Uložení dat v počítači

Informatika pro ekonomy IIpřednáška 4

Data v počítači

• v počítači — vše vyjádřeno dvojkovými hodnotami (důvod: technologie výroby počítačů)

• Data — formálně vyjádřená skutečnost (symbolicky vyjádřené údaje a hodnoty).

• stanovení kódu — nekonečně mnoho možností• údaje mají množinu povolených hodnota operací — datový typ

Výběr možností uložení

• ze všech teoretických možností lze vybrat způsoby s vhodnými vlastnostmi

• uložení čísel — dvojková soustava se zarovnáním na rozměr paměťových míst, přirozená, celá, racionální čísla (viz předmět VTA)

• ostatní datové typy — většinou lze reprezentovat čísly nebo znaky nebo kombinací

• uložení textu — posloupnost znaků kódovaných podle znakového kódu, ASCII, národní znaky

Znakový kód

• Znaky — řídicí a zobrazitelné.

• Řídicí znaky — jsou určeny pro ovládání přídavných zařízení (nebo programu).

• Zobrazitelné znaky — jsou určeny pro zobrazení textu.

• Národní znaky — jsou určeny pro zobrazení textů v jiných jazycích než v angličtině.

Kódování národních znaků

• Žádný znakový kód nebyl původně navržen pro zobrazování národních znaků.

• Znakový kód ASCII (ISO 646) — jen 128 hodnot, sedmý bit určen pro zabezpečení při přenosech.• Nejsnadnější varianta — využití zbylých 128 pozic; 1 znak = 1 byte

• Způsob využití — zcela nejednotný.

• Příklady: Kamenických, PC Latin 1 a 2 (CP 852), ISO 8859 (16 částí, CS=2), KOI, Windows CP 1250

Kódování národních znaků

• 256 pozic je málo — hledají se další možnosti• ISO 10 646 — univerzální prostor 4 B, tj. přes 4 miliardy znaků; UCS — Universal character set• Univerzální způsob je zbytečně neúsporný, UTF — UCS Transformation Format• UTF-8, UTF-16 — jedna z možností zmenšení potřebného prostoru (1—2 B)

• Unicode — vždy 2 B

Vyjádření hodnot datového typuDefinice způsobu uložení jednotlivých hodnot =datový formátPříklad 1: věk osoby — 27 let

a) převod čísla do dvojkové soustavy

b) zápis čísla pomocí znaků (znakový kód — ASCII?)

11011

110010 110111

00011011

00110010 00110111

1b

3237

Příklad 2:

Vyjádření hodnot datového typu

příjmení osoby — Cimrman

a) s určením délky

b) s oddělovači

7 'C' 'i' 'm' 'r' 'm''a' 'n'

0743696d726d61 6e 0043696d726d61 6e

2043696d726d616e 2020

' ''C' 'i' 'm' 'r' 'm''a' 'n' ' ' ' '0d43696d726d616e 0a

Porovnání způsobů uložení

32372043696d726d616e 2020

1b0043696d726d61 6e

'2' '7'' ''C' 'i' 'm' 'r' 'm''a' 'n' ' ' ' '

a) tvar použitý v operační paměti

b) tvar použitelný pro vstup nebo výstup

Formát dat

• V operační paměti jsou obvykle data ve tvaru vhodném pro zpracování (výpočty, řazení...)• Viditelný tvar (tiskárna, displej, klávesnice...) musí být složen výhradně z čitelných (zobrazitelných) znaků

• Formát dat = způsob (tvar) uložení dat v jakékoliv paměti počítače.

Popis formátu

• Popis formátu, tj. přesný význam jednotlivých bitů (bytů) dat = formátová specifikace• Příklad formátové specifikace:

1. Jeden byte — délka L

2. Řetězec ISO 8859-2 (příjmení), L bytů

3. Jeden byte věk, bin.

0743696d726d61 6e 1b

034b 6f e8 ed21104b72

... atd.

Druh formátu

• Jsou-li všechny prvky formátu složeny výhradně ze zobrazitelných znaků, mezi nimiž jsou použity jako oddělovače nejvýše konce řádků (na konci dat nejvýše 1 znak konce souboru), pak se jedná o textový formát.

• Jsou-li alespoň některé prvky formátu řešeny jiným způsobem (řídicími znaky), jedná seo formát netextový, tj. binární.

Vlastnosti formátů

Textový formát:

• data jsou přímo čitelná člověkem

• pro zpracování obvykle nutná změna vyjádření• zpracovatelný velkým množstvím programů• odolnost vůči porušení (ztrátě) informací

• nenapadnutelné virem

• většinou nižší úspornost zobrazení

Vlastnosti formátů

Binární formát:

• data nejsou přímo čitelná člověkem

• vhodný pro přímé zpracování

• nízká přenositelnost, závisí na určitém programu• snadná ztráta všech informací při porušení• napadnutelné virem, lze ukrýt mnoho informací• někdy maximálně úsporný (ale i naopak!)

Souborový formát

• Specifikace tvaru dat uložených v souboru• Podle druhu dat lze soubory rozdělit na textové a binární.

• Datové soubory programů určitého zaměření mohou být v obojím formátu — mají rozdílné vlastnosti a možnosti použití. To má z hlediska využití daného vybavení zásadní význam.