Как называется часть памяти жесткого диска идентифицированная латинскими буквами с d

Обновлено: 07.07.2024

часть памяти жесткого диска, идентифицируемая латинскими буквами С: D: и т.д.

накопитель на жестком магнитном диске

4. Несуществующий тип манипуляторов типа «мышь»

5. Максимальная скорость передачи данных через порт USB 1.1 равна

наименьшая единица пространства, с которой работает ОС в таблице расположения файлов

+деление дисковых дорожек представляющее собой основную единицу размера, используемую накопителем

запись, формируемая ОС, которая отслеживает размещение каждого файла на диске и то, какие сектора использованы а какие свободны для записи в них новых данных

дорожки, расположенные напротив друг друга на всех сторонах всех дисков

концентрическое деление диска.

7. Основные принципы функционирования ЭВМ сформулировал

8. Какое из устройств ввода-вывода является специализированным устройством для компьютерных игр?

9. Устройство внешней памяти могут иметь

только сменные носители

только размер в 3,5 дюйма

+сменные или фиксированные носители

только размер в 5,25 дюйма

только фиксированные носители

10. В понятие физической структуры жесткого диска не входит

11. Важнейшими общими характеристиками для устройств внешней памяти являются

+ёмкость, время доступа, скорость передачи данных

разрешающая способность в пикселях

скорость вращения диска, размер в дюймах и мощность

Объем лотка для бумаги, количество копий без заправки картриджа и скорость распечатки

цена, размер и цвет

12. Какое имя файла называется “внешним”?

имя файла, с которым файл объявлен в програме

это имя состоящее из двух слов, первое слово-собственное имя файла, второе слово

полное имя файла на диске

+хранение файлов вне программы

имя файла, под которым файл сохранен в операционной системе

13. Видеоадаптер это…

устройство, определяющее тип адаптеров

+блок управления экраном

устройство для вывода текстовых или графических образов

устройство, определяющее графический режим

специальная программа, предназначенная для управления техническими устройствами компьютера

14. Стандартная емкость дискеты размером 3,5 дюйма составляет

15. Тип принтера в котором в качестве расходного материала используется жидкие чернила

16. Быстродействие жесткого диска оценивается

зоной парковки головок, размером диска

скоростью передач данных, временем доступа к сектору

режимом передачи данных

17. Разновидность плоттеров которые по принципу формирования изображения относятся к векторному типу

18. Объем поставляемых в настоящее время флоппи-дисков составляет

19. Интерфейс или разъем на которой не подключают принтер

20. При выборе CD-ROM необходимо учитывать следующие параметры

+производительность, тип интерфейса, тип механизма извлечения диска

тактовая частота, вес и фирма производитель

количество цилиндров, секторов и кластеров

разрешающая способность, размер по диагонали

скорость передачи и время доступа к данным, наличие внутренних буферов и их емкость

21. Монитор компьютера используется, как устройство

вывода графической информации на бумажные носители

для соединения компьютеров в локальную сеть

ввода графической информации

ввода-вывода звуковой информации

22. Логически неделимой единицей информации является

23. В понятие физической структуры жесткого диска не входит

24. Запись и считывание информации в дисководах для гибких дисков осуществляется с помощью

25. По отношению к корпусу компьютера устройства могут быть

Внутренними и внешними с перпендикулярным доступом

Устройство с прямым последовательным доступом

Только с внутренним последовательным доступом

Только с внешним прямым доступами

+Внутренними и внешними

26. Для проверки на вирус жесткого диска необходимо иметь….

