Устройства хранения информации
Примеры носителей: глиняная табличка, бумага, человеческая ДНК, $USB-Flash$ память.
Рассмотрим устройства хранения информации, называемые также запоминающими устройствами (ЗУ).
К основным параметрам запоминающих устройств относятся:
- информационная ёмкость (бит);
- потребляемая мощность;
- время хранения информации;
- быстродействие.
ЗУ делятся на внешние и внутренние устройства.
Диски
Вся информация пользователя, включая операционную систему, программы, игры, документы и прочие данные, хранится на специальных носителях, называемых дисками. Внутри компьютера, как правило, размещается магнитный (в основном) или твердотельный накопитель, именуемый жестким диском (винчестер). Так же данные могут храниться на всевозможных внешних носителях, к которым относятся гибкие магнитные накопители (дискеты), оптические диски (CD, DVD, Blu-Ray), карты памяти (носители, используемые для хранения данных в цифровых устройствах, например фотоаппаратах, плеерах и т.д.), флэш-диски и прочие. При этом все они предназначены для долговременного хранения информации.
Работа со всеми перечисленными дисками практически однотипна. Каждому носителю или устройству хранения данных, операционной системой присваивается уникальное логическое имя в виде латинской буквы алфавита и двоеточия после нее. Устройствам для работы с дискетами дают имена «A:» и «B:». За ними, начиная с буквы «C», в алфавитном порядке следуют имена жестких дисков, которых может быть несколько. После жестких дисков, так же в алфавитном порядке начинают присваиваться имена для оптических приводов (устройств чтения/записи оптических дисков). Затем следуют названия сетевых дисков и устройств считывания данных с флэш-карт.
Информация, хранящаяся на компьютере, измеряется в байтах. При этом самая маленькая единица измерения данных называется битом. В одном байте содержится 8 бит.
Современные программы и данные пользователей имеют размеры в несколько десятков и сотен тысяч байт, так что в реальных условиях используются гораздо более крупные единицы измерения: килобайты, мегабайты, гигабайты и терабайты.
Единицы измерения информации
Например, данная страница, которую вы читаете, занимает места на жестком диске равным всего Кб. Сами же жесткие диски имеют емкости, начиная от 80 Гбайт, и доходят до 3 Терабайт. Средний объем оперативной памяти у современного компьютера составляет от 2 до 4 Гбайт. Оптические диски могут разместить в себе от 700 Мб до 50 Гб информации в зависимости от типа. Всевозможные карты памяти и флэшки имеют емкости от 512 Мбайт до 128 Гбайт.
Системы хранения данных на компьютере
В компьютере имеется один или несколько накопителей – устройств, которые хранят информацию на металлическом или пластиковом диске. Информация на диске сохраняется, даже когда компьютер выключен.
Накопитель жесткого диска
Накопитель жесткого диска на компьютере сохраняет информацию на жестком диске – негибкой круглой пластине или стопке пластин с магнитным покрытием.
Поскольку жесткие диски могут содержать большие объемы информации, они обычно являются основным средством хранения данных на компьютере и содержат почти все ваши программы и файлы. Накопитель на жестких дисках обычно находится в системном блоке.
Устройства чтения компакт- и DVD-дисков
Почти все компьютеры сегодня оборудованы устройствами чтения компакт- и DVD-дисков, которые обычно расположены на передней панели системного блока. С помощью лазеров устройства чтения компакт-дисков считывают (получают) данные с компакт-диска, много таких устройств могут еще и записывать на компакт-диски данных.
Если у вас есть устройство записи дисков, можно хранить копии файлов на чистых компакт-дисках. Также можно использовать устройство чтения компакт-дисков, воспроизведение на компьютере музыкальные компакт-диски.
Устройства чтения DVD выполняют все функции устройств чтения компакт-дисков и, кроме того, читают DVD-диски. Если в компьютере есть устройство чтения DVD-дисков, то можно просматривать фильмы. Многие устройства чтения DVD-дисков могут записывать данные на пустые DVD-диски.
Если у вас есть устройство записи компакт- или DVD-дисков, периодически делайте резервные копии важных файлов на компакт-или DVD-дисках. Если жесткий диск выйдет из строя, вы сохраните важные данные.
Накопитель на гибких дисках
Накопители на гибких дисках хранят информацию на гибких дисках, которые также называют дискетами. По сравнению с компакт- и DVD-дисками, дискеты могут хранить небольшое количество данных.
