РЕФЕРАТ на тему:
«Зовнішні і внутрішні
пристрої для ПК. Архіватори »
ЗМІСТ:
Вступ 3
Зовнішні та внутрішні пристрої ПК 4
Материнська плата 4
Жорсткий диск 4
Гнучкий диск 5
Дисковод компакт-дисків CD-ROM 6
Видеокарта (відеоадаптер) 7
Звукова карта 7
Системи, розташовані на материнській платі 8
Оперативна пам'ять 8
Процесор 8
Периферійні пристрої персонального комп'ютера 10
Пристрої введення знакових даних 10
Пристрої командного управління 11
Пристрої введення графічних даних 12
Пристрої виводу даних 13
Пристрої зберігання даних 16
Пристрої обміну даними 18
Архіватори. Призначення, можливості. 19
Теоретичні основи стиснення даних 19
Об'єкти стиснення 19
Оборотність стиснення 19
Введення
Персональний комп'ютер (ПК) -- це не один електронний апарат, а невеликийкомплекс взаємопов'язаних пристроїв, кожне з яких виконуєпевні функції. Часто вживаний термін "конфігурація ПК"означає, що конкретний комп'ютер може працювати з різним набором зовнішніх
(або периферійних) пристроїв, наприклад, з принтером, модемом, сканером іт.д.
Ефективність використання ПК великою мірою визначається кількістю ітипами зовнішніх пристроїв, які можуть застосовуватися в його складі. Зовнішніпристрої забезпечують взаємодію користувача з ПК. Широканоменклатура зовнішніх пристроїв, різноманітність їх техніко-експлуатаційних таекономічних характеристик дають можливість користувачеві вибрати такіконфігурації ПК, які найбільшою мірою відповідають йогопотребам і забезпечують раціональне рішення його завдання.
Конструктивно кожна модель ПК має так званий "базовий набір" зовнішніхпристроїв, тобто такий набір компонентів, подальші зменшення якогопризведе до недоцільності використання комп'ютера для конкретноїроботи або навіть повної безглуздості роботи з ним. Цей набір можнапобачити практично скрізь, де використовують комп'ютер, в нього входять:
- Системний блок (плюс дисковод або вінчестер, вмонтований в корпус);
- Монітор;
- Клавіатура.
Все перераховане вище становить "базову конфігурацію" даної моделі.
Розрізняють також поняття "обов'язкової конфігурації" ПК, яка означаєнеобхідний набір компонентів для роботи з конкретним програмнимпродуктом.
Зовнішні та внутрішні пристрої ПК
Материнська плата
Материнська плата - основна плата персонального комп'ютера. На нійрозміщуються:
V процесор - основна мікросхема, що виконує більшість математичних та логічних операцій;
V мікропроцесорний комплект (чіпсет) - набір мікросхем, що керують роботою внутрішніх пристроїв комп'ютера і визначають основні функціональні можливості материнської плати;
V шини - набори провідників, по яких відбувається обмін сигналами між внутрішніми пристроями комп'ютера;
V оперативна пам'ять (оперативний запам'ятовуючий пристрій, ОЗП) набір мікросхем, призначених для тимчасового зберігання даних , коли комп'ютер включений;
V ПЗП (постійний запам'ятовуючий пристрій), мікросхеми призначена для тривалого зберігання данньтх, у тому числі і коли комп'ютер вимкнено;
V роз'єми для підключення додаткових пристроїв (слоти )
Жорсткий диск
Жорсткий диск - основний пристрій для довгострокового зберігання великихобсягів даних і програм. Насправді це не один диск, а група співвіснідисків, що мають магнітне покриття й обертаються з високою швидкістю. Такимчином, цей «диск» має не дві поверхні, як має бути у звичайногоплоского диска, а 2n поверхонь, де n - число окремих дисків в групі
Управління роботою жорсткого диска виконує спеціальний апаратно -логічнепристрій - контролер жорсткого диска. У минулому воно являло собоюокрему дочірню плату, яку підключали до одного з вільних слотівматеринської плати. В даний час функції контролерів дисків виконуютьмікросхеми, що входять до мікропроцесорний комплект (чіпсет), хоча деяківиди високопродуктивних контролерів жорстких дисків, як і ранішепоставляються на окремій платі.
