Информатика: аппаратные средства персонального компьютера

Если в качестве объединяющего признака выбрать пригодность данных к решению задач управления, то данные можно разделить на данные, которые:

• используются при принятии решений;

• обычно непосредственно не используются при принятии решений, но накапливаются для возможного использования в определенных ситуациях;

• не используются при принятии решений и их использование не предусматривается, такие данные избыточные.

Таким образом, в зависимости от принятого классификационного признака данные можно разделять на типы.

Под структурой данных (data structure) понимается множество элементов данных, которые определенным образом объединены и упорядочены.

Для объединения данных применяют линейные, табличные, иерархические и сетевые структуры.

Линейная структура данных, называемая также списком,  – это упорядоченная структура, в которой адрес элемента данных однозначно определяется его индексом (номером). Примером линейной структуры может быть список сотрудников коммерческой фирмы и т. д. В списках обычно новый элемент начинается с новой строки. Если элементы располагаются в строку, вводят разделительные знаки между элементами.

Табличная структура данных – это упорядоченная структура, в которой адрес элемента данных однозначно определяется двумя числами – номером строки и номером столбца, на пересечении которых находится ячейка с исходным элементом. Характерным примером такой организации данных являются данные, записанные в соответствующие ячейки программы MS Excel.

Иерархическая структура данных – это упорядоченная структура, в которой адрес каждого элемента определяется путем (маршрутом доступа), идущим от вершины структуры к данному элементу. В иерархической структуре элементы распределены по уровням. Каждый элемент более высокого уровня может состоять из элементов нижнего уровня, а элемент нижнего уровня может входить в состав только одного элемента более высокого уровня. Примером такой структуры является левая часть окна утилиты «Проводник» операционной системы Windows (рис. 6.1) или почтовые адреса.

Сетевая структура – структура, в которой элементы связаны между собой произвольным образом, например сетевая база данных.

Кроме приведенных выше существуют структуры данных, определяемые той или иной предметной областью. Например, в системах управления базами данных (СУБД) данные могут быть объединены и упорядочены в следующие структуры:

• реляционная;

• иерархическая;

• сетевая.

В математических и других дисциплинах могут использоваться такие структуры данных, как массив (структурированный тип данных, состоящий из некоторого числа элементов одного типа), запись (совокупность элементов данных разного типа), множество (тип данных, состоящий из однотипных неповторяющихся элементов) и т. д.

6.3. Организация данных на устройствах с прямым и последовательным доступом

Под организацией данных на устройствах с прямым и последовательным доступом понимается способ их размещения (запись) на соответствующих носителях информации в этих устройствах с последующим доступом для их считывания.

Рис. 6.1. Окно утилиты «Проводник»

В качестве таких устройств в компьютере используются запоминающие устройства (ЗУ), которые реализуют одну из основных операций над данными – хранение. Цель хранения данных состоит в обеспечении их сохранности в течение некоторого интервала времени и последующего считывания или записи этих данных на другие ЗУ.

Один из основных классификационных признаков ЗУ – способ доступа к данным. При этом под доступом здесь следует понимать возможность чтения или записи данных в любых типах ЗУ, поскольку существует также такое понятие, как удаленный доступ, определяющий возможность взаимодействия между элементами компьютерной сети.

По этому признаку ЗУ делятся на устройства с прямым, последовательным и ассоциативным доступом.

Прямой доступ (direct access) означает, что чтение и запись определенных данных возможны без чтения и записи других данных, т. е. такой доступ реализует возможность непосредственного обращения к элементам памяти ЗУ по их адресам.

Последовательный доступ (sequential access) означает последовательный просмотр (чтение) существующих данных на ЗУ, чтобы осуществить операцию чтения этих данных или запись новых.

Ассоциативный доступ означает, что чтение и запись данных в таком ЗУ производится по некоторому признаку, характерному для данного типа памяти.

Прежде чем дать различие между ЗУ по способу доступа к данным, проведем их классификацию по основным типам.

Различают следующие основные типы ЗУ: внутренние (представляют собой интегральные микросхемы, размещенные на системной плате компьютера) и внешние (отдельные конструктивные блоки, размещенные вне системной платы компьютера).

В свою очередь внутренние ЗУ можно подразделить на регистровые, ЗУ основной памяти и ЗУ кэш-памяти.