Также они медленнее записываются и более устойчивы к повреждениям. Именно поэтому накопители на гибких дисках менее популярны, чем прежде, хотя в некоторых компьютерах они все еще используются.
Почему эти диски называют гибкими? Внешнюю ее часть сделана из твердого пластика, и это только обложка. Сам диск сделан из тонкого и гибкого винила.
Компьютерная мышь или манипулятор
Компьютерная мышь – это небольшое устройство, которое используется, чтобы выбирать или указывать на объекты на экране компьютера. Хотя мыши бывают разных форм, типичная мышь действительно напоминает живую мышку. Она маленькая, продолговатая и соединена с системным блоком при помощи длинного провода, который напоминает хвост. Некоторые новые модели мышей беспроводные.
Обычно мышь имеет две кнопки: основную (обычно расположена слева) и вспомогательную. Многие мыши также имеют колесико между двумя кнопками, которое позволяет плавно прокручивать страницы.
При перемещении мыши рукой, на экране в том же направлении движется указатель. (Вид указателя может изменяться в зависимости от его расположения на экране.)
Чтобы выбрать объект, следует навести на него указатель и щелкнуть (нажать и отпустить) основную кнопку. Основной способ взаимодействия с компьютером – это наведение указателя мыши на соответствующий элемент и нажатия основной кнопки. Дополнительные сведения см. Использование мыши.
Компьютерная клавиатура
Клавиатура используется в основном для ввода в компьютер. Как и на клавиатуре пишущей машинки, на ней есть клавиши с буквами и цифрами, но также и специальные клавиши:
- Функциональные клавиши, расположенные в верхнем ряду, выполняющих различные функции в зависимости от того, где они используются.
- Цифровая клавиатура расположена с правой стороны большинства клавиатур, позволяет быстро вводить цифры.
- Навигационные клавиши, например клавиши со стрелками, позволяют перемещаться по документу или веб-странице.
Также с помощью клавиатуры можно выполнить множество действий, выполняемых мышью. Дополнительные сведения см. Использование клавиатуры.
Монитор для компьютера
Монитор представляет информацию визуально с помощью текста и графики (Графический интерфейс). Часть монитора, на котором отображается информация, называется экран. Как и телевизионный экран, компьютерный экран может отображать статичные изображения или видео.
На данный момент используются два основных типа мониторов: ЭЛТ (электронно-лучевая трубка) и ЖК-монитор (ЖК). Оба типа предоставляют четкое изображение, но преимущество ЖК-мониторов в том, что они тоньше и легче.
Принтер для компьютера
Принтер переносит данные с компьютера на бумагу. Для работы с компьютером принтер не нужен, но он позволяет печатать сообщения электронной почты, открытки, приглашения, объявления и другие материалы. Также многим нравится печатать дома свои фото.
Есть два основных типа принтеров – струйные и лазерные. Струйные принтеры популярные для домашнего использования.
Они могут печатать черно-белые или полноцветные изображения, а в случае использования специальной бумаги – даже фотографии высокого качества. Лазерные принтеры быстрее и рассчитаны на интенсивное использование.
Звуковые устройства
Динамики воспроизводят звуки. Они могут быть встроены в системный блок или подключены с помощью кабелей. Динамики позволяют слушать музыку и слышать звуковые эффекты.
Модем для подключения к интернету
Чтобы подключить компьютер к интернету, нужен модем. Модем – это устройство, посылает и получает компьютерную информацию по телефонной линии или скоростном кабеля.
Модемы иногда встроены в системный блок, но скоростные модемы обычно являются отдельными компонентами.
Двоичный код
Информация всегда имеет форму сообщения, а сообщение кодируется тем или иным набором знаков, символов, цифр. С технической точки зрения самым удобным и эффективным является использование двоичного кода, то есть набора символов, алфавита, состоящего из пары цифр . Поскольку двоичный код используется для хранения информации в вычислительных машинах, его еще называют машинным кодом.
Цифры 0 и 1, образующие набор , обычно называют двоичными цифрами, потому что они используются как алфавит в так называемой двоичной системе счисления. Система счисления представляет собой совокупность правил и приемов наименования и записи чисел, а также получения значения чисел из изображающих их символов. Количество знаков в алфавите системы счисления обычно отражается в ее названии: двоичная, троичная, восьмеричная, десятичная, шестнадцатеричная и т. д. Вообще говоря, можно рассматривать системы счисления с любым количеством знаков в алфавите. В настоящее время общепринятой является арабская десятичная система счисления, алфавит которой состоит из десяти цифр . Однако для использования в ЭВМ десятичная система слишком сложна, так как для ее применения необходимо подобрать технические способы изображения десяти различных цифр. С точки зрения технической реализации компьютера, гораздо проще работать всего с двумя цифрами двоичной системы .
