Кодирование текстовой информации

 

Кодирование текстовой информации.

  Для представления текстовой информации (прописные и строчные буквы русского и…  

Динамические ('электронные) таблицы. Назначение и принципы работы электронных таблиц. Использование электронных таблиц для обработки числовых данных Основные способы представления зависимостей между данными.

Электронные таблицы позволяют обрабатывать большие массивы числовых данных. В отличие от таблиц на бумаге электронные таблицы обеспечивают проведение динамических вычислений, т. е. пересчет по формулам при введении новых чисел. В математике с помощью электронных таблиц можно представить функцию в числовой форме и построить ее график, в физике - обработать результаты лабораторной работы, в географии или истории - представить статистические данные в форме диаграммы.

 

Электронные таблицы - это работающее в диалоговом режиме приложение, хранящее и обрабатывающее данные в прямоугольных таблицах.

 

Столбцы, строки, ячейки. Электронная таблица состоит из столбцов и строк. Заголовки столбцов обозначаются буквами или сочетаниями букв (А, С, АВ и т. п.), заголовки строк - числами (1, 2, 3 и далее).

 

На пересечении столбца и строки находится ячейка, которая имеет индивидуальный адрес. Адрес ячейки электронной таблицы составляется из заголовка столбца и заголовка строки, например Al, B5, ЕЗ. Ячейка, с которой производятся какие-то действия, выделяется рамкой и называется активной. Так, в приведенной ниже таблице 1.1 активной ячейкой является ячейка СЗ.Таблица 1.1. Электронные таблицы (столбцы, строки, ячейки)

Рабочие листы и книги. При работе на компьютере электронная таблица существует в форме рабочего листа, который имеет имя (например, Лист 1). Рабочие листы объединяются в книги, причем пользователь может вставлять, копировать, удалять и переименовывать рабочие листы. При создании, открытии или сохранении документа в электронных таблицах речь идет фактически о создании, открытии или сохранении книги.

 

При работе с электронными таблицами можно вводить и изменять данные одновременно на нескольких рабочих листах, а также выполнять вычисления на основе данных из нескольких листов.

 

Диапазон ячеек. В процессе работы с электронными таблицами достаточно часто требуется выделить несколько ячеек - диапазон ячеек. Диапазон задается адресами ячеек верхней и нижней границ диапазона, разделенными двоеточием. Можно выделить несколько ячеек в столбце (диапазон А2:А4), несколько ячеек в строке (диапазон С1:Е1) или прямоугольный диапазон (диапазон СЗ:Е4) (табл. 1.2).Таблица 1.2. Диапазоны ячеек в столбце, строке и прямоугольный диапазон

 

Внешний вид таблицы. Внешний вид таблицы, выделенных диапазонов ячеек или отдельных ячеек можно изменять. Для границ ячеек можно установить различные типы линий (одинарная, пунктирная, двойная и др.), их толщину и цвет. Сами ячейки можно закрасить в любой цвет путем выбора цвета из палитры цветов.

 

Редактирование листов. Из таблицы можно удалять столбцы, строки, диапазоны ячеек и отдельные ячейки. В процессе удаления диапазонов ячеек и отдельных ячеек требуется указать, в какую сторону (влево или вверх) будет производиться сдвиг ячеек.

 

В таблицу можно вставлять столбцы, строки и ячейки. В процессе вставки диапазонов ячеек и отдельных ячеек требуется указать, в какую сторону (вправо или вниз) будет производиться сдвиг ячеек.

Электронные таблицы. Назначение и основные функции.

 

Одной из самых продуктивных идей в области компьютерных информационных технологий стала идея электронной таблицы. Многие фирмы разработчики программного обеспечения для ПК создали свои версии табличных процессоров — прикладных программ, предназначенных для работы с электронными таблицами. Из них наибольшую известность приобрели Lotus 1-2-3 фирмы Lotus Development, Supercalc фирмы Computer Associates, Multiplan и Excel фирмы Microsoft.

 

Табличные процессоры (ТП) — удобный инструмент для экономистов, бухгалтеров, инженеров, научных работников — всех тех, кому приходится работать с большими массивами числовой информации. Эти программы позволяют создавать таблицы, которые (в отличие от реляционных баз данных) являются динамическими, т. е. содержат так называемые вычисляемые поля, значения которых автоматически пересчитываются по заданным формулам при изменении значений исходных данных, содержащихся в других полях. При работе с табличными процессорами создаются документы — электронные таблицы (ЭТ). Электронная таблица (документ) создается в памяти компьютера. В дальнейшем ее можно просматривать, изменять, записывать на магнитный диск для хранения, печатать на принтере.

Кодирование графической информации.

  Минимальным объектом в растровом графическом редакторе является точка.…  

Архитектура современных компьютеров. Основные устройства компьютера, их функции и взаимосвязь. Магистрально-модульный принцип построения компьютера,

    К счастью, в компьютерах применяется принцип блочной конструкции. Каждое устройство (или блок) является вполне…

Классификация и характеристика программного обеспечения компьютера.