До основних параметрів жорстких дисків відносяться ємність іпродуктивність. Ємність дисків залежить від технології їх виготовлення. УНині більшість виробників жорстких дисків використовуютьвинайдену компанією, БМ технологію з використанням гігантськогомагніторезистивного ефекту (GMR-Giant Magnetic Resistance). Теоретичниймежа ємності однієї пластини, виконаною за цією технологією, становитьблизько 80 Гбайт. В даний час досягнуто технологічний рівень б
Гбайт на пластину, але розвиток триває.
Крім швидкості передачі даних з продуктивністю диска безпосередньо пов'язанийпараметр середнього часу доступу. Він визначає інтервал часу,необхідний для пошуку потрібних даних, і залежить від швидкості обертання диска.
Гнучкий диск
для оперативного перенесення невеликих обсягів інформації використовують такзвані гнучкі магнітні диски (дискети), які вставляють успеціальний накопичувач - дисковод. Приймальне отвір накопичувача знаходитьсяна лицьовій панелі системного блоку. Правильне напрямок подачі гнучкогодиска відзначено стрілкою на його пластиковому кожусі.
Основними параметрами гнучких дисків є: технологічний розмір
(вимірюється в дюймах), щільність запису (вимірюється в кратних одиницях) іповна ємність.
Дисковод компакт-дисків CD-ROM
У період 1994-1995 роках у базову конфігурацію персональних комп'ютерівперестали включати дисководи гнучких дисків діаметром 5,25 дюйма, але замістьних стандартною стала вважатися установка дисковода СD-RОМ, що має такіж зовнішні розміри.
Абревіатура СD-RОМ (Compact Disk Read-Only Memory) перекладається на російськумова як постійний запам'ятовуючий пристрій на основі компакт-диска.
Принцип дії цього пристрою полягає у зчитуванні числових даних здопомогою лазерного променя, що відбивається від поверхні диска. Цифровий записна компакт-диск відрізняється від запису на магнітних дисках дуже високоющільністю, і стандартний компакт-диск може зберігати приблизно 650 - 900
Мбайт даних.
Великі обсяги даних характерні для мультимедійної інформації (графіка,музика, відео), тому дисководи СD-RОМ відносять: до апаратних засобівмультимедіа. Програмні продукти; поширювані на лазерних дисках,називають мультимедійними виданнями. Сьогодні мультимедійні виданнязавойовують все більш міцне місце серед інших традиційних видіввидань. Так, наприклад, існують книги, альбоми, енциклопедії та навітьперіодичні видання (електронні журнали), що випускаються на СD-RОМ
Основним недоліком стандартних дисководів СD-RОМ є неможливістьзапису даних, але паралельно з ними існують і пристрої одноразовоїзапису СD-R (Compact Disk Recorder) і пристрої багаторазового запису СD-RW
Основним параметром дисководів СD-RОМ є швидкість читання даних. Вонавимірюється в кратних долях. За одиницю виміру прийнята швидкість читання вперших серійних зразках, що становила 150 Кбайт/с. Таким чином, дисководз подвоєною швидкістю читання забезпечує продуктивність 300 Кбайт/с, зучетверенной швидкістю - 600 Кбайт/с і т. д. В даний час найбільшогопоширення мають пристрої читання СD-RОМ з продуктивністю 32х-
52х. Сучасні зразки пристроїв однократного запису маютьпродуктивність 4х-40х, а пристроїв багаторазового запису-до 8х.
Видеокарта (відеоадаптер)
Спільно з монітором відеокарта утворює відеопідсистему персональногокомп'ютера. Відеокарта не завжди була компонентом ПК. На зорі розвиткуперсональної обчислювальної техніки в загальній області оперативної пам'ятііснувала невелика виділена екранна область пам'яті, до якоїпроцесор заносив дані, про зображення. Спеціальний контролер екранузчитував дані про яскравість окремих точок екрана з комірок пам'яті цієїобласті і відповідно до них керував розгорткою горизонтального променяелектронної гармати монітора.
З переходом від чорно-білих моніторів до кольорових і із збільшенням роздільної здатностіекрана (кількості точок по вертикалі і горизонталі) області відеопам'ятістало недостатньо для збереження графічних даних, а процесор переставсправлятися з побудовою та оновленням зображення. Тоді і відбулосявиділення всіх операцій, пов'язаних з управлінням екраном, в окремий блок,що отримав назву відеоадаптер. Фізично відеоадаптер виконано у виглядіокремої дочірньої плати, яка вставляється в один із слотів материнськоїплати і називається відеокартою. Відеоадаптер взяв на себе функціївідеоконтролера, відеопроцесора і відеопам'яті.