+дискету с антивирусной программой, защищённую от записи

файл с антивирусной программой

27. К внешней памяти относятся:

+устройства, позволяющие автономно сохранять информацию для последующего ее использования независимо от состояния компьютера

устройства, позволяющие процессору быстро обращаться к данным. При выключении компьютера содержимое памяти стирается

28. Тип принтера, в котором в качестве расходного материала используется специальная термическая бумага

29.Программы, имеющее вспомогательное значение, расширяющие возможности операционной системы, называют

30. Расширенная клавиатура IBM PC/ AT имеет:

31.Запоминающими устройствами с последовательным доступами являются

накопители на гибких дисках

оперативные запоминающие устройства

накопители на жестких дисках

+накопители на магнитной ленте

32. Устройство предназначенное для передачи информации от человека к машине

33. Для долговременного хранения пользовательской информации служат:

34. Устройства, обеспечивающие запись и считывание информации на магнитные диски, называются:

35 Низкий уровень форматирования состоит

В инсталляции операционной системы

В создании структуры для работы с файлами и данными

В разбитии жесткого диска на разделы

В разбитии жесткого диска на логические диски

+В нанесении электронных на диск для указания физических мест дорожек и секторов

36. Основными компонентами в составе ОС являются

+утилиты, командный процессор, ядро

резидентные программы, утилиты;

утилиты, командный процессор, центральный процессор

резидентные программы, ядро, командный процессор

системные программы, ядро, командный процессор

37. Если слева от раскрытой папки в ОС Windows изображен знак ”+”, то это значит, что

Логическая запись при хранении на внешних носителях является той же информационной единицей, что и при хранении в ОЗУ. Отличие состоит в том, что при хранении на носителе запись является минимальным и неделимым элементом представления данных. Это означает, что после размещения записи на носителе отсутствует доступ к ее отдельным полям, а операции переноса на носитель и считывание с него производятся целиком со всей записью. Поскольку обработка записей при их хранении не происходит, не требуется и различия типов данных, т.е. запись может состоять из одного элементарного данного, группы данных или содержать структурированные данные. Единственной характеристикой отдельной записи является ее длина, а допустимыми операциями - перенос на носитель и считывание и него.

После размещения данных на носителе они превращаются в физическую запись.

Физическая запись – элемент поверхности носителя, на котором в соответствии с физическими принципами функционирования носителя размещаются данные, составляющие логическую запись.

Объединение физических записей образует файл.

Файл – поименованная совокупность данных, хранящихся на внешнем носителе.

Любые файлы содержат данные, закодированные с помощью двоичного алфавита. Однако способы кодирования и назначение файлов могут быть различными. По этой причине файлам приписывается еще одна характеристика – тип. Тип входит в идентификатор файла и указывается в виде расширения имени, например, Глава_7.doc, proba.pas или calc.exe. Принципиально различными по типам следует считать программные (исполняемые) файлы и файлы данных. Программные файлы содержат тексты программ в машинном коде; они могут быть загружены в ОЗУ и исполняться. Программные файлы имеют расширение com или exe; к этой же категории относятся так называемые командные файлы (расширение bat), содержащие в текстовом формате команды MS DOS, которые могут последовательно выполняться как программа. Файлы данных формируются в результате работы какой-либо программы; они не являются исполняемыми и служат только в качестве хранилищ данных. Многие программные системы при формировании файлов данных приписывают им вполне определенные расширения – по ним можно установить, какой программой файл создан; например, расширения txt, doc, rtf имеют файлы, подготовленные в текстовых редакторах, bmp, jpg, gif, cdr – графические файлы, pas, bas, c – файлы с текстами программ и т.д. Тип файла, как и его, собственно имя, являются частью описания файла и сохраняются системой, ведающей размещением файлов на носителе.

Самым верхним уровнем представления данных на внешних носителях являются структуры файлов – каталоги (в операционной системе Windows-95, 98 принят термин «папки»).

Каталог – это поименованная совокупность файлов и подкаталогов (т. е. вложенных каталогов). Каталог самого верхнего уровня иерархии называется корневым. Он не вложен ни в какие другие каталоги.

Создает и поддерживает файловые структуры, определяет максимальный уровень вложенности каталогов, а также производит все операции с файлами и каталогами часть операционной системы компьютера – файловая система.

Путь к файлу – это последовательность, состоящая из имен каталогов (разделенных символом «\»), начиная от корневого и заканчивая тем, в котором непосредственно хранится файл.