Компьютер – это устройство, не способное мыслить самостоятельно. Для того, чтобы компьютер мог работать с информацией, его необходимо научить выполнять нужные действия. Научить, значит построить работу компьютера по инструкции. Такая инструкция должна содержать строгую последовательность команд на языке, понятном компьютеру. Она называется программой. Компьютер без программ бесполезное украшение, грудой пластика и металла. Только программы делают его нашим помощником.

 

Программа – это последовательность команд, которую выполняет компьютер в процессе обработки информации.

 

 

Программное обеспечение компьютера – совокупность всех, используемых в компьютере программ.

 

 

Все программное обеспечение принято разделять на три класса: системное, прикладное, инструментарий программирования.

 

Системное программное обеспечение является основным ПО, неотъемлемой частью компьютера, так как обеспечивает взаимодействие человека, всех устройств и программ компьютера.

Этот комплекс программ руководит работой всех элементов компьютерной системы, как на аппаратном, так и на программном уровне. Самой важной системной программой является операционная система, которая обычно хранится на жестком диске. При включении компьютера ее основная часть переписывается с жесткого диска во внутреннюю оперативную память и там находится на протяжении всего сеанса работы компьютера. Кроме операционной системы к системному программному обеспечению относятся различные комплексы программ, которые предназначены для выполнения особых функций, например различные утилиты, программы проверки диска, архиваторы, антивирусные программы и др.

Умение работать в системной среде очень важно, так как позволяет сесть за любой компьютер и начать работать с конкретной программой.

 

Прикладное программное обеспечение составляют все имеющиеся на компьютере прикладные программы, предназначенные для выполнения конкретных задач пользователя.

Наибольшей популярностью пользуются следующие группы прикладного программного обеспечения:

• текстовые процессоры — дли создания текстовых документов;

• табличные процессоры (электронные таблицы) — для вычислений и анализа

информации, представленной в табличной форме;

• базы данных — для организации и управления данными;

• графические пакеты — для представления информации в виде рисунков и

графиков;

• коммуникационные программы — для обмена информацией между компьютерами;

• интегрированные пакеты, включающие несколько прикладных программ разного

назначения;

• обучающие программы, электронные учебники, словари, энциклопедии, системы

проектирования и дизайна;

• игры.

Инструментарий программирования – это средства, предназначенные для создания системного и прикладного программного обеспечения. Его составляют разнообразные языки и среды программирования, такие, как Бейсик, Паскаль, С++, Delphy и др.

 

 

Соотношение различных классов программного обеспечения к аппаратной части можно представить следующей схемой:

 

В центре окружности – аппаратная часть компьютера. Чем ближе окружность с программами к аппаратуре, тем важнее роль программ в организации работы устройств и тем сложнее пользователю работать такой среде.

Непосредственно обеспечивает работу устройств системная среда. Более дружественна пользователю прикладная среда, которая в меньшей степени влияет на работу аппаратной части, а в основном ориентирована на преобразование информации и выдачу результата.

 

Классификацию ПО можно систематизировать по другому параметру, а именно по длительности нахождения в оперативной памяти. Это резидентные программы и нерезидентные.

Резидентные программы – это программы, на протяжении всей работы компьютера находящиеся в его оперативной памяти. Их постоянное присутствие в ОЗУ связано с тем, что эти программы на протяжении всего периода включения компьютера следят за его состоянием. Это операционная система, антивирусные программы.

Нерезидентные программы – это программы, которые по окончании своей работы выгружаются полностью или частично из ОЗУ. Это, например, прикладные программы.

 

Давая характеристику компьютеру, часто используют термин «ресурсы». Под ресурсами компьютера, как правило, понимают возможности аппаратных и программных средств, которые могут быть использованы для решения конкретной задачи на протяжении определенного интервала времени.

Ресурсы (средство, возможности) компьютера определяются:

• Характеристиками процессора;

• Емкостью внутренней и внешней памяти;

• Характеристиками устройств ввода и вывода информации.

Компьютерные вирусы и антивирусные програм¬мы. Специализированное программное обеспечение для защиты программ и данных.

 

 

Файловые вирусы

При этом файловые вирусы не могут заразить файлы данных, содержащие изображение или звук. Профилактическая защита от файловых вирусов состоит в том, что не…  

Загрузочные вирусы

Загрузочные вирусы записывают в себя в загрузочный сектор диска. При загрузке операционной системы с зараженного диска вирусы внедряются в оперативную память компьютера. В дальнейшем загрузочный вирус ведет себя так же, как файловые, то есть может заражать файлы при обращении к ним компьютера.

Профилактическая защита от таких вирусов состоит в отказе от загрузки операционной системы с гибких дисков и установке в BIOS вашего компьютера защиты загрузочного сектора от изменений.

Макровирусы

После загрузки зараженного документа в приложение макровирусы постоянно присутствуют в памяти компьютера и могут заражать другие документы. Угроза…   Профилактическая защита от макровирусов состоит в предотвращении запуска вируса.

Сетевые вирусы

Интернет-черви(worm)- это вирусы, которые распространяются в компьютерной сети во вложенных в почтовое сообщение файлах. Автоматическая активизация…   Опасность таких вирусов состоит в том, что они по определенным датам активизируются и уничтожают файлы на дисках…

Антивирусные программы

Наиболее эффективны в борьбе с компьютерными вирусами антивирусные программы. Антивирусные программы могут использовать различные принципы для поиска и лечения зараженных файлов.