Звукова карта
Звукова карта стала одним з найбільш пізніх удосконаленьперсонального комп'ютера. Вона підключається до одного із слотів материнськоїплати у вигляді дочірньої карти і виконує обчислювальні операції, пов'язаніз обробкою звуку, мови, музики. Звук відтворюється через зовнішнізвукові колонки, що підключаються до виходу звукової карти. Спеціальний роз'ємдозволяє відправити звуковий сигнал на зовнішній підсилювач. Є такожроз'єм для підключення мікрофона, що дозволяє записувати мова або музикуі зберігати їх на жорсткому диску для наступної обробки і використання.
Основним параметром звукової карти є розрядність, яка визначаєкількість бітів, використовуваних при перетворенні сигналів з аналогової вцифрову форму і навпаки. Чим вище розрядність, тим менше похибка,пов'язана з оцифруванням, тим вища якість звучання. Мінімальним вимогоюсьогоднішнього дня є 16 розрядів, а найбільше поширення мають
32-розрядні і 64-розрядні пристрої.
В області відтворення звуку найбільш складно йде справа зістандартизацією. Відсутність єдиних централізованих стандартів призвело дотому, що ряд фірм, що займаються випуском звукового обладнання, де-фактоввели в широке використання свої внутрішньо фірмові стандарти. Так,наприклад, у багатьох випадках стандартними вважають пристрої, сумісні зпристроєм 8оіпйВ1а торгова марка на який належить компанії
Creative Labs.
Системи, розташовані на материнській платі
Оперативна пам'ять
Оперативна пам'ять (RAM-Random Access Memory) - це масив кристалічнихосередків, здатних зберігати дані. Існує багато різних типівоперативної пам'яті, але з точки зору фізичного принципу діїрозрізняють динамічну пам'ять (DRAM) і статичну пам'ять (SRAM).
Процесор
Процесор - основна мікросхема комп'ютера, в якій і проводяться всіобчислення. Конструктивно процесор складається з комірок, схожих на клітинкиоперативної пам'яті, але в цих комірках дані можуть не тільки зберігатися, алеі змінюватися. Внутрішні осередку процесора називають: регістрами. Важливотакож зазначити, що дані, що потрапили до деяких регістри, розглядаютьсяне як дані, а як команди, що керують обробкою даних в іншихрегістрах. Серед регістрів процесора є й такі, які в залежностівід свого змісту здатні модифіковані виконання команд. Такимчином, керуючи засиланням даних в різні регістри процесора, можнауправляти обробкою даних. На цьому і засноване виконання програм.
З іншими пристроями комп'ютера, і в першу чергу з оперативноюпам'яттю, процесор пов'язаний декількома групами провідників, які називаютьсяшинами. Основних шин три: шина даних, адресна шина і командна шина.
Система команд процесора. У процесі роботи процесор обслуговує дані,що знаходяться в його регістрах, в полі оперативної пам'яті, а також дані,що знаходяться в зовнішніх портах процесора. Частина даних він інтерпретуєбезпосередньо як дані, що частина даних - як адресні дані, а частина --як команди. Сукупність усіх можливих команд, які може виконатипроцесор над даними, утворює так звану систему команд процесора.
Процесори, що відносяться до одного сімейства, мають однакові або близькісистеми команд. Процесори, що відносяться до різних родин, розрізняються засистемі команд і невзаємозамінні.
Процесори з розширеною та скороченою системою команд. Чим ширше набірсистемних команд процесора, тим складніше його архітектура, тим довшеформальна запис команди (у байтах), тим вище середня тривалістьвиконання однієї команди, виміряна в тактах роботи процесора. Так,наприклад, система команд процесорів Intel Pentium в даний часнараховує більше тисячі різних команд. Такі процесори називаютьпроцесорами з розширеною системою команд - CISC-процесорами
(CISC-Complex Instruction Set Computing)
На противагу CISC-процесорів в середині 80-х років з'явилисяпроцесори архітектури RISC із скороченою системою команд (RISC - Reduced
Instruction Set Computing) При такій архітектурі кількість команд всистемі набагато менше, і кожна з них виконується набагато швидше. Такимчином, програми, що складаються з простих команд, що виконуються цимипроцесорами багато швидше. Зворотний бік скороченого набору командполягає в тому, що складні операції доводиться емулювати далеко неефективної послідовністю простих команд скороченого набору.
Периферійні пристрої персонального комп'ютера
Периферійні пристрої персонального комп'ютера підключаються до йогоінтерфейсів і призначені для виконання допоміжних операцій.