Полное имя файла состоит из имени логического диска, пути к файлу и имени файла. В одном каталоге не может быть нескольких файлов и каталогов с одинаковыми именами. В разных каталогах это допустимо.

Логический диск – это физический (реальный) диск или часть физического диска, которому присвоено собственное имя.

Имена логических дисков задаются первыми буквами латинского алфавита с двоеточием: A:,B:,C: и т.д. Обычно с одним гибким магнитным диском связан один логический диск (A:, B:), а жесткий диск делится на несколько логических (C:, D: и т.д.).

Дерево: графическое изображение иерархической файловой структуры диска.

Структура дисков

Устройства внешней памяти: магнитные диски и ленты, оптические (лазерные) диски, магнитооптические диски.

Дисководы – устройства чтения/записи информации на диски. Различают гибкие магнитные диски – дискеты и жесткие магнитные диски. Жесткие магнитные диски встроены в дисковод и в отличие от дискет являются несъемными.

Структура магнитного диска: одна или несколько сторон (магнитных поверхностей), разделенных на концентрические дорожки, каждая из которых, в свою очередь, поделена на сектора, состоящие из «клеточек» - байтов. Все секторы на одном диске имеют фиксированный размер. Вся работа по считыванию и записи данных на дисках производится только полными секторами. Полный объем памяти диска определяется формулой:

ОБЪЕМ = СТОРОНЫ * ДОРОЖКИ * СЕКТОРА * БАЙТЫ,

Где СТОРОНЫ – количество сторон диска, ДОРОЖКИ – количество дорожек на стороне, СЕКТОРА – количество секторов на дорожке, БАЙТЫ – количество байт в секторе.

Информация на устройствах внешней памяти имеет файловую организацию.

Примеры решенных задач.

Пример №1.
Дано дерево файловой структуры диска. Заглавными буквами обозначены имена каталогов, строчными – имена файлов.

Перечислить имена каталогов 1-го, 2-го, 3-го уровней. Указать путь к файлу letter.txt от корневого каталога. Указать путь к файлу letter1.doc от корневого от корневого каталога, а к файлу letter2.doc – от каталога WORK. Указать полные имена файлов letter.txt и letter1.doc, если файловая структура хранится на диске C.

Каталоги 1-го уровня COMPUTER, WORK,UROK. Каталоги второго уровня – IBM, APPLE, DOCUMENT, PRINT. Каталоги 3-го уровня – DOC1, DOC2.

Путь к файлу letter.txt от корневого каталога: \WORK\PRINT. Путь к файлу letter1.doc от корневого каталога: \WORK\DOCUMENT\DOC2. Пут к файлу letter2.doc от каталога WORK\DOCUMENT\DOC2.

Полные имена файлов letter.txt и letter1.doc:

C:\WORK\PRINT\letter.txt и
C:\WORK\DOCUMENT\DOC2\letter1.doc

Задания для самостоятельной работы.

№1. Двухсторонняя дискета имеет объем 1200 Кбайт. Сколько дорожек на одной стороне дискеты, если каждая дорожка содержит 15 секторов по 4096 бит?

№2. Какой объем имеет двухсторонняя дискета, если каждая сторона ее разбита на 80 дорожек по 20 секторов на дорожке? Объем каждого сектора составляет 0.5 Кбайт.

№3. Какой объем имеет каждый сектор двухсторонней дискеты емкостью 1440 Кбайт, если каждая сторона дискеты разбита на 80 дорожек по 18 секторов на дорожке?

№4. Сколько файлов размером 100 Кбайт каждый можно разместить на дискете объемом 1) 1,2 Мбайт; 2) 1.44 Мбайт?

№5. В результате повреждения односторонней дискеты 10% секторов оказались дефектными, что составило 36864 байта. Какой объем имеет дискета?

№6. На скольких дискетах емкостью 1440 Кбайт можно разместить содержимое жесткого диска объемом 1 Гбайт?

№7. Дано дерево иерархической файловой структуры на магнитном диске. Заглавными буквами обозначены имена каталогов, строчными – имена файлов:

Перечислить каталоги 1-го, 2-го, 3-го уровней, если они есть. Указать пути от корневого каталога к каждому из файлов.