Элементарное устройство памяти компьютера, которое применяется для изображения одной двоичной цифры, называется двоичным разрядом или битом.
Внутренняя разрядность процессора определяет, какое количество битов он может обрабатывать одновременно при выполнении арифметических операций.
Внешняя разрядность процессора определяет, сколько битов одновременно он может принимать или передавать во внешние устройства.
Гибкие магнитные диски
Одним из наиболее распространенных носителей информации являются гибкие магнитные диски (дискеты) или флоппи-диски (от англ. floppy disk). В настоящее время широко используются гибкие диски с внешним диаметром 3,5″ (дюйма), или 89 мм, называемые обычно 3-дюймовыми. Диски называются гибкими потому что их рабочая поверхность изготовлена из эластичного материала и помещена в твердый защитный конверт. Для доступа к магнитной поверхности диска в защитном конверте имеется закрытое шторкой окно.
Поверхность диска покрывается специальным магнитным слоем. Именно этот слой обеспечивает хранение данных, представленных двоичным кодом. Наличие намагниченного участка поверхности кодируется как 1, отсутствие — как 0. Информация записывается с двух сторон диска на дорожках, которые представляют собой концентрические окружности (рисунок 18.3). Каждая дорожка разделяется на секторы. Дорожки и секторы представляют собой намагниченные участки поверхности диска.
Работа с дискетой (запись и чтение) возможна только при наличии на ней магнитной разметки на дорожки и секторы. Процедура предварительной подготовки (разметки) магнитного диска называется форматированием. Для этого в состав системного программного обеспечения включена специальная программа, с помощью которой и производится форматирование диска.
Рис. 18.3. Разметка поверхности гибкого диска
Форматирование диска — процесс магнитной разметки диска на дорожки и секторы.
Для работы с гибкими магнитными дисками предназначено устройство, называемое дисководом, или накопителем на гибких магнитных дисках (НГМД). Дисковод для гибких дисков относится к группе накопителей прямого доступа и устанавливается внутри системного блока.
Гибкий диск вставляется в щель дисковода, после чего автоматически открывается шторка и происходит вращение диска вокруг своей оси. При обращении к нему соответствующей программы магнитная головка записи/чтения устанавливается над тем сектором диска, куда надо записать или откуда требуется считать информацию. Для этого дисковод снабжен двумя шаговыми электродвигателями. Один двигатель обеспечивает вращение диска внутри защитного конверта. Чем выше скорость вращения, тем быстрее считывается информация, а значит, увеличивается скорость обмена информацией. Второй двигатель перемещает головку записи/чтения вдоль радиуса поверхности диска, что и определяет другую характеристику внешней памяти — время доступа к информации.
В защитном конверте имеется специальное окно защиты записи. Это окно может быть открыто или закрыто с помощью бегунка. Для предохранения информации на диске от изменения или удаления это окно открывают. При этом запись на гибкий диск становится невозможна и доступным остается только чтение с диска.
Для обращения к диску, установленному в дисководе, используются специальные имена в виде латинской буквы с двоеточием. Наличие после буквы двоеточия позволяет компьютеру отличить имя дисковода от буквы, поскольку это общее правило. Дисководу для считывания информации с 3-дюймового диска присваивается имя А: или иногда В:.
Запомните правила работы с гибкими дисками.
1. Не дотрагивайтесь до рабочей поверхности диска руками.
2. Не держите диски вблизи источника сильного магнитного поля, например около магнита.
3. Не подвергайте диски нагреванию.
4. Рекомендуется делать копии содержимого гибких дисков на случай их повреждения и выхода из строя.
Существенно увеличить хранимый на магнитном диске объем позволяют технологии, которые при записи дополнительно используют сжатие информации (ZIP-диск).
Дополнительные устройства вывода информации
— принтер. Устройства для формирования изображения или текста на твёрдом носителе (как правило, бумаге).
— графические планшеты. Устройства для непосредственного рисования изображения на экране компьютера. Используются, как правило, профессиональными художниками, дизайнерами.