Завдяки їм комп'ютерна система набуває гнучкість і універсальність.
За призначенням периферійні пристрої можна підрозділити на:
V пристрої введення даних; в пристрої виведення даних;
V пристрої зберігання даних;
V пристрої обміну даними.
Пристрої введення знакових даних
Спеціальні клавіатури. Клавіатура є основним пристроєм вводуданих. Спеціальні клавіатури призначені для підвищення ефективностіпроцесу введення даних. Це досягається шляхом зміни форми клавіатури,розкладки її клавіш або методу підключення до системного блоку.
Клавіатури що мають спеціальну форму, розраховану з урахуванням вимогергономіки, називають ергономічними клавіатурами. Їх доцільно застосовуватина робочих місцях, призначених для введення великої кількості знаковоїінформації. Ергономічні клавіатури не тільки підвищують продуктивністьскладача і знижують загальне стомлення протягом робочого дня, але й знижуютьймовірність і ступінь розвитку ряду захворювань.
Розкладка клавіш стандартних клавіатур далека від оптимальної. Воназбереглася з часів ранніх зразків механічних друкарських машин. Уданий час існує технічна можливість виготовлення з клавіатуроптимізованої розкладкою, і існують зразки таких пристроїв (уЗокрема, до них відноситься клавіатура Дворака). Однак практичневпровадження клавіатур з нестандартною розкладкою знаходиться під питанням узв'язку з тим, що роботи з ними треба вчитися спеціально. На практиціподібними клавіатурами оснащують тільки спеціалізовані робочі місця.
За методом підключення до системного блоку розрізняють дротові і бездротовіклавіатури. Передача інформації в бездротових системах здійснюєтьсяінфрачервоним променем. Звичайний радіус дії таких клавіатур складаєкілька метрів. Джерелом сигналу є клавіатура.
Пристрої командного управління
Спеціальні маніпулятори. Крім звичайної миші існують і інші видиманіпуляторів, наприклад: трекболи, пенмауси, інфрачервоні миші.
Трекбол на відміну від миші встановлюється стаціонарно, і його кулькаприводиться в рух долонею руки. Перевага трекбола полягає в тому,що він не потребує гладкою робочої поверхні, тому трекболи знайшлишироке застосування, в портативних персональних комп'ютерах.
Пенмаус являє собою аналог кульковою авторучки, на кінці якоїзамість пишучого вузла встановлено вузол, що реєструє величину переміщення.
Інфрачервона миша відрізняється від звичайної наявністю пристрої бездротовоїзв'язку із системним блоком.для комп'ютерних ігор і в деяких спеціалізованих імітаторах застосовуютьтакож маніпулятори важільно-натискного типу (джойстики) та аналогічніджойпади, джойстик та штурвальному-педал'ние пристрою. Пристрої цього типупідключаються до спеціального порту, наявного на звуковій карті, або допорту USB.
Пристрої введення графічних даних
для введення графічної інформації використовують сканери, графічні планшети
(дигітайзери) та цифрові фотокамери. Цікаво відмітати, що з п?? міццюсканера можна вводити і знакову інформацію. У цьому випадку вихіднийматеріал вводиться в графічному вигляді, після чого обробляєтьсяспеціальними програмними засобами.
Планшетні сканери. Планшетні сканери призначені для введення графічноїінформації з прозорого або непрозорого листового матеріалу. Принципдії цих пристроїв полягає в тому, що промінь світла, відбитий відповерхні матеріалу (або що пройшов крізь прозорий матеріал),фіксується спеціальними елементами, званими приладами з зарядовимзв'язком (ПЗЗ). Зазвичай елементи ПЗС конструктивно оформляють у вигляді лінійки,розташовується по ширині вихідного матеріалу. Переміщення лінійкищодо аркуша паперу виконується механічним протяганням лінійкипри нерухомій установці листа або протяганням листа при нерухомоюустановці лінійки. Основними споживчими параметрами планшетнихсканерів є:
V роздільна здатність;
V продуктивність;
V динамічний діапазон;
V. максимальний розмір сканованого матеріалу.
Ручні сканери. Принцип дії ручних сканерів в основному відповідаєпланшетним. Різниця полягає в тому, що протягування лінійки ПЗЗ уданому випадку виконується вручну. Рівномірність і точність скануванняпри цьому забезпечуються незадовільно, і роздільна здатністьручного сканера становить 150-300 dpi.
Барабанні сканери. У сканерах цього типу вихідний матеріал закріплюється нациліндричної поверхні барабана, що обертається з високою швидкістю.