 

 

Полифаги

Для поиска известных вирусов используются так называемые маски. Маской вируса является некоторая постоянная последовательность программного кода,… Для поиска новых вирусов используется алгоритмы «эвристического сканирования»,… Полифаги могут обеспечивать проверку файлов в процессе их загрузки в оперативную память. Такие программы называются…

Ревизоры

При последующем запуске ревизора сверяют данные, содержащиеся в базе данных, с реально подсчитанными значениями. Если информация о файле, записанная… Недостаток ревизоров состоит в том, что они не могут обнаружить вирус в новых…

Блокировщики

Наибольшее распространение получили антивирусные блокоровщики в BIOS компьютера. С помощью программы BIOS Setup можно провести настройку BIOS таким… К достоинству блокировщиков относится их способность обнаруживать и…  

Основные понятия и операции формальной логи¬ки. Законы логики. Логические переменные. Логиче¬ские выражения и их преобразования. Построение таб¬лиц истинности логических выражений.

Основные понятия и операции алгебры логики

 

Формальной логикой принято называть античную логику, основанную Аристотелем. Это название происходит от основного принципа логики как науки, который гласит, что правильность рассуждения (умозаключения) определяется только его логической формой, или структурой, и не зависит от конкретного содержания входящих в него суждений.

 

Логика изучает формы мышления с точки зрения их структуры, законы и правила получения некоторого знания. Формами мышления являются: понятие, суждение, умозаключение.

 

Понятие — форма мышления, отражающая существенные свойства предмета или класса однородных предметов. Характеризуется содержанием и объемом. Содержание понятия — те признаки предмета, которые позволяют отличить предмет от всех остальных. Объем понятия — множество предметов, каждому из которых принадлежат эти признаки.

 

Суждение — форма мышления, в которой что-либо утверждается или отрицается о наличии предмета, его свойствах и действиях. Характеризуется содержанием и формой. Содержанием суждения является его смысл. Форма — способ построения. Суждения бывают истинными и ложными.

 

Умозаключение — форма мышления, в которой из одного или нескольких суждений на основании определенных правил вывода получается новое суждение (вывод, или заключение).

 

В своем развитии логика прошла ряд этапов. Современную логику называют математической. Алгебра высказываний (алгебра логики) — раздел математической логики.

 

Алгебра логики возникла в середине XIX века в трудах Джорджа Буля. Создание алгебры логики представляло собой попытку решать традиционные логические задачи алгебраическими методами.

 

Учение о высказываниях, называемое алгеброй высказываний (алгеброй логики), является первой из формальных логических теорий. Объектами алгебры логики являются высказывания.

 

Алгебра логики имеет приложения при синтезе релейно-контактных и электронных схем. В этой теории отвлекаются от содержания высказывания, а рассматривают только то его свойство, что оно представляет собой или истину, или ложь. Тогда высказывание можно рассматривать как величину, которая может принимать два значения: «истина» и «ложь». Высказывания обозначаются прописными латинскими буквами А, В, С, D ..., а их значения «Истина» или «Ложь» можно записывать как TRUE и FALSE, или Т и F, или 1 и 0, или И и Л.

 

Примеры высказываний:

 

«Луна — спутник Земли».

 

«Все числа — целые».

 

Над высказываниями в алгебре логики определяются следующие основные логические операции, в результате которых получаются новые, составные высказывания:

 

Логическое отрицание (инверсия) — это логическая операция, применяемая к одному высказыванию. Высказывание А есть высказывание, которое ложно, когда А истинно, и истинно, когда А ложно. Высказывание называется отрицанием А.

 

Возможные обозначения отрицания: ¬A, not А, не А.

 

Логическое умножение (конъюнкция) — это логическая операция, ставящая в соответствие каждым двум простым высказываниям составное высказывание, являющееся истинным тогда и только тогда, когда оба исходных высказывания истинны.

 

Возможные обозначения конъюнкции: A И В, А & В, A AND В, А·В, А U В, АВ.

 

Логическое сложение (дизъюнкция) — это логическая операция, ставящая в соответствие каждым двум простым высказываниям составное высказывание, являющееся истинным тогда и только тогда, когда истинно хотя бы одно из высказываний.

 

Возможные обозначения дизъюнкции: А ИЛИ В, A U В, A OR В, А + В, А || В.

 

Логическое следование (импликация) — это высказывание ложно тогда и только тогда, когда А истинно, а В ложно.

 

Возможные обозначения импликации: А®В, А => В.

 

Эквивалентность — это высказывание истинно тогда и только тогда, когда А и В оба истинны или оба ложны.

 

Возможные обозначения эквивалентности: А ~ В, А U В.

 

Всякое сложное высказывание, составленное из некоторых исходных высказываний посредством логических операций, будем называть логическим выражением. Его также называют формулой алгебры логики.

 

Исходные высказывания могут быть логическими константами (если имеют постоянное значение «истина» или «ложь») или логическими переменными.

 

Переменные высказывания — это такие переменные, значениями которых могут быть любые наперед заданные простые высказывания — константы.

