Информация в компьютере хранится в файлах. Для удобства поиска нужного файла и размещения информации, относящейся к какой-либо задаче (теме, пользователю), создаются каталоги (директории).
Файл – определенным образом оформленная совокупность физических записей, рассматриваемая как единое целое и имеющая описание в системе хранения информации.
В качестве оформления выступают имя файла и признак конца файла. При обращении к файлу отсутствует доступ к отдельным его записям, файл записывается и считывается только целиком. Описание файла включает сведения о файле (размер, время последнего обновления) и его размещении. Файлы подразделяются на типы. Тип входит в идентификатор и указывается в виде расширения. По типу файлы делятся на программные и файлы данных. Расширение или тип файла указывается тремя буквами латинского алфавита, отделенными от собственно имени файла точкой (в системе Windows тип файла обозначается пиктограммой особого вида, помещаемой перед именем файла). Тип файла показывает системе, с помощью какой программы данный файл следует обрабатывать. В современных высокопроизводительных системах передача файла на обработку конкретной программе осуществляется автоматически, поэтому при сохранении файла нужно обеспечить правильность присвоенного ему типа. Операции с файлами: создание, копирование, переименование, удаление, редактирование, перенос и др.
Каталог (папка, директория) – это специальное место на диске, в котором хранятся имена файлов, сведения о размере файлов, времени их последнего обновления.
Каталоги допускают образование вложенных структур, тем самым, образуя иерархическую структуру, называемую деревом каталогов. При этом каталог, расположенный на вершине иерархии называется корневым. В иерархических структурах данных адрес объекта задается маршрутом (путем доступа), ведущим от вершины структуры к объекту. При записи пути доступа к файлу, проходящего через систему вложенных каталогов, все промежуточные каталоги разделяются между собой символом “\”. В процессе работы могут создаваться новые каталоги, которые вписываются в требуемое место иерархии.
Программы – это упорядоченные последовательности команд (инструкций) компьютеру для решения задач. Конечная цель любой компьютерной программы – управление аппаратными средствами. Программное и аппаратное обеспечение в компьютере постоянно находятся и непрерывном взаимодействии. Программное обеспечение является логическим продолжением технических средств компьютера, создающим возможности его применения в информационной деятельности человека. Состав программного обеспечения вычислительной системы называют программной конфигурацией.
Совокупность устройств, предназначенных для автоматической или автоматизированной обработки данных, называют вычислительной техникой. Определенный набор взаимодействующих между собой устройств и программ, предназначенный для обслуживания одного рабочего места (АРМ – автоматизированное рабочее место), называют вычислительной системой. В качестве автоматизированного рабочего места обычно выступает персональный компьютер и набор периферийного оборудования. Состав вычислительной системы называется конфигурацией.
Программное обеспечение – совокупность программных средств для обеспечения нормальной работы вычислительной системы, подразделяется на базовое, системное, служебное и прикладное программное обеспечение.
Между программами, как и между физическими узлами и блоками существует взаимосвязь – многие программы работают, опираясь на другие программы более низкого уровня. Существование такого межпрограммного интерфейса зависит от технических условий и протоколов взаимодействия, и поддерживается распределением программного обеспечения на уровни, которые представляют собой пирамидальную конструкцию. Каждый следующий уровень опирается на программное обеспечение предшествующих уровней. Такое разбиение используется на всех этапах работы с вычислительной системой, начиная с установки программ до практической эксплуатации и технического обслуживания.
Каждый вышележащий уровень повышает функциональность всей системы. Например, вычислительная система с программным обеспечением базового уровня не способна выполнять большинство функций, но позволяет установить системное программное обеспечение, системное программное обеспечение позволяет установить служебное и прикладное.
Базовое программное обеспечение отвечает за взаимодействие с аппаратными средствами вычислительной системы, и хранятся в постоянной памяти (ПЗУ, ROM – Read Only Memory – память только для чтения). Изначально программы и данные записывались в микросхемы ПЗУ на этапе производства и не могли быть изменены в процессе эксплуатации. Однако, с развитием компьютеров, строящихся по принципу открытой архитектуры, в процессе эксплуатации возникает необходимость, изменить базовые программные средства. Тогда применяют перепрограммируемые постоянные запоминающие устройства (ППЗУ – Erasable and Programmable Read Only Memory, EPROM). Микросхема ПЗУ способна длительное время хранить информацию, даже когда компьютер выключен.
Комплект программ, находящихся в ПЗУ, образует базовую систему ввода-вывода (BIOS). Основное назначение программ этого пакета состоит в том, чтобы проверить состав и работоспособность компьютерной системы и обеспечить взаимодействие с клавиатурой, монитором, жестким диском и дисководом гибких дисков.
Функции BIOS:
- Автоматическое тестирование основных компонентов компьютера при его включении. На экране дисплея появляются диагностические сообщения, сопровождающие запуск компьютера.
- Вызов блока загрузки операционной системы. Загрузив в оперативную память блок первоначальной загрузки, BIOS передает ему управление, блок загружает другие модули операционной системы.
- Обслуживание прерываний.
Система прерываний – это совокупность аппаратных и программных средств, обеспечивающих процесс переключения с одной программы на другую и возврат к продолжению прерванной программы за счет операций процессора, называемых прерыванием.
Прерывание – это реакция процессора на некоторое условие, возникающее в процессоре или на материнской плате.
Реакция выражается в прекращении выполнения текущей команды для обработки возникшего условия.
Прерывания бывают трех видов:
- аппаратные (например, нажатие клавиши);
- логическое или процессорное (например, деление на ноль);
- программные (например, команды ввода-вывода).
В момент включения компьютера на адресной шине процессора автоматически выставляется стартовый адрес, который указывает на ячейки в ПЗУ (ППЗУ). В этих ячейках хранится программа начальной загрузки (bootstrap), которая указывает центральному процессору передать файлы операционной системы из заданной области системного запоминающего устройства в оперативную память. Как только необходимые файлы помещаются в оперативную память, программа начальной загрузки предписывает процессору перейти на выполнение работы программы из системной области диска и работой компьютера управляет операционная система.