№8. Указаны пути от корневого каталога к некоторым файлам, хранящимся на магнитном диске. Заглавными буквами обозначены имена каталогов, строчными – имена файлов:

Главными в компьютере являются процессор и оперативная память. Но они работают только тогда, когда компьютер включен. А что происходит с информацией, когда компьютер выключен?

Тогда информация хранится на жестком диске (винчестере). При включении компьютер загружается именно со своего жесткого диска.

Есть и другие устройства для хранения данных – дискеты, флешки, CD и DVD-диски.

Что такое физический и логический жесткий диск

Жесткий диск является физическим устройством, т.е. его можно физически установить, заменить или удалить.

Для удобства работы жесткий диск разбивают на логические диски, которые являются виртуальными и их нельзя, что называется, потрогать руками.

На одном жестком диске может быть:

либо несколько логических дисков,
либо один-единственный логический диск.

Например, если на одном компьютере работают несколько пользователей, то удобно сделать так, чтобы у каждого из них был свой логический диск для хранения своей информации.

Имена дисков

Каждый диск на компьютере (как физический, так и логический) в обязательном порядке должен иметь свое имя. Дискам принято давать имена заглавными латинскими буквами, после которых обязательно присутствует двоеточие – A:, B:, C:, D:, E: и так до конца алфавита.

Не могу вспомнить случая, когда использовалась хотя бы половина латинского алфавита для обозначения имен дисков. Первые две буквы (A: и B:) зарезервированы для обозначения дискет (гибких дисков), а имя первого жесткого диска обычно бывает C:

Если есть один дисковод для работы с дискетами и один жесткий диск, то их имена будут не A: и B:, а A: и C:, так как имя B: принадлежит гибкому диску. Сейчас на компьютере может уже и не быть дисководов для работы с дискетами, однако имена A: и B: все равно не используются для других целей.

Как уже упоминалось, жесткий диск может быть разбит на несколько частей, каждой из которых присваивается свое логическое имя.

Например, жесткий диск C: объёмом 30 Гигабайт можно разбить на логические диски C: объёмом 20 Гигабайт и D: объёмом 10 Гигабайт или на C:, D: и E: различной емкости.

Жесткий диск с помощью специальных программ можно разбить так, чтобы на одном логическом диске (на диске C:) хранить операционную систему, а на другом (на диске D:) – данные пользователя. Тогда, например, при сбое пропадет только информация на диске C:, а бесценная информация пользователя сохранится на диске D:. Хотя сейчас многие пользуются одним логическим диском C:.

Для имен CD и DVD дисков используют буквы латинского алфавита, которые следуют сразу за теми, что были не использованы для логических имен жесткого диска. При подсоединении к компьютеру, например, флешки она будет обозначаться первой незанятой буквой латинского алфавита.

Рис. 1. Диски: их имена и значки

Пример. На рисунке видно, что в компьютере есть дисковод для дискет A:, два раздела жёсткого диска C: и D: (два логических диска), дисковод для компакт-дисков E: и подключена флешка, которая обозначается буквой F:.

Кстати, обратите внимание, что картинки (точнее, значки) для обозначения жесткого диска, дисковода для дискет, дисковода для компакт-дисков и для флешки являются разными, чтобы их легче было различать.

Важнейшей характеристикой дисков является их объём (так называемый объём дисковой памяти). Давайте посмотрим, каким образом его можно определить для разных версий Windows: 10, 8, 7 и XP.

Примечание. Рисунки, которые идут ниже, кликабельны: один клик по рис. увеличивает его до максимального размера, второй клик возвращает в исходное состояние.