Пристрої цього типу забезпечують найвищу дозвіл (2400-5000 dpi)завдяки застосування не ПЗС, а фотоелектронні помножувачі. Їх використовуютьдля сканування вихідних зображень, які мають високу якість, аленедостатні лінійні розміри (фотонегативів, слайдів і т. п.)
Сканери форм. Призначені для введення даних зі стандартних форм,заповнених механічно або «від руки». Необхідність у цьому виникає припроведення переписів населення, обробці результатів виборів і аналізіанкетних даних.
Штрих-сканери. Цей різновид ручних сканерів призначена для вводуданих, закодованих у вигляді штрих-коду. Такі пристрої мають застосуванняу роздрібній торговій мережі.
Графічні планшети (дигітайзери). Ці пристрої призначені для введенняхудожньої графічної інформації. Існує кілька різнихпринципів дії графічних планшетів, але в основі всіх їх лежитьфіксація переміщення Спеціального пера щодо планшета. Такіпристрої зручні для художників і ілюстраторів, оскільки дозволяють їмстворювати екранні зображення звичними прийомами, напрацьованими длятрадиційних інструментів (олівець, перо, пензель).
Цифрові фотокамери. Як і сканери, ці пристрої сприймають графічнідані за допомогою приладів із зарядним зв'язком, об'єднаних у прямокутнуматрицю. Основним параметром цифрових фотоапаратів є роздільназдатність, яка напряму пов'язана з кількістю осередків ПЗС в матриці.
Найкращі споживчі моделі в даний час мають до 1 млн. осередків
ПЗЗ і, відповідно, забезпечують здатність зображення до 800х 1200точок. У професійних моделей ці параметри вище.
Пристрої виводу даних
У якості пристроїв виведення даних, додаткових до монітора, використовуютьдрукувальні пристрої (принтери), що дозволяють отримувати копії документів напапері або прозорому носії. За принципом дії розрізняють матричні,лазерні, світлодіодні та струменеві принтери.
Матричні принтери. Це найпростіші друкувальні пристрої. Дані виводятьсяна папір у вигляді відбитка, що утворюється при ударі циліндричних стрижнів
( «Голок») через фарбувальну стрічку. Якість друку матричних принтерівбезпосередньо залежить від кількості голок у друкуючої голівці. Найбільшепоширення мають 9-голчасті й 24 - голчасті матричні принтери.
Останні дозволяють отримувати відбитки документів, що не поступаються за якістюдокументами, виконаним на друкарській машинці.
Продуктивність роботи матричних принтерів оцінюють за кількістюдрукованих знаків в секунду (cps-characters per second). Звичайними режимамироботи у матричних принтерів є: draft - режим чорнової друку, normal
- Режим звичайного друку і режим NLQ (Near Letter Quality), якийзабезпечує якість друку, близьке до якості друкарської машинки.
Лазерні принтери. Лазерні принтери забезпечують високу якість друку,що не уступає, а в багатьох випадках і перевершує поліграфічне. Вонивідрізняються також високою швидкістю друку, яка вимірюється в сторінках ухвилину (ppm - page per minute), Як і в матричних принтерах, підсумковезображення формується з окремих точок.
До основних параметрів лазерних принтерів відносяться:
V роздільна здатність, dpi (Dots per inch - точок на дюйм)]
V продуктивність (сторінок в хвилину);
V формат використовуваного паперу;
V обсяг власної оперативної пам'яті.
При виборі лазерного принтера необхідно також враховувати параметрвартості, відбитку, тобто вартість витратних матеріалів для отриманняодного друкованого листа стандартного формату А4. До видаткових матеріаліввідноситься тонер і барабан, який після друку певної кількостівідбитків втрачає свої властивості. В якості одиниці вимірювання використовуютьцент на сторінку (маються на увазі центи США). В даний частеоретичну межу за цим показником складає близько 1,0-1,5. Напрактиці лазерні принтери масового застосування забезпечують значення від
2,0 до 6,0.
Основна перевага лазерних принтерів полягає в можливостіотримання високоякісних відбитків. Моделі середнього класузабезпечують дозвіл друку до 600 dрi, а професійні моделі - до
1200 dрi.
Світлодіодні принтери. Принцип дії світлодіодних принтерів схожий напринцип дії лазерних принтерів. Різниця полягає в тому, щоджерелом світла є не лазерна голівка, а лінійка світлодіодів.