 

Логические операции позволяют каждой формуле при заданных значениях входящих в нее высказываний приписать одно из двух значений: 0 или 1. Тем самым каждая формула может рассматриваться как некоторый способ задания или реализации функции алгебры логики. Логическая функция — это функция, определенная на множестве значений (истина, ложь) и принимающая значение из того же множества. Например: F1 = А&В, F2 = AUB.

 

Функцию можно задавать как в виде формулы, так и в виде таблицы, которая содержит все наборы значений переменных и значения функции на этих наборах. Такую таблицу называют таблицей истинности.

Кодирование звуковой информации, форматы звуковых файлов. Ввод и обработка звуковых файлов.

  Из курса физики известно, что звук представляет собой колебания воздуха.…  

Понятие информации. Виды информационных процессов. Поиск и систематизация информации. Хра¬нение информации; выбор способа хранения информа¬ции. Свойства информации.

С развитием теории информации, кибернетики, информатики как науки понятие «информация» (от латинского infor-matio — сведения, разъяснения), наряду с понятиями «вещество», «энергия», «пространство» и «время» легло в основу современной научной картины мира. В то же время однозначного определения этого понятия пока не существует.

 

Все подходы к феномену информации имеют право на существование и исследуются в соответствующих областях науки. «В информатике информацию можно рассматривать как продукт взаимодействия данных и методов их обработки, адекватных решаемой задаче».

 

В учебниках информатики в общем виде информационный процесс определяется как совокупность действий, проводимых над информацией для получения какого-либо результата. В настоящее время выделены типовые действия над информацией, общие для различных систем: обработка, передача, хранение.

 

Процесс обработки информации может представлять собой:

 

Поиск и отбор информации в различных источниках. Поиск информации отнесен к процессу обработки, поскольку при его осуществлении, независимо от того, осуществляется это вручную или с помощью компью­тера, происходит процесс идентификации имеющейся (найденной) информации с требуемой в соответствии с определенными критериями поиска. По такому же принципу происходит отбор необходимой информа­ции.

 

Получение новой информации. При решении задач любой дисциплины человек, обрабатывая имеющиеся исходные данные в соответствии с требуемым результатом, получает некоторую новую информацию. Интерпретация исходных данных может быть у каждого своя, результат по смыслу схожим, но в любом случае полу чается новая информация.

Получение новой по содержанию информации из исходной информации возможно путем как математических вычислений, так и логических рассуждений.

 

Структурирование означает изменение формы информации без изменения ее содержания. Если процесс обработки информации связан с тем, что ее содержание не изменяется, а изменяется только форма представления, то происходит упорядочивание, систематизация, или структурирование информации.

 

Кодирование (упаковка) информации. В настоящее время достаточно распространен процесс кодирования, т. е. преобразования информации из одной символьной формы в другую, удобную для ее обработки, хранения или передачи. К этой деятельности можно отнести упаковку (архивирование), шифрование с использованием различных алгоритмов.

 

Процесс передачи информации представляет собой создание копии информации на расстоянии от исходного места хранения. В процессе передачи информации обязательно участвуют источник и приемник информации. Между ними действует канал связи. В процессе передачи информация может теряться или искажаться — случайно или намеренно. На устранение этого могут быть направлены методы защиты при передаче информации. Передача информации в социальных, биологических и технических системах с точки зрения информатики осуществляется по общей схеме: источник-канал-приемник. Различие в том, что в таких системах понимают под информацией. «В социальных науках под информацией понимают сведения, данные понятия, отраженные в нашем сознании и изменяющие наши представления о реальном мире. Эту информацию, передающуюся в человеческом обществе и участвующую в формировании общественного сознания, называют социальной информацией. Инженеры, биологи, генетики, психологи отождествляют информацию с теми сигналами, импульсами, кодами, которые наблюдают в технических и биологических системах. Содержание принимаемых и обрабатываемых сигналов инженера не интересует» [3], а генетиков и биологов может интересовать.

К процессу хранения информации можно отнести:

 

Размещение (накопление). Информация, полученная в результате поиска, размещается на каком-либо носителе информации, происходит ее накопление. Процесс, в результате которого информация оказывается на носителе в виде, пригодном для последующего извлечения, называется размещением. Таким образом, мы создаем некоторый информационный ресурс. Основное отличие информационных ресурсов от других видов ресурсов состоит в том, что информация после их использования не исчезает. Поэтому важнейшей задачей является создание таких хранилищ информации, которые совмещали бы процессы защиты, структурирования, поиска, извлечения, передачи в автоматическом режиме для увеличения доступности информации.

 

Коррекцию. Информация в хранилищах нуждается в коррекции по различным причинам, таким как: механические повреждения или изменения свойств носителя, устаревание информации, модернизация структуры для оптимизации доступа к информации и пр. С этой целью выполняется процесс коррекции информации.

 

Доступ. Организация оптимального доступа к различной по ценности информации с использованием процедур защиты от несанкционированного доступа может быть отнесена к процессу хранения.

Вероятностный и алфавитный подходы к измере¬нию информации. Единицы измерения информации.

  Чтобы измерить что-либо, необходимо ввести единицу измерения. Минимальная…  

Характеристики процессора и внутренней памяти компьютера (быстродействие, разрядность, объем памяти и др.).