— колонки. Устройства для передачи звуковой информации.
Кроме описанных приборов существует масса дополнительных устройств, которые могут находиться как за пределами системного блока, так и внутри его но, при этом они всегда будут называться «периферийными».
Зачем это все?
Хранение данных — одно из важнейших направлений развития компьютеров, возникшее после появления энергонезависимых запоминающих устройств. Системы хранения данных разных масштабов применяются повсеместно: в банках, магазинах, предприятиях. По мере роста требований к хранимым данным растет сложность хранилищ данных.
Надежно хранить данные в больших объемах, а также выдерживать отказы физических носителей — весьма интересная и сложная инженерная задача.
Бесплатные программы русские. Программирование 1С
Опубликовано 10 августа 2011
Рассказываем детям и взрослым, и даже пожилым людям о том, где компьютер хранит всю информацию
Статья написана очень простым языком. Опытные пользователя компьютера могут пропустить текст.
Об информации и дисках компьютера
Вы слышали, что внутри компьютера много информации. Что компьютер может «лазить в интернет», хранить «фотки», запускать игры, печатать тексты и еще в нем есть «какие-то программы».
В целом это правильно. Но требуется еще кое-что узнать, чтобы легче понять суть.
Когда мы включаем компьютер, то можем увидеть на экране какие-то надписи, смену картинок, мелькания прямоугольных рамок и так далее. Откуда это все берется? Все содержимое компьютера (тексты, фотографии, музыка, фильмы, программы, игры) называется «информацией«. Она хранится внутри компьютера.
Но где именно все это находится?Посмотрите на свой компьютер. Подумайте.. выцарапано гвоздиком на задней крышке? Нет. На маленьких листочках бумаги, скрученных в рулон и засунутых в дырочку снизу? Вряд ли.
Информация в компьютере хранится на специальном таком устройстве, в такой маленькой железной коробочке, с названием «диск»
Диск — это такое специальное устройство, «приборчик», «коробочка» — предназначенное для хранения всей информации, которая уже имеется на компьютере. Итак, мы имеем компьютер, а внутри компьютера диск, на котором хранится информация.
Для многих, кто еще новичок в компьютерных делах, понятие — информация — довольно расплывчатое. Давайте сделаем его более конкретным, чтобы нам стало легче обсуждать всё остальное. Представьте, что у вас есть бумажный блокнот, в который вы записывали дни рождения ваших друзей, родственников и всех, кто вам дорог. Раз в неделю вы просматриваете этот блокнот, и говорите себе: «Так.. надо не забыть поздравить друга Васю с днем рождения, через два дня». А в другой раз: «О! Чуть не забыл. Завтра день рождения у моего ручного попугая. Надо ему купить что-нибудь вкусненького.»
Я хочу сказать, что содержимое вашего блокнота — это и есть информация. Вы ее просмотрели (поискали в ней) — и сделали нужные выводы. И никого не забыли поздравить вовремя. А теперь представьте — строчки из вашего блокнота оказались на экране компьютера. Пусть вы пока не знаете, как они там оказались, но представить это вы можете. И вы теперь вместо блокнота читаете надписи на экране. И теперь на экране, вместо блокнота, записаны даты рождения друга Васи, попугая Кеши или министра финансов Гондураса. Что это означает?
Что даже в Гондурасе есть финансы. Это шутка. На самом деле это означает, что информация, к которой вы привыкли и которая раньше была в вашем блокноте — теперь хранится в вашем компьютере. А где именно в компьютере она хранится? Правильно! На диске.
Вы слышали, что на компьютере можно смотреть фильмы. А что такое фильм? Правильно — это тоже информация. На компьютере можно слушать музыку — это тоже разновидность информации. Только эта информация предназначена для ваших ушей. На компьютере можно смотреть фотографии — это информация для ваших глаз.
Давайте сделаем вывод: Все, что вы можете увидеть на экране компьютера, или услышать от компьютера — это и есть ИНФОРМАЦИЯ.
Более подробно о хранении информации
Я говорил вам, что информация в компьютере хранится на диске. На самом деле под словом «диск» подразумеваются различные технические устройства, различные технические «штуки», которые могут находится постоянно внутри компьютера, а могут время от времени подключаться к нему, а затем — отключаться. Все эти устройства объединяет одно — они хранят внутри себя информацию. И позволяют компьютеру, к которому они подключены , эту информацию извлекать на свет.