Оскільки ця лінійка розташована по всій ширині друкованої сторінки,відпадає необхідність у механізмі формування горизонтальної розгортки івcя конструкція виходить простіше. надійніше і дешевше. Типова величинадозволу друку, для світлодіодних принтерів складає близько 600dpi.
Струменеві принтери. У струменевих друкуючих пристроях зображення на паперіформується з плям, що утворюються при попаданні крапель барвника напапір. Викид мікрокапель барвника відбувається під тиском, якийрозвивається в друкуючої голівці за рахунок пароутворення, В деякихмоделях крапля викидається клацанням в результаті п'єзоелектричногоефекту - цей метод дозволяє забезпечити більш стабільну форму краплі,близьку до сферичної.
Пристрої зберігання даних
Необхідність у зовнішніх пристроях зберігання даних виникає в двохвипадках:
• коли на обчислювальної системі обробляється більше даних, ніжможна розмістити на базовому жорсткому диску;
• коли дані мають підвищену цінність і необхідно виконуватирегулярне резервне копіювання на зовнішній пристрій (копіювання даних на жорсткому диску не є резервним і лише створює ілюзію безпеки).
В даний час для зовнішнього зберігання даних використовують кілька типівпристроїв, що використовують магнітні або магнітооптичні носії.
Стримери. Стримери - це накопичувачі на магнітній стрічці. Їх відрізняєпорівняно низька ціна. До недоліків стримерів відносять малупродуктивність (вона пов'язана перш за все з тим, що магнітна стрічка --цей пристрій послідовного доступу) і недостатню надійність (крімелектромагнітних наведень,: стрічки стримерів відчувають підвищенімеханічні навантаження і можуть фізично виходити з ладу).
ZIР-накопичувачі. ZIР-накопичувачі випускаються компанією Iomega,що спеціалізується на створенні зовнішніх пристроїв для зберігання даних.
Пристрій працює з дисковими носіями, за розміром трохиперевищують стандартні дискети і мають ємність 100/250/750 Мбайт.
ZIР-накопичувачі випускаються у внутрішньому і зовнішньому виконанні. У першуразі їх підключають до контролера жорстких дисків материнської плати, а подругий - до стандартного паралельного порту, що негативно позначається нашвидкості обміну даними.
Накопичувачі HiFD. Основним недоліком ZIР-накопичувачів є відсутністьїх сумісності зі стандартними гнучкими дисками 3,5 дюйми. Такийсумісністю мають пристрої НiFD компанії Sony. Вони дозволяютьвикористовувати як спеціальні носії ємністю 200 Мбайт, так і звичайнігнучкі диски. Сьогодні поширення цих пристроїв стримуєтьсяпідвищеною ціною.
Накопичувачі JAZ. Цей тип накопичувачів, як і ZIР-накопичувачі, випускаєтьсякомпанією Iomega За своїми характеристиками JAZ наближається до жорсткихдисків, але на відміну від них є змінним. Залежно від моделінакопичувача на одному диску можна розмістити 1 або 2 Гбайт даних.
Магнитооптичні пристрою. Ці пристрої отримали широкепоширення в комп'ютерних системах високого рівня завдяки своїйуніверсальності. З їх допомогою вирішуються завдання резервного копіювання,обміну даними та їх накопичення. Однак досить висока вартістьприводів і носіїв не дозволяє віднести їх до пристроїв масовогопопиту.
У цьому секторі паралельно розвиваються 5,25 - і 3,5-дюймові накопичувачі,носії для яких відрізняються в основному форм-фактором і ємністю.
Останнє покоління носіїв формату 5,25 досягає ємності 5,2 Гбайт.
Стандартна ємність для носіїв 3,5 "640 Мбайт.
У форматі 3,5 "нещодавно була розроблена нова технологія GIGAMO,що забезпечує ємність носіїв у 1,3 Гбайт, повністю сумісна зверхувниз з попередніми стандартами. У перспективі очікується появанакопичувачів і дисків форм-фактора 5,25. що підтримують технологію NFR (Near
Held Recording) яка забезпечить ємність дисків до 20 Гбайт, а Пізніше ідо 40 Гбайт.
Пристрої обміну даними
Модем. Пристрій, призначений для обміну інформацією між віддаленимикомп'ютерами по каналах зв'язку, прийнято називати модемом (Модулятор
+ Демодулятор). При цьому під каналом зв'язку розуміють фізичні лінії
(провідні, оптоволоконні, кабельні, радіочастотні), спосіб їхвикористання (комутовані і виділені) і спосіб передачі даних
(цифрові або аналогові сигнали). Залежно від типу каналу зв'язкупристрої прийому-передачі підрозділяють на радіомодеми. кабельні модеми таінші. Найбільш широке застосування знайшли модеми, орієнтовані напідключення до комутованих телефонних каналах зв'язку.