Необычайно быстрое развитие вычислительной техники приводит к тому, что одновременно в употреблении находится большое количество компьютеров с…   Начнем с процессора. Очевидно, что пользователя в первую очередь интересует его производительность, т.е. скорость…

Внешняя память компьютера. Носители информации (гибкие диски, жесткие диски, СD-RОМ диски, магнитооптические диски и пр.) и их основные характеристики.

Внешняя (долговременная) память — это место длительного хранения данных (программ, результатов расчётов, текстов и т.д.), не используемых в данный момент в оперативной памяти компьютера. Внешняя память, в отличие от оперативной, является энергонезависимой. Носители внешней памяти, кроме того, обеспечивают транспортировку данных в тех случаях, когда компьютеры не объединены в сети (локальные или глобальные).

 

Для работы с внешней памятью необходимо наличие накопителя (устройства, обеспечивающего запись и (или) считывание информации) и устройства хранения — носителя.

 

Основные виды накопителей:

накопители на гибких магнитных дисках (НГМД);

накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД);

накопители на магнитной ленте (НМЛ);

накопители CD-ROM, CD-RW, DVD.

 

Им соответствуют основные виды носителей:

гибкие магнитные диски (Floppy Disk) (диаметром 3,5’’ и ёмкостью 1,44 Мб; диаметром 5,25’’ и ёмкостью 1,2 Мб (в настоящее время устарели и практически не используются, выпуск накопителей, предназначенных для дисков диаметром 5,25’’, тоже прекращён)), диски для сменных носителей;

жёсткие магнитные диски (Hard Disk);

кассеты для стримеров и других НМЛ;

диски CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD.

 

Запоминающие устройства принято делить на виды и категории в связи с их принципами функционирования, эксплуатационно-техническими, физическими, программными и др. характеристиками. Так, например, по принципам функционирования различают следующие виды устройств: электронные, магнитные, оптические и смешанные – магнитооптические. Каждый тип устройств организован на основе соответствующей технологии хранения/воспроизведения/записи цифровой информации. Поэтому, в связи с видом и техническим исполнением носителя информации, различают: электронные, дисковые и ленточные устройства.

 

Основные характеристики накопителей и носителей:

информационная ёмкость;

скорость обмена информацией;

надёжность хранения информации;

стоимость.

 

Остановимся подробнее на рассмотрении вышеперечисленных накопителей и носителей.

 

Принцип работы магнитных запоминающих устройств основан на способах хранения информации с использованием магнитных свойств материалов. Как правило, магнитные запоминающие устройства состоят из собственно устройств чтения/записи информации и магнитного носителя, на который, непосредственно осуществляется запись и с которого считывается информация. Магнитные запоминающие устройства принято делить на виды в связи с исполнением, физико-техническими характеристиками носителя информации и т.д. Наиболее часто различают: дисковые и ленточные устройства. Общая технология магнитных запоминающих устройств состоит в намагничивании переменным магнитным полем участков носителя и считывания информации, закодированной как области переменной намагниченности. Дисковые носители, как правило, намагничиваются вдоль концентрических полей – дорожек, расположенных по всей плоскости дискоидального вращающегося носителя. Запись производится в цифровом коде. Намагничивание достигается за счет создания переменного магнитного поля при помощи головок чтения/записи. Головки представляют собой два или более магнитных управляемых контура с сердечниками, на обмотки которых подается переменное напряжение. Изменение величины напряжения вызывает изменение направления линий магнитной индукции магнитного поля и, при намагничивании носителя, означает смену значения бита информации с 1 на 0 или с 0 на 1.

 

Дисковые устройства делят на гибкие (Floppy Disk) и жесткие (Hard Disk) накопители и носители. Основным свойством дисковых магнитных устройств является запись информации на носитель на концентрические замкнутые дорожки с использованием физического и логического цифрового кодирования информации. Плоский дисковый носитель вращается в процессе чтения/записи, чем и обеспечивается обслуживание всей концентрической дорожки, чтение и запись осуществляется при помощи магнитных головок чтения/записи, которые позиционируют по радиусу носителя с одной дорожки на другую.

 

Для операционной системы данные на дисках организованы в дорожки и секторы. Дорожки (40 или 80) представляют собой узкие концентрические кольца на диске. Каждая дорожка разделена на части, называемые секторами. При чтении или записи устройство всегда считывает или записывает целое число секторов независимо от объёма запрашиваемой информации. Размер сектора на дискете равен 512 байт. Цилиндр — это общее количество дорожек, с которых можно считать информацию, не перемещая головок. Поскольку гибкий диск имеет только две стороны, а дисковод для гибких дисков — только две головки, в гибком диске на один цилиндр приходится две дорожки. В жестком диске может быть много дисковых пластин, каждая из которых имеет две (или больше) головки, поэтому одному цилиндру соответствует множество дорожек. Кластер (или ячейка размещения данных) — наименьшая область диска, которую операционная система использует при записи файла. Обычно кластер — один или несколько секторов.

 

Перед использованием дискета должна быть форматирована, т.е. должна быть создана её логическая и физическая структура.

