Контрольная работа: Технологии обработки и хранения информации

Электронные микросхемы памяти компьютеров делится на четыре вида:

оперативное запоминающее устройство ОЗУ (RAM - randomaccessmemory, т.е. память с произвольным доступом);

КЭШ-память (память, расположенная в непосредственной близости с микропроцессором);

постоянное запоминающее устройство ПЗУ, хранящее в своей памяти программы BIOS (BasicInput-OutputSystem, базовая система ввода-вывода), используется только для чтения (ROM, ReadOnlyMemory); это устройство хранит информацию и после выключения компьютера;

память хранения конфигурации компьютера CMOS-микросхема.

От размеров оперативной памяти зависит быстродействие работы компьютера. Чем больше ОЗУ, тем быстрее работают программы, тем больший объем информации можно обработать. При этом появляется возможность параллельной многозадачной работы нескольких программ и устройств компьютера. Есть свои ОЗУ в принтерах и мониторах. Это повышает их быстродействие. В принтерах достаточное ОЗУ позволяет вести распечатку текста и корректировку следующего документа одновременно. В мониторах достаточное ОЗУ позволяет повысить быстродействие вывода изображения. В современных ПК возможно такое быстродействие, что можно смотреть даже видео фильмы.

Если ОЗУ в вашем компьютере недостаточно, то его можно увеличить, вставив в специальные гнезда системной платы компьютера более мощные микросхемы.

В ПК есть специальная CMOS-микросхема электронной памяти, в которой записана информация о конфигурации компьютера. К ней подключен аккумулятор в качестве источника питания. Это позволяет сохранять информацию в ней даже после выключения компьютера. Однако, если долго не включать компьютер или аккумулятор испортится, то информация может исчезнуть. В этом случае придется устанавливать конфигурацию в CMOS-микросхеме при включении ПК.

Постоянные магнитные запоминающие устройства компьютера

Постоянные магнитные запоминающие устройства обладают меньшим быстродействием, чем электронные, но зато они хранят информацию и после выключения компьютера. Объем магнитных запоминающих устройств может достигать нескольких гигабайт. Однако следует помнить, что ресурс их не безграничен, т.е. количество часов работы и число записей \ считываний у этих устройств ограничен. Поэтому при длительной работе с ними повышается вероятность случайного выхода их из строя с потерей информации. Следует оградить себя от такого рода неожиданностей и архивировать, дублировать информацию на дисках, которые используют только для ее хранения.

Магнитные устройства делятся на два вида:

"гибкий диск (дискета, FloppyDisk, FD);

"жесткий диск (HardDisk, HD).

Магнитный диск вращается, а магнитная головка перемещается по радиусу. Таким образом, информация записывается на концентрических дорожках, число которых зависит от размера головки.

Гибкие диски

Гибкие диски (дискеты) позволяют переносить документы и программы с одного компьютера на другой, хранить информацию, не используемую постоянно на компьютере, делать архивные копии информации, содержащейся на жестком диске.

В современных компьютерах используются накопители для дискет размером 3,5 дюйма (89 мм) и емкостью 0,7 и 1,4 Мбайт. Эти дискеты заключены в жесткий пластмассовый конверт, что значительно повышает их надежность и долговечность. Для защиты от записи не корпусе дискеты имеется специальный переключатель - защелка, разрешающая или запрещающая запись на дискету (это черный квадратик в нижнем левом углу дискеты). Здесь, однако, запись на дискету разрешена, если отверстие, закрываемое защелкой, закрыто, и запрещена, если это отверстие открыто.

Перед первым использованием дискеты необходимо специальным образом инициализировать. Это делается с помощью программы DOSFormat.

Жесткий диск

Накопители на жестком диске (винчестеры) предназначены для постоянного хранения информации - программ операционной системы, часто используемых пакетов программ, редакторов документов, трансляторов с языков программирования и т.д. Наличие жесткого диска значительно повышает удобство работы с компьютером.

Для пользователя накопители на жестком диске отличаются друг от друга прежде всего своей емкостью, т.е. тем, сколько информации помещается на диске. Другим важным показателем является скорость работы диска, которая характеризуется двумя показателями: временем доступа к данным на диске, скоростью чтения и записи данных на диске.

Следует заметить, что время доступа и скорость чтения / записи зависят не только от самого дисковода, но и от параметров всего тракта обмена с диском: от быстродействия контроллера диска, системной шины и основного микропроцессора компьютера.

Другие виды запоминающих устройств компьютера

Кроме перечисленных запоминающих устройств в ПК применяются стримеры, лазерные компакт-диски, магнитооптические диски, карты флэш-памяти и др.

Стример.

Стример представляет собой специальную кассету с магнитной лентой. Стример применяется только для архивного хранения информации. Для оперативной работы, подобно жестким или гибким дискам, он не пригоден. Процесс считывания\записи занимает минуты и определяется скоростью перемотки магнитной ленты. Объем стримера может быть 80 Мб и более. Правила работы со стримером несложны. Кассету стримера погружают в специальный карман считывающего/записывающего устройства, затем запускают специальную диалоговую программу, с помощью которой можно записать и считать информацию со стримера.

Лазерные компакт-диски.

Лазерный диск - это одно - или двусторонний полимерный диск с нанесенным на его поверхность активным слоем. Для работы с лазерными компакт-дисками необходим специальный CD-дисковод. В таком дисководе головка содержит два полупроводниковых диода. Один диод излучает, а другой принимает модулированный отраженный от диска лазерный луч. Геометрические размеры лазерного луча значительно меньше, чем размеры магнитной головки. Поэтому число дорожек на лазерном диске в 1000 раз больше, чем на магнитном диске такого же размера. Объем информации, записанной на лазерный диск, может достигать 4,5 Гб.

Лазерный диск, как и стриммер, используют только для архивного хранения информации, поэтому они работают только в режиме считывания. Записывают информацию на лазерные диски на специальной записывающей аппаратуре. Многие современные программные продукты распространяются на лазерных дисках.

Магнитооптические диски.

Сравнительно недавно среди накопителей оцифрованной информации появилась еще одна новинка - перезаписываемый цифровой мини-диск фирмы Sony (Minidisc - MD), в котором используется комбинированный магнитооптический способ записи. Он имеет поверхность из магнитного материала, который можно перемагнитить только при температуре 180°. В момент записи лазерный луч производит нагрев поверхности диска, а магнитная головка осуществляет перемагничивание. Затем поверхность диска остывает, и рабочий слой фиксирует магнитные частицы в том положении, которое они получили во время записи информации под воздействием магнитной головки. При считывании лазерный луч по-разному отражается от намагниченных и ненамагниченных участков, что воспринимается считывающей головкой как последовательность логических нулей и единиц. Для записи звука на мини-диск и его воспроизведения создан новый аппарат - MD-рекордер.

Твердотельные носители (флэш-память).

На основе методов цифрового сжатия информации созданы миниатюрные устройства, в которых для записи звука используются сменные твердотельные полупроводниковые носители, так называемая флэш-память. Эта память является универсальной и используется для записи любой оцифрованной информации.