Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Российский государственный университет туризма и сервиса

Волгоградский филиал

Предмет: Информатика

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Накопители на жестких и гибких магнитных дисках, оптических дисках CD-ROM. Ошибки диска. Системы программирования

Студентка:

Воронченко Наталья Сергеевна

Преподаватель:

Орлов О.А.

Волгоград 2014 год.



Введение

Выпускаемые накопители информации представляют собой гамму запоминающих устройств с различным принципом действия физическими и технически эксплуатационными характеристиками. Основным свойством и назначением накопителей информации является ее хранение и воспроизведение. 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. Обратим особое внимание на дисковые магнитные накопители - накопители на жестких магнитных дисках.



Жёсткие диски

Накопители на жёстких дисках. В 1973 году фирма IBM выпустила жёсткий диск IBM 3340. Ёмкость диска составляла 16 Кб, он содержал 30 магнитных цилиндров по 30 дорожек в каждом. Из-за этого и был назван “винчестером” (30/30” - марка знаменитой винтовки).

Накопители на жёстком диске (винчестеры) предназначены для постоянного хранения информации, используемой при работе с компьютером: программ операционной системы, часто используемых пакетов программ, редакторов документов, трансляторов с языков программирования и т.д. Наличие жёсткого диска значительно повышает удобство работы с компьютером. Для пользователя накопители не жёстком диске отличаются друг от друга, прежде всего, своей ёмкостью, т.е. тем, сколько информации помещается на диске. Скорость работы диска характеризуется двумя показателями: временем доступа к данным на диске и скоростью чтения и записи данных на диск. Эти характеристики соотносятся друг с другом приблизительно так же, как время разгона и максимальная скорость автомобиля. При чтении или записи коротких блоков данных, расположенных в разных участках диска, скорость работы определяется временем доступа к данным - подобно тому, как при движении автомобиля по городу в час пик с постоянными разгонами и торможениями не так уж важна максимальная скорость, развиваемая автомобилем. Зато при чтении или записи данных (в десятки и сотни килобайт) файлов гораздо важнее пропускная способность тракта обмена с диском - точно также, как при движении автомобиля по скоростному шоссе важнее скорость автомобиля, чем время разгона. Диски хранят данные в последовательной форме, а процессор считывает и записывает данные по параллельной шине данных. Функции преобразования данных выполняет интерфейсная система. В семействе IBM PC накопителями управляет контроллер диска, подключенный плоским кабелем к накопителю. Перед передачей данных накопитель подает сигнал на одну из четырех линий запроса контроллера. Контроллер отвечает выходным сигналом на соответствующей линии подтверждения. После этого контроллер передает сигнал в остальные устройства ввода-вывода. Затем в контроллер загружаются начальный адрес и число передаваемых байтов. Данные начинают передаваться с диска через плату контроллера на шину данных и в запоминающее устройство. После передачи данных управление шиной данных возвращается процессору. В интерфейсе диска необходима микросхема, которая преобразует данные из последовательной формы в параллельную и наоборот. С одной стороны платы имеется вход с шины данных компьютера, а с другой - вход от дискового накопителя. Между ними находится микросхема сдвига, которая преобразует данные.

фрагментация программирование жесткие гибкие

Гибкие магнитные диски. Два основных вида

Гибкий диск (англ. floppy disk) или дискета, -- носитель небольшого объема информации, представляющий собой гибкий пластиковый диск в защитной (пластмассовой) оболочке. Используется для переноса данных с одного компьютера на другой и для распространения программного обеспечения.

Различные виды дискет и накопителейВ центре дискеты имеется приспособление для захвата и обеспечения вращения диска внутри пластмассового корпуса. Дискета вставляется в дисковод, который вращает диск с постоянной угловой скоростью.

При этом магнитная головка дисковода устанавливается на определенную концентрическую дорожку диска, на которую и производится запись или с которой производится считывание информации. Информационная емкость современной дискеты невелика и составляет всего 1,44 Мбайт. Скорость записи и считывания информации также мала (составляет всего около 50 Кбайт/с) из-за медленного вращения диска (360 об./мин).

В целях сохранения информации гибкие магнитные диски необходимо предохранять от воздействия сильных магнитных полей (например, не класть рядом с дискетой мобильный телефон) и нагревания, так как такие физические воздействия могут привести к размагничиванию носителя и потере информации.