 

Дискеты требуют аккуратного обращения. Они могут быть повреждены, если

дотрагиваться до записывающей поверхности;

писать на этикетке дискеты карандашом или шариковой ручкой;

сгибать дискету;

перегревать дискету (оставлять на солнце или около батареи отопления);

подвергать дискету воздействию магнитных полей.

 

Накопители на жестких дисках объединяют в одном корпусе носитель (носители) и устройство чтения/записи, а также, нередко, и интерфейсную часть, называемую контроллером жесткого диска. Типичной конструкцией жесткого диска является исполнение в виде одного устройства — камеры, внутри которой находится один или более дисковых носителей, помещённых на один ось, и блок головок чтения/записи с их общим приводящим механизмом. Обычно, рядом с камерой носителей и головок располагаются схемы управления головками, дисками и, часто, интерфейсная часть и (или) контроллер. На интерфейсной карте устройства располагается собственно интерфейс дискового устройства, а контроллер с его интерфейсом располагается на самом устройстве. С интерфейсным адаптером схемы накопителя соединяются при помощи комплекта шлейфов.

 

Принцип функционирования жёстких дисков аналогичен этому принципу для ГМД.

 

Основные физические и логические параметры ЖД.

Диаметр дисков. Наиболее распространены накопители с диаметром дисков 2.2, 2.3, 3.14 и 5.25 дюймов.

Число поверхностей — определяет количество физических дисков, нанизанных на ось.

Число цилиндров — определяет, сколько дорожек будет располагаться на одной поверхности.

Число секторов — общее число секторов на всех дорожках всех поверхностей накопителя.

Число секторов на дорожке — общее число секторов на одной дорожке. Для современных накопителей показатель условный, т.к. они имеют неравное число секторов на внешних и внутренних дорожках, скрытое от системы и пользователя интерфейсом устройства.

Время перехода от одной дорожки к другой обычно составляет от 3.5 до 5 миллисекунд, а у самых быстрых моделей может быть от 0.6 до 1 миллисекунды. Этот показатель является одним из определяющих быстродействие накопителя, т.к. именно переход с дорожки на дорожку является самым длительным процессом в серии процессов произвольного чтения/записи на дисковом устройстве.

Время установки или время поиска — время, затрачиваемое устройством на перемещение головок чтения/записи к нужному цилиндру из произвольного положения.

Скорость передачи данных, называемая также пропускной способностью, определяет скорость, с которой данные считываются или записываются на диск после того, как головки займут необходимое положение. Измеряется в мегабайтах в секунду (MBps) или мегабитах в секунду (Mbps) и является характеристикой контроллера и интерфейса.

 

В настоящее время используются в основном жёсткие диски ёмкостью от 10 Гб до 80 Гб. Наиболее популярными являются диски ёмкостью 20, 30, 40 Гб.

 

Кроме НГМД и НГМД довольно часто используют сменные носители. Довольно популярным накопителем является Zip. Он выпускается в виде встроенных или автономных блоков, подключаемых к параллельному порту. Эти накопители могут хранить 100 и 250 Мб данных на картриджах, напоминающих дискету формата 3,5’’, обеспечивают время доступа, равное 29 мс, и скорость передачи данных до 1 Мб/с. Если устройство подключается к системе через параллельный порт, то скорость передачи данных ограничена скорость параллельного порта.

 

К типу накопителей на сменных жёстких дисках относится накопитель Jaz. Ёмкость используемого картриджа — 1 или 2 Гб. Недостаток — высокая стоимость картриджа. Основное применение — резервное копирование данных.

 

В накопителях на магнитных лентах (чаще всего в качестве таких устройств выступают стримеры) запись производится на мини-кассеты. Ёмкость таких кассет — от 40 Мб до 13 Гб, скорость передачи данных — от 2 до 9 Мб в минуту, длина ленты — от 63,5 до 230 м, количество дорожек — от 20 до 144.

 

CD-ROM — это оптический носитель информации, предназначенный только для чтения, на котором может храниться до 650 Мб данных. Доступ к данным на CD-ROM осуществляется быстрее, чем к данным на дискетах, но медленнее, чем на жёстких дисках.

 

Компакт-диск диаметром 120 мм (около 4,75’’) изготовлен из полимера и покрыт металлической плёнкой. Информация считывается именно с этой металлической плёнки, которая покрывается полимером, защищающим данные от повреждения. CD-ROM является односторонним носителем информации.

 

Считывание информации с диска происходит за счёт регистрации изменений интенсивности отражённого от алюминиевого слоя излучения маломощного лазера. Приёмник или фотодатчик определяет, отразился ли луч от гладкой поверхности, был рассеян или поглощён. Рассеивание или поглощение луча происходит в местах, где в процессе записи были нанесены углубления. Фотодатчик воспринимает рассеянный луч, и эта информация в виде электрических сигналов поступает на микропроцессор, который преобразует эти сигналы в двоичные данные или звук.

 

Скорость считывания информации с CD-ROM сравнивают со скоростью считывания информации с музыкального диска (150 Кб/с), которую принимают за единицу. На сегодняшний день наиболее распространенными являются 52х-скоростные накопители CD-ROM (скорость считывания 7500 Кб/с).