Диски Windows 10: cколько места свободно и сколько занято

В Windows 10 посмотреть, сколько осталось свободного места на диске и сколько там занято, можно одним из двух способов:

Рис. 2. Где в Windows 10 находится Проводник и Управление дисками

Рис. 5. Диски Windows 10: сколько места свободно и сколько занято

Рис. 6 (клик по рис. для увеличения). Управление дисками в Windows 10

Диски в Windows 8

Рис. 7. Поиск приложения Компьютер в Windows 8

Рис. 8. Информация о дисках в Windows 8

На рис. 8 видно, что имеется системный диск Windows (C:) и карта памяти Samsung_dop (D:). Также наглядно представлена информация, сколько места свободно и занято на этих дисках.

Размер диска Windows 7

Рис. 9. Как найти диски в Windows 7

Размер диска Windows XP

Для этого открываем папку «Мой компьютер» (рис. 1). Подводим мышь к значку жесткого диска (например, C:) и кликаем правой кнопкой мыши по нему.

При этом открывается контекстное меню (то есть, меню, относящееся только к выбранному объекту), в котором щелкаем левой кнопкой мыши по опции «Свойства». При этом в открывшемся окне можно увидеть общую емкость диска C:, а так же сколько занято и сколько свободно.

Так же можно сделать для определения емкости диска D: и других устройств, если они физически присутствуют. Если дискета не вставлена в дисковод, то емкость тогда будет равна нулю.

На рисунке 11 приведена емкость флешки:

Рис. 11. Свойства флешки и размер места на флешке: сколько занято и свободно

Форматирование флешки или системного накопителя — стандартная задача компьютерного пользователя. В современных операционных системах процесс сильно упрощен, поэтому справится даже новичок. Система самостоятельно определяет, какие настройки подходят определенному устройству и какую файловую систему выбрать при форматировании. Так, Windows форматирует системные накопители в NTFS, а флешки превращает в FAT32. Почему так происходит? Чем отличаются эти файловые системы и вообще, зачем диску нужен «формат»?

Если говорить простым языком, то компьютерный накопитель — это подобие библиотеки, в которой хранятся тысячи книг. Библиотека может быть устроена в виде небольшого стеллажа или многоэтажной полки с лестницей, а также в виде кластеров — огромных помещений с десятками шкафов и сотнями полок. Чтобы найти в таком масштабе интересующую книгу, необходимо ориентироваться по условным опознавательным знакам, буквам или цифрам.

Например, мы посетили библиотеку в поисках произведения «Таинственный остров». По просьбе читателя библиотекарь обращается к каталогу, ищет отдел, в котором хранятся книги с названиями, начинающимися на букву «Т», затем находит шкаф, полку и место, где хранится интересующее читателя издание. Пользуясь такой системой, библиотекарь найдет книгу за считанные секунды, гораздо дольше ему придется доставать и нести ее читателю через весь зал. Аналогично работает и файловая система в накопителе.

Теперь представим, что из библиотеки вывезли все шкафы и полки, а книги теперь лежат на столах, стульях, полу и подоконниках. Произведение Жюля Верна будет практически невозможно найти среди тысяч печатных экземпляров: оно может находиться в любом месте, так как книги разбросаны в неизвестном порядке. При этом, несмотря на беспорядок, библиотека все-таки выполняет свою основную задачу — она хранит книги. Но практической пользы от этого мало: в системе хранения нарушены структура и каталогизация. То же самое происходит, если накопитель лишен какой-либо файловой системы.

Что такое файловая система

Итак, файловая система компьютерного накопителя — это способ организации и хранения файлов на винчестерах, флешках или даже в облаке. И, если диск — это массив кластеров, то файловая система — это инструкция по заполнению этих кластеров информацией.

Например, записывая фотографию на обычный винчестер, компьютер разбивает файл на части. Каждому кусочку файла соответствует ячейка на поверхности магнитной пластины диска. При этом, если любая программа обратится к нужному файлу, то ни она, ни диск не будут знать, что это за файл, где он расположен, как он называется, сколько весит и какие ячейки занимает в накопителе. Единственное, что известно программе — это имя файла, его размер и другие атрибуты, которые она передает файловой системе как условный знак для поиска этого файла в ячейках.

Чтобы понять, кто за что отвечает и кем является, рассмотрим структуру на книгах и библиотеках. Так