Например, если у вас ноутбук или настольный компьютера, то внутри, как правило, имеется жесткий диск. Это действительно некая, очень полезная металлическая коробочка, которая спрятана внутри корпуса компьютера. Ее можно увидеть, только если открыть внутренности компьютера. Она установлена внутри постоянно, компьютер нуждается в ней, на ней он хранит важную информацию, которая требуется чтобы компьютер мог вообще включиться и начать работать. Но в дополнение к важной компьютерной информации, жесткий диск позволяет хранить ваши любимые фотографии, фильмы, музыку, электронные книжки и так далее. Насколько хватит свободного места.
Давайте еще немного углубимся в технические детали. Совсем чуть-чуть. Я говорил, что жесткий диск — это металлическая коробочка. Но что же внутри этой коробочки? И почему же коробочка называется — жесткий диск — если это вовсе не круглый предмет, а прямоугольный?
Дело в том, что внутри этой коробочки действительно есть диск, металлический, он действительно вращается моторчиком, который спрятан внутри этой коробочки. Помните виниловые пластинки с записями ансамбля «Орэра» или мастера советской патриотической песни Иосифа Кобзона? Вот, внутренняя круглая «пластиночка» жесткого диска чем-то напоминает пластинку с мелодией. Назначение их обеих — это хранить записанную информацию. Надеюсь, вы понимаете, что мелодии на виниловой пластинке вполне можно называть информацией.
Представьте, вам сегодня повезло. Вам удалось купить в сельмаге пластинку с новыми песнями «Сябров». Но если у вас нет проигрывателя, граммофона, в который можно вставить эту пластинку — вы не сможете насладиться музыкой. Останется просто крутить пластинку на пальце и самому петь. Значит, кроме непосредственно диска (пластинки) нам требуется еще и устройство, которое будет проигрывать диск. Выразимся по-научному. Мы имеем «носитель информации» — диск, пластинку. Чтобы использовать эту информацию (прослушать музыку) — нам нужно «устройство чтения» информации — проигрыватель.
Так вот, жесткий диск (коробочка внутри компьютера) содержит в себе одновременно и «носитель информации» и «устройство чтения». Если мы возьмем виниловую пластинку и приклеим ее навсегда к проигрывателю — у нас получится жесткий диск. Носитель информации, в этом случае, неотделим от устройства чтения. Поэтому из жесткого диска нельзя вытащить круглую пластиночку, на которой записана информация. Он сломается, поэтому он — НЕСЪЕМНЫЙ.
Но существуют и СЪЕМНЫЕ устройства для хранения информации. Видели когда-нибудь оптический диск? Их еще называют DVD («ди-ви-ди») дисками, CD («си-ди») дисками. Сейчас на таких дисках продают музыку, фильмы, компьютерные игры. На самом пластиковом диске записана информация, но устройство чтения (проигрыватель) находится отдельно. Например, оно вмонтировано в компьютер и имеет сбоку узкую щелочку. В эту щелочку можно вставить нужный оптический диск, посмотреть фильм, затем вытащить этот диск, вставить другой — с новым фильмом. В этом случае мы видим, что устройство чтения оптических дисков — это отдельная «штуковина», а сама информация, которую это устройство может проигрывать — находится на оптических дисках, называемых DVD или CD — дисками. Эти диски обычно хранят на полочке шкафа, в пластмассовых коробочках.
Еще в компьютере бывает встроено устройство для чтения гибких дисков. Это отдельная разновидность диска. Эти диски тоже можно вставлять и вынимать из компьютера. На такой диск помещается небольшой объем информации, поэтому такие диски выходят из употребления. На многих современных компьютерах и нотебуках устройство для чтения гибких дисков отсутствует.
Итак. Давайте нарисуем короткую картину сказанного. Мы имеем компьютер, внутри него есть жесткий диск. Который нельзя вытаскивать, он все время внутри корпуса. На нем есть информация. Это понятно? Но в то же время внутри компьютера может располагаться еще и устройство чтения DVD-дисков, со щелочкой сбоку, куда можно вставлять любой оптический диск. В самом устройстве чтения DVD нет информации, но если мы в него вставим оптический диск — информация появится. Устройство сможет прочитать информацию со вставленного нами диска. Таким образом у нас в компьютере будет одновременно два хранилища информации: жесткий диск и устройство чтения DVD-дисков со вставленным в него каким-нибудь диском (с новой компьютерной игрой, например)