В настоящее время наибольшее распространение получили дискеты со следующими характеристиками: диаметр 3,5 дюйма (89 мм), ёмкость 1,44 Мбайт, число дорожек 80, количество секторов на дорожках 18 (Дискеты же с диаметром 5,25" сейчас используются очень редко, так их емкость не превышает 1,2 Мбайт, да и к тому же, выполнены они из менее прочного материала). Дискета устанавливается в накопитель на гибких магнитных дисках (англ. floppy-disk drive), автоматически в нем фиксируется, после чего механизм накопителя раскручивается до частоты вращения 360 в минуту. В накопителе вращается сама дискета, магнитные головки остаются неподвижными. Дискета вращается только при обращении к ней. Накопитель связан с процессором через контроллер гибких дисков.

В последнее время появились трехдюймовые дискеты, которые могут хранить до 3 Гбайт информации. Они изготавливаются по новой технологии Nano2 и требуют специального оборудования для чтения и записи, которое пока не входит в стандартный пакет при покупке ПК.

CD-ROM

Принцип работы дисковода напоминает принцип работы обычных дисководов для гибких дисков. Поверхность оптического диска (CD-ROM) перемещается относительно лазерной головки постоянной линейной скоростью, а угловая скорость меняется в зависимости от радиального положения головки. Луч лазера направляется на дорожку, фокусируясь при этом с помощью катушки. Луч проникает сквозь защитный слой пластика и попадает на отражающий слой алюминия на поверхности диска. При попадании его на выступ, он отражается на детектор и проходит через призму, отклоняющую его на светочувствительный диод. Если луч попадает в ямку, он рассеивается, и лишь малая часть излучения отражается обратно и доходит до светочувствительного диода. На диоде световые импульсы преобразуются в электрические, яркое излучение преобразуется в нули слабое - в единицы. Таким образом, ямки воспринимаются дисководом как логические нули, а гладкая поверхность как логические единицы.

Производительность CD-ROM обычно определяется его скоростными характеристиками при непрерывной передаче данных в течение некоторого промежутка времени и средним временем доступа к данным, измеряемыми соответственно в Кбайт/с. Существуют одно-, двух-, трех-, четырех-, пяти, шести и восьмискоростные дисководы, обеспечивающие считывание данных со скоростью 150, 300, 450, 600, 750, 900, 1200 Кбайт/с соответственно. В настоящий момент распространены двух- и четырехскоростные дисководы. В общем случае дисководы с четырехкратной скоростью обладают более высокой производительностью, однако, оценить чистое преимущество дисковода с четырехкратной скоростью по сравнению с дисководом с удвоенной скоростью бывает не так просто. Прежде всего, это зависит от того с какой операционной системой и с каким типом приложения ведется работа. При высокой интенсивности повторяющегося доступа к CD-ROM и считывании небольшого количества данных (например, при работе с базами данных) ”импульсная” скорость считывания информации приобретает важное значение. Например, по данным журнала InfoWorld, производительность дисководов с четырехкратной скоростью, по сравнению с дисководами с удвоенной скоростью, в случае операции доступа к базе данных в среднем повышается вдвое. В случае простого копирования данных выигрыш составляет от 10 до 30%. Однако, наибольшее преимущество получится при работе с полноформатным видео. Для повышения производительности дисководов их снабжают буферной памятью (стандартные объемы КЭШа: 64, 128, 256, 512, 1024 Кбайт). Буфер дисковода представляет собой память для кратковременного хранения данных, после считывания их с CD-ROM, но до пересылки в плату контролера, а затем в ЦП. Такая буферизация дает возможность дисковому устройству передавать данные в процессор небольшими порциями, а не занимать его время медленной пересылкой постоянного потока данных. Например, согласно требованиям стандарта MPC уровня 2 накопитель CD-ROM удвоенной скоростью должен занимать не более 60% ресурсов ЦП. Важной характеристикой дисковода является степень заполнения буфера, которая влияет на качество воспроизведения анимационных изображений и видеофильмов. Эта величина определяется как отношение числа блоков данных, переданных в буфер из накопителя и хранящихся в нем до момента начала их выдачи на системную шину, к общему числу блоков, которые способен вмещать буфер. Слишком большая степень заполнения может привести к задержкам при выдаче из буфера на шину; с дугой стороны, буфер со слишком малой степенью заполнения будет требовать больше внимания со стороны процессора. Обе эти ситуации приводят к скачкам и срывам изображения во время воспроизведения.