 

Накопители CD-R (CD-Recordable) позволяют записывать собственные компакт-диски.

 

Более популярными являются накопители CD-RW, которые позволяют записывать и перезаписывать диски CD-RW, записывать диски CD-R, читать диски CD-ROM, т.е. являются в определённом смысле универсальными.

 

Аббревиатура DVD расшифровывается как Digital Versatile Disk, т.е. универсальный цифровой диск. Имея те же габариты, что обычный компакт-диск, и весьма похожий принцип работы, он вмещает чрезвычайно много информации — от 4,7 до 17 Гбайт. Воз-можно, именно из-за большой емкости он и называется универсальным. Правда, на сего-дня реально применяется DVD-диск лишь в двух областях: для хранения видеофильмов (DVD-Video или просто DVD) и сверхбольших баз данных (DVD-ROM, DVD-R).

 

Разброс ёмкостей возникает так: в отличие от CD-ROM, диски DVD записываются с обеих сторон. Более того, с каждой стороны могут быть нанесены один или два слоя информации. Таким образом, односторонние однослойные диски имеют объем 4,7 Гбайт (их часто называют DVD-5, т.е. диски емкостью около 5 Гбайт), двусторонние однослойные — 9,4 Гбайт (DVD-10), односторонние двухслойные — 8,5 Гбайт (DVD-9), а двусторонние двухслойные — 17 Гбайт (DVD-18). В зависимости от объема требующих хранения данных и выбирается тип DVD-диска. Если речь идет о фильмах, то на двусторонних дисках часто хранят две версии одной картины — одна широкоэкранная, вторая в классическом телевизионном формате.

Операционная система компьютера (назначение, состав, способ организации диалога с пользователем). Загрузка компьютера.

  Процесс работы компьютера в определенном смысле сводится к обмену файлами…  

Файловая система. Папки. Файлы (имя, тип, путь доступа). Операции с папками и файлами в среде операционной системы.

Главное назначение носителей внешней памяти — долгосрочное хранение информации. Любая информация (текст, изображение, программа, видеофильм и т.д.) на внешнем носителе хранится в виде файла. Файл (file) — это поименованная область на диске, в которой хранится отдельный экземпляр информации определенного типа.

Файл характеризуется набором параметров (имя, расширение, размер, дата создания, дата последней модификации) и атрибутами, используемыми операционной системой для его обработки (“архивный”, “системный”, “скрытый”, “только для чтения”, “каталог” и др.).

Файловая структура может быть одноуровневой — это простая последовательность файлов. Многоуровневая файловая структура — древовидный способ организации файлов на диске. При этом существуют специальные файлы, которые в одних операционных системах называют каталогами (directory) (в других — папками), назначение которых — регистрация в них файлов (в том числе и других каталогов). Наличие поддержки каталогов в операционной системе позволяет выстроить иерархическую (многоуровневую) организацию размещения файлов на носителе. В этом случае файлы, имеющие одинаковую природу (файлы операционной системы, документы, офисные программы, игровые программы, результаты расчетов, домашние задания, рисунки и т.д.), размещаются в отдельных каталогах. Такая структура хранения информации позволяет уверенно ориентироваться в принадлежности той или иной информации, особенно если учесть, что на современных носителях информации могут храниться тысячи, а то и десятки тысяч файлов! Работа с информацией была бы значительно затруднена, если бы она была беспорядочно размещена на носителе.

Любой носитель изначально имеет один каталог, который создается операционной системой без нашего участия, — корневой. Корневой каталог на каждом носителе внешней памяти существует в единственном экземпляре. Все другие каталоги создаются либо пользователем, либо могут быть автоматически созданы программами.

На рисунке приведен пример иерархической структуры размещения информации на носителе (“” обозначает корневой каталог, имена каталогов выделены полужирным шрифтом, файлов — обычным).

Файлы и каталоги, зарегистрированные в одном каталоге, должны иметь уникальные имена. Файлы (или каталоги), зарегистрированные на одном и том же носителе информации, но в разных каталогах, могут иметь совпадающие имена.

Полное имя файла однозначно определяет местоположение любого файла на носителе. Оно состоит из пути к файлу, включающему логическое имя устройства и иерархическую систему каталогов, от корневого каталога до того, в котором содержится файл, и собственно имени файла и расширения.

Правила задания имени файла определяются

операционной системой и используемой файловой

системой. Вообще файловая система определяет об-

щую структуру именования, хранения и организации

файлов в операционной системе. Файловая система FAT

(File Allocation Table) поддерживается операционными

системами DOS и Windows (в DOS — FAT16; в

Windows9x — FAT16 и FAT32). Это файловая система, основанная на таблице размещения файлов, которая поддерживается операционной системой для отслеживания состояния различных сегментов дискового пространства, используемого для хранения файлов. NTFS (Windows NT File System) — файловая система операционных систем Windows NT и Windows 2000. Улучшенная по сравнению с FAT файловая система, разработанная для использования специально с ОС Windows NT. Она выполняет те же функции, что и FAT, но, кроме того, поддерживает средства восстановления файловой системы и допускает использование чрезвычайно больших носителей данных. Также поддерживает объектно-ориентированные приложения, обрабатывая все файлы как объекты с определяемыми пользователем и системой атрибутами. Каждый файл на томе NTFS представлен записью в специальном файле, называемом “главной файловой таблицей” (MFA).

