем (Windows 98, 2000, XP, OS/2) реализуется механизм переключения файловых систем (File System Switch, FSS), позволяющий поддерживать различные типы ФС. В соответствии с этим подходом информация о файловых системах и файлах разбивается на две части – зависимую от ФС и не зависимую. FSS обеспечивает интерфейс между ядром и файловой системой, транслируя запросы ядра в операции, зависящие от типа файловой системы. При этом ядро имеет представление только о независимой части ФС.
Файловая система представляет многоуровневую структуру, на верхнем уровне которой располагается так называемый переключатель файловых систем (в Windows, такой переключатель называется устанавливаемым диспетчером файловой системы - installable filesystem manager, IFS).4 Он обеспечивает интерфейс между приложением и конкретной файловой системой, к которой обращается приложение. Переключатель файловых систем преобразует запросы к файлам в формат, воспринимаемый следующим уровнем - уровнем драйверов файловых систем. Для выполнения своих функций драйверы файловых систем обращаются к драйверам конкретных устройств хранения информации.
Заключение
При проведении математических расчетов числа внутри ЭВМ могут быть представлены с помощью естественной и нормальной форм записи.