CD-R диск имеет такие же характеристики, как и CD-ROM, но позволяют записывать на них один раз информацию.

CD-RW диск имеет такие же характеристики, как и CD-ROM, но позволяет не только записывать на них информацию, но и дозаписывать ее, также стирать ранее записанные данные и записать новые.

DVD-ROM

DVD - оптических диски, подобны CD. Под таким девизом уже начат выпуск новых устройств, знаменующих переход к 17-гигабайтным носителям данных и цифровому видео. О том, что обычные диски CD-ROM, рожденные для записи звука, не так уж хорошо подходят для компьютеров. 8 декабря 1995 года крупнейшие производители приводов CD-ROM и связанных с ними устройств подписали окончательное соглашение, утвердив не только ”тонкости” формата, но и название новинки DVD (Digital Video Disk), HDCD (High Den city CD - диск высокой плотности записи), MMCD (MultiMedia CD), SD (Super Density - сверхвысокой плотности). Впрочем, споры вокруг нового стандарта не завершились с принятием соглашения - даже название не находит единогласной поддержки в рядах основателей: весьма распространенной является версия расшифровки аббревиатуры как Digital Versatile Disk - цифровой многофункциональный диск.

Ошибка диска, логические и физические ошибки. Поиск и устранение логических ошибок. Фрагментация. Программы проверки диска. Программы фрагментации

Существует два вида ошибок на жестком диске: логические и физические….

Логические ошибки могут возникать из-за прерванного копирования, отключения электроэнергии и многих многих других факторов - исправить их не составит труда. (Во времена Windows 98 и FAT32 файловой системы довольно частая логическая ошибка была с определением доступного места на диске)

Физические ошибки - это уже серьезно, просто так их исправить невозможно. Как правило в процессе эксплуатации на жестком диске могут появиться нечитаемые сектора, но об этом мы поговорим более подробно в продолжении этой статьи.

Как проверить жесткий диск на логические ошибки

Для проверки диска на логические ошибки мы будем использовать стандартную утилиту Windows, поэтому никаких программ устанавливать не нужно, просто открываем “Мой компьютер”, кликаем правой кнопкой по разделу который нужно проверить, выбираем свойства, открываем вкладку “Сервис”, жмем кнопку “Проверить”, и выбираем пункт “Проверить диск”. В этом случае Windows проверит раздел на наличие логических ошибок и если найдет - исправит их. В моем примере я использовал Windows 8.1, в более ранних версиях операционных систем присутствовала галочка “Проверять и восстанавливать поврежденные сектора” и именно этот пункт отвечал за работу с этими самыми физическими ошибками. К сожалению стандартная утилита малоинформативна и эффективно помогает избавиться только от логических ошибок.

Программы для проверки диска дополнительно:

· Victoria

· HDDScan

· Акронис

· HDDRegenerator

Фрагментация. Программы для фрагментации.

Во время записи файла на жесткий диск существует вероятность, что файл не поместится в отведенное ему пространство и операционная система разделит его на логические части. Такое деление файла на части и называется фрагментацией файла. Фрагментацией диска или файловой системы называют процент фрагментированных файлов.

Наиболее сильно фрагментируются файлы, которые часто меняют размер, например базы данных и протоколы (логи) программ, а также файлы большого размера, например фильмы.

Чем сильнее фрагментирована файловая система, тем медленней компьютер работает с информацией на жестком диске. А в связи с тем, что жесткий диск - одно из наиболее узких мест в быстродействии ПК, то при увеличении фрагментации может значительно страдать производительность всего компьютера.

Стоит обратить ваше внимание, что чем сильнее заполнен жесткий диск тем сильнее начинают фрагментироваться файлы на нем. Чтобы не доводить фрагментирование до критического уровня не заполняйте раздел жесткого диска более чем на 80%.

Запустить программу можете: ПКМ на диске -> Свойство диска -> Быстродействие -> Дефрагментация

Программы помимо утилиты на windows:

· Advanced SystemCare 6.1

· EASEUS Partition Master Professional

· MiniTool Partition Wizard Professional

· Eassos PartitionGuru

Системы программирования. Разновидности языков программирования. Перспективы развития, визуальное программирование.