Цифрові дані, що надходять в модем з комп'ютера, перетворюються в ньомушляхом модуляції (по амплітуді, частоті, фазі) відповідно до обраногостандартом (протоколом) та направляються в телефонну лінію. Модем-приймач,розуміє цей протокол, здійснює зворотне перетворення
(демодуляцію) і пересилає відновлені цифрові дані в свійкомп'ютер. Таким чином забезпечується дистанційна зв'язок між комп'ютерамиі обмін даними між ними.
До основних споживчих параметрів модемів відносяться:
V продуктивність (біт/с);
V підтримувані протоколи зв'язку та виправлення;
V шинний інтерфейс, якщо модем внутрішній (ISА або РСI)
Від продуктивності модему залежить обсяг даних, переданих в одиницючасу. Від протоколів, що залежить ефективність взаємодіїданого модему з суміжними модемами (імовірність того, що вони набудутьу взаємодію один з одним при оптимальних настройках). Від шинногоінтерфейсу в даний час поки залежить тільки простота установки іналаштування модему (надалі при загальному вдосконаленні каналів зв'язкушинний інтерфейс почне впливати і на продуктивність).
Архіватори. Призначення, можливості.
Теоретичні основи стиснення даних
Характерною особливістю більшості «класичних» типів даних, зякими традиційно працюють люди, є певна надмірність.
Ступінь надлишковості залежить від типу даних. Однак, коли мова заходить прозберіганні готових документів або їх передачу, то надмірність можназменшити, що дає ефект стиснення даних. Якщо методи стиснення інформаціїзастосовують до готових документів, то нерідко термін стиснення даних підміняютьтерміном архівація даних, а програмні засоби, що виконують ціоперації, називають архіваторами,
Об'єкти стиснення
Залежно від того, в якому об'єкті розміщені дані, що піддаютьсястиснення, розрізняють:
• ущільнення (архівування) файлів;
• ущільнення (архівування) папок;
• ущільнення дисків.
Ущільнення файлів застосовують для зменшення їх розмірів при підготовці допередачі по каналах електронних мереж або до транспортування на зовнішньомуносії малої місткості, наприклад на гнучкому диску.
Ущільнення папок використовують як засіб архівації даних перед тривалимзберіганням, зокрема, при резервному копіюванні.
Ущільнення дисків має на меті сприяння підвищення ефективності використання їхробочого простору і, як правило, застосовується до дисків, які маютьнедостатню ємність.
Оборотність стиснення
Незважаючи на достаток алгоритмів стиснення даних, теоретично є тільки триспособу зменшення їх збитковості. Це або зміна змісту даних,або зміна їх структури, або і те й інше разом.
Якщо при стисненні даних відбувається зміна їх змісту, метод стисненнянезворотній і при відновленні даних з стиснутого файлу не відбуваєтьсяповного відновлення початкової послідовності. Такі методи називаютьтакож методами стиснення з регульованою втратою інформації. Вони застосовнітільки для тих типів даних, для яких формальна втрата частини вмістуне приводить до значного зниження споживчих властивостей. У першучергу це відноситься до мультимедійних даними:відеорядом, музичним записам, звукозаписи і малюнках. Методи стиснення звтратою інформації звичайно забезпечують набагато вищий ступіньстиснення, ніж оборотні методи, але їх не можна застосовувати до текстовихдокументів, баз даних і, тим більше, до програмного коду. Характернимиформатами стиснення з втратою інформації є:
• ЗРО для графічних даних;
• МРО для відеоданих;
• МРЗ для звукових даних.
Якщо при стисненні даних відбувається тільки зміна їх структури, то стисненнязвернемо. З результуючого коду можна відновити вихідний масив шляхомзастосуваннязворотного методу. Зворотні методи застосовують для стиснення будь-яких типів даних.
Характерними форматами стиснення без втрати інформації є:
•. О1Р,. Т1Р,. РСХ і багато інших для графічних даних;
•. АУI для відеоданих;
•. . АЮ, .1 (АК,. Ii7Н,, ЄП,. САВ і багато інших, для будь-яких типів даних.
Алгоритми оборотних методів
При дослідженні методів стиснення даних слід мати на увазі існуваннянаступних доведених теорем.
1. для будь-якій послідовності даних існує теоретична межа,який не може бути перевищений без втрати частини інформації.
2. для будь-якого алгоритму стиснення можна вказати таку послідовністьданих, для якої він забезпечить кращу ступінь стиснення, ніж інші методи.
З. для будь-якого алгоритму стиснення можна вказати таку послідовністьданих, для якої цей алгоритм взагалі не дозволить отримати стиснення.
Таким чином, обговорюючи різні методи стиску, слід мати на увазінайвищу ефективність вони демонструють для даних різних типів і різнихобсягів.
Існує досить багато зворотніх методів стиснення даних, алеоснові лежить порівняно невелика кількість теоретичних алгоритмів.
Алгоритм 1Е
В основу алгоритмів I? ЇЇ покладено принцип виявлення повторюванихпослідовностей даних і заміни їх проста структура, в якійвказується код даних та коефіцієнт повторення.
Алгоритм До
В основу алгоритмів кодування за ключовими словами (Кеу Епсоаiп покладенокодування лексичних одиниць початкового документа групами байтівфіксованої довжини. Прикладом лексичної одиниці може служити слово
(послідовність сим воло в, праворуч і ліворуч обмежена пробілами абосимволами кінця абзацу). Результат кодування зводиться в таблицю, якаприкладається до результуючому коду і являє собою словник. Зазвичайдля англомовних текстів прийнято використовувати двухбайтную кодування слів.
Утворені при цьому пари байтів називають токенів.
Ефективність даного методу істотно залежить від довжини документа,оскільки через необхідність прикладати до архіву словник довжина краткихдокументів, що не тільки не зменшується, а навіть зростає.
Алгоритм Хафмана
В основі цього алгоритму лежить кодування не байтами, а бітовими групами.
• Перед початком кодування здійснюється частотний аналіз коду документу івиявляється частота повтору кожного з символів зустрічаються.
• Чим частіше зустрічається той чи інший символ, тим меншою кількістю бітіввін кодується (відповідно, чим рідше зустрічається символ, тим довше йогокодова бітова послідовність).
• що утвориться в результаті кодування ієрархічна структурапрікладьтвается до стиснення документу як таблиці відповідності.
Синтетичні алгоритми
Розглянуті вище алгоритми в «чистому вигляді» на практиці не застосовують того,що ефективність кожного з них сильно залежить від початкових умов. Узв'язку з цим, сучасні засоби архівації даних використовують більшескладні алгоритми, що базуються на комбінації декількох теоретичнихметодів. Загальним принципом у роботі таких «синтетичних» алгоритмів єпопередній перегляд та аналіз вихідних даних для індивідуальноїнастройки алгоритму на особливості оброблюваного матеріалу.
Програмні засоби стиснення дан них
«Класичними» форматами стиснення даних, широко використовуються вповсякденній роботі з комп'ютером, є формати .2 ЛР і. АЮ. Останнімчасом до них додався популярний формат. ЯК.
У першу чергу, це пов'язано з тим, що при обробці файлів відбуваєтьсявтрата «довгих імен» файлів і підміна їх іменами М по специфікації 8.3.
Це може створити споживачу документа певні незручності, а ввипадках, коли архівація проводиться з метою резервного копіювання,втрата «довгих імен» взагалі недопустима.
Базові вимоги до диспетчерам архівів
Сучасні програмні засоби для створення та обслуговування архівіввідрізняються великим обсягом функціональних можливостей, багато з якихвиходять далеко за рамки простого стиснення даних і ефективно доповнюютьстандартні засоби операційної системи. У цьому сенсі сучаснізасоби архівації даних називають диспетчерами архівів.
До базових функцій, які виконують більшість сучасних диспетчерівархівів, відносяться:
• вилучення файлів з архівів;
• створення нових архівів;
• додавання файлів в наявний архів;
• створення архівів;
• створення розподілених архівів на носіях малої ємності;
• тестування цілісності структури архівів;
• повне або часткове відновлення пошкоджених архівів;
• захист архівів від перегляду і несанкціонованої модифікації.
Саморозпаковуються архіви. У тих випадках, коли проводиться архіваціядля передачі документа споживачеві, слід передбачити наявність у ньогопрограмного засобу, необхідного для отримання вихідних даних зущільненого архіву. Якщо таких коштів у споживача немає або немає підставприпускати їх наявність, створюють саморозпаковуються архіви.
Саморозпаковується готується на базі