В операционных системах семейства DOS имя файла может содержать от 1 до 8 символов, можно использовать символы латинского алфавита, арабские цифры и некоторые другие символы; есть ряд символов, использование которых в имени запрещено. В операционных системах семейства Windows имя может содержать уже от 1 до 255 символов, причем набор символов, из которых можно составлять имена файлов, расширяется. В частности, можно использовать буквы национальных алфавитов, пробелы и т.д. Windows, как правопреемница DOS, обеспечивает совместимость собственных “длинных” имен с короткими именами DOS, т.е. у файла Windows есть дополнительный атрибут — имя этого файла в DOS. Строчные и прописные буквы в именах файлов не различаются. По-другому дело обстоит в операционных системах семейства Unix. Там строчная и прописная буквы различаются, поэтому имена, записанные одними и теми же буквами, но имеющие различия в регистрах, будут разными.

Расширение имени файла записывается после точки и может содержать от 1 до 3 символов в DOS и больше 3 — в Windows. Чаще всего в расширение вкладывается определенный смысл (хотя пользователь может задавать и бессмысленные расширения) — оно указывает на содержимое файла или на то, какой программой был создан данный файл. Например, DOC, TXT — расширения текстовых файлов, COM, EXE — исполнимых файлов, INI — инициализационных файлов, PAS, BAS, CPP — исходные тексты программ на соответствующем языке программирования, и т.д. В операционной системе Windows именно по расширению файлы ассоциируются с определенной программой, с помощью которой они могут быть открыты для просмотра или модификации.

Примеры имен файлов:

a:mydirf1.txt

c:windowstempabcd.tmp

myfile.doc

Размер файла измеряется в байтах.

В зависимости от значений атрибутов файлов операционная система разрешает или запрещает те или иные действия над файлами.

Обычно в Windows по отношению к файлам и каталогам используют несколько иную терминологию. Познакомимся и с ней по материалам публикации [1, дополнительная литература].

Наиболее простыми являются документы и программы. Документы — это объекты, содержащие ту или иную информацию: тексты, картинки, звуки и т.д. Развитие мультимедийных возможностей компьютера приводит к тому, что в некоторых документах могут содержаться несколько видов информации одновременно, например, движущееся изображение и звук. Программы служат для обработки документов — это своеобразные инструменты воздействия на документы. Часто их еще называют приложениями, например, приложение MS- DOS или приложение Windows. Между отдельными программами и документами существует устойчивая связь: текстовый редактор работает с текстовыми документами, программа-фонограф воспроизводит звуки и т.п. Windows запоминает такие связи и способна самостоятельно их использовать при просмотре и работе с документами.

Группа однотипных документов, а также программы для их обработки могут быть помещены в общую папку. Папка является еще одним, более крупным объектом Windows. В отличие от документов и программ, являющихся простыми и “неделимыми” объектами, папка может содержать другие объекты, в том числе и новые папки; в частном случае папка может быть пустой.

Независимо от операционных систем персональных компьютеров все файлы можно разделить на текстовые и бинарные (по-другому — двоичные) файлы. Текстовыми называют файлы, в которых используются в качестве информационных символы с десятичными кодами 32-126 и 128-254. Двоичные файлы представляют собой последовательность из любых символов. Их длина определяется из заголовка файла. Это разделение является важным для различных операционных систем, поскольку назначение и обработка бинарных и текстовых файлов в операционных системах различаются.

Также файлы можно разделить на исполняемые (программы) и неисполняемые (файлы данных и документов). Исполняемые файлы могут запускаться операционной системой на выполнение, а неисполняемые файлы могут только изменять свое содержимое в процессе выполнения программ. Далее можно разделить файлы на основные, присутствие которых обязательно для работы операционной системы и программных продуктов, служебные, хранящие конфигурацию и настройки основных файлов, рабочие, содержимое которых изменяется в результате работы основных программных файлов и собственно ради которых и создаются все остальные файлы, а также временные файлы, создающиеся в момент работы основных и хранящие промежуточные результаты.

В процессе работы над файлами и каталогами (далее они называются объектами) производят следующие операции:

• создание (в текущем каталоге создается новый экземпляр объекта, ему дается имя. Созданный объект при этом может быть и пустым);

• копирование (копия объекта создается в другом каталоге или на другом носителе);

• перемещение (производится копирование объекта в другой каталог или на другой носитель, в исходном каталоге объект уничтожается);

• удаление (в исходном каталоге объект уничтожается);

• переименование (изменяется имя объекта).

В ОС DOS, Unix эти операции выполняются подачей из командной строки специальных команд. В семействе ОС Windows для этих целей служит специальная служебная программа Проводник (Explorer). Кроме того, графический интерфейс позволяет осуществлять эти же операции и другими способами, например, с использованием контекстного меню. Большинство пользователей всех ОС, включая графические, предпочитают применять при работе с файлами специальные программы-оболочки. У отечественного пользователя DOS наибольшей популярностью пользовалась программа-оболочка Norton Commander, у пользователей Windows — Far, Windows Commander и др.