Виды и типы современных языков программирования

Разделение языков на универсальные и специализированные. Все популярные языки можно поделить на универсальные и специализированные. Универсальные языки используются для решения разных задач. Специализированные языки предназначены для решения задач одного, максимум нескольких, видов задач.(например, работы с базами данных, web-программирования или написание скриптов для администрирования операционных систем).

Виды специализированных языков:

1.Языки для работы с базами данных:

а)Языки, входящие в состав промышленных клиент-серверных систем управления базами данных.(СУБД) (PL-SQL в СУБД Oracle, Transact-SQL в Microsoft SQL Server)

б)Языки являющиеся частью других видов СУБД (Visual FoxPro, Microsoft Access, Paradox и т.п.)

2. Языки предназначенные для web-программирования.

а) Языки, исполняющиеся на сервере, поддерживающего Web-сайт.(РНР, Perl, VBScript)

б) Языки, исполняющиеся на браузере (программе просмотра) клиента JavaScript, JScript, VBScript

3.Языки для математических расчетов

4.Языки для автоматизации работы определенных программных продуктов. (VBA в Microsoft Office)

6.Специализированные языки других видов. К универсальным языкам можно отнести языки Visual C++, Visual C++.Net, Visual C#.Net, Visual J#.Net, Java, Delphi, Borland C#, Borland C++ Builder. Хотя чаще всего специализированные языки происходят от универсальных языков например PHP, Perl и JаvаScript произошли от языка С++, VBScript и VBA произошли от языка Visual Bаsic'а, отличия между специализированными и универсальными языками очень значительны. Специализированные языки, чаще всего используются для написания не очень больших программ, поэтому они оптимизированы на быстрое написание программ и уменьшение размера исходного кода, и в меньшей степени на уменьшение ошибок, использование объектно-ориентированное программирования и разделения кода на модули. А универсальные языки, как правило, используются для создания больших и очень больших проектов, поэтому в них все сделано, чтобы уменьшить количество ошибок и облегчить проектирования программ, облегчение разработки крупных программ.

Основное отличие специальных языков от универсальных:

1) В них меньше объектно-ориентированных средств и средств доступа технологий COM+, DCOM, CORBA, к функциям API операционных систем;

)Меньше средств многопоточного программирования и распределенного программирования;

3)Используются только динамические типы (т.е. тип переменной определяется в зависимости от её значения, а не при объявление переменной), а не статические. Единственное исключение: в версии 9 языка Visual FoxPro можно использовать и статические типы переменных.

Структура современных языков программирования.

Универсальные языки (и языки производные от них)

I) Производные от языка С++

1. На основе С++:

1.1 Borland C++, Watcom C++ (устарели)

1.2 Microsoft Visual C++

1.3 Microsoft Visual C++ .Net

1.4 Borland C++ Builder

1.5 Borland C++ Builder .Net

1.6 JavaScript[1] (специализированный язык, для разработки страниц в Интернете)

2. На основе Java[2]:

2.1 Java и Java2

2.2 Microsoft Visual J++

2.3 Microsoft Visual J# .Net

3. На основе C#:

3.1 Microsoft Visual C# .Net

3.2 Borland C# Builder.Net

II) Производные от языка Pascal

1 Borland Pascal, Turbo Pascal (устарели)

2 Modula, Oberon, Component Pascal, Active Oberon, Zonnon (сейчас непопулярны)

3 Borland Delphi

4 Borland Delphi .Net

III) Производные от языка Basic

1 Microsoft Visual Basic

2 Visual Basic for Application

3 VBScript (специализированный язык, для разработки страниц в Интернете)

4 Microsoft Visual Basic .Net

Специализированные языки

I) Языки программирования, предназначенные для Интернета:

1. PHP

2. Perl

3. JavaScript

4. VBScript

II) Языки программирования в системах управления базами данных

1. В локальных и файл - серверных СУБД

1.1 Microsoft Visual FoxPro (В одноименной СУБД)

1.2 Visual Basic for Application (В СУБД Access)

2. Клиент - серверных промышленных СУБД

1.1 PL-SQL (В СУБД Oracle[3])

1.2 Transact - SQL (В СУБД Microsoft SQL Server)

Язык Java разработан фирмой Sun, а JavaScript разработан фирмой Nescafe,и по большому счету это два разных языка, но поскольку их синтаксис очень похож, будем считать, что язык JavaScript произошел от Java. Также существует диалект JavaScript, разработанный фирмой Microsoft, использующийся в Internet Explorer и называемый Jscript.

Очень многие программисты, возможно скажут, что Java вовсе не произошла от C++,и хотя возможно это и так, но если сравнивать их синтаксис то будет видно, что их синтаксис похож, поэтому можно их считать "родственниками”.

В СУБД Oracle можно кроме языка PL - SQL использовать также язык Java.

Визуальное программирование - способ создания программы для ЭВМ путём манипулирования графическими объектами вместо написания её текста. Визуальное программирование часто представляют как следующий этап развития текстовых языков программирования. Наглядным примером может служить утилита Визуальный Pascal, где редактируются графические объекты и одновременно отображается соответствующий текст программы. В последнее время визуальному программированию стали уделять больше внимания - в связи с развитием мобильных сенсорных устройств (КПК, планшеты), когда использование клавиатуры не очень удобно.

Необходимо различать:

графический язык программирования, который прежде всего язык программирования (со своим синтаксисом)

визуальные средства разработки -- как правило, под ними подразумевают средства проектирования интерфейсов или какую либо CASE-систему для быстрой разработки приложений или SCADA-систему для программирования микроконтроллеров.

Языки визуального программирования могут быть дополнительно классифицированы в зависимости от типа и степени визуального выражения, на следующие типы:

языки на основе объектов, когда визуальная среда программирования предоставляет графические или символьные элементы, которыми можно манипулировать интерактивным образом в соответствии с некоторыми правилами;

языки, в интегрированной среде разработки которых на этапе проектирования интерфейса применяются формы, с возможностью настройкой их свойств. Примеры: Delphi и C++ Builder фирмы Borland, С#

языки схем, основанные на идее «фигур и линий», где фигуры (прямоугольники, овалы и т. п.) рассматриваются как субъекты и соединяются линиями (стрелками, дугами и др.), которые представляют собой отношения. Пример: UML.

В современных разработках делаются попытки интегрировать подход визуального программирования с программированием потоков данных (англ. dataflow programming), чтобы иметь непосредственный доступ к состоянию программы для онлайновой отладки, или автоматизированная генерация и документирование программы. Языки потоков данных также позволяют делать автоматическое распараллеливание, которое может стать одним из величайших достижений программирования в будущем.

Перспективы развития языков и систем программирования

Пять составляющих, образующих цикл развития языков:

Совершенствование внутренней архитектуры вычислительных систем и возрастание производительности процессора стимулирует развитие операционных систем (ОС). Развитие ОС ведет к расширению возможностей языков и систем программирования и развитию прикладного программного обеспечения (ПО). Прикладное ПО широко применяется в различных сферах деятельности, и изменение мировоззрения на компьютерные технологии и возрастание потребностей в наиболее удобном представлении области применения программных продуктов требует совершенствования аппаратной архитектуры и мощности вычислительных систем.

Развитие языков программирования и средств разработки:

К современным средствам разработки приложений относятся языки и системы программирования. Можно выделить две основные тенденции в истории развития методов программирования или проектирования программ:

1. Перемещение акцентов от программирования отдельных частей к программированию более крупных компонентов.

2. Развитие и совершенствование языков программирования высшего уровня.

Большинство современных коммерческих программных систем существенно сложнее и объемнее их предшественников.

Были разработаны методы декомпозиции, абстрагирования и построения иерархии. Также были созданы более выразительные языки программирования и произошел переход от процедурных языков к декларативным.

Условно все языки программирования можно разбить на 5 поколений:

1. Fortran 1, Algol 58.

2. Fortran 2, Algol 60, Cabol, Lisp.

3. PL 1 (возник при сращивании трех языков: Fortran, Algol, Cabol), Algol 68, C, Pascal, Simyla.

4. C++ (сращивание С и Simyla), Delphi, Visual Basic, Turbo Pascal.

5. Java, Java Scrip, HTML, VRML.

Размещено на Allbest.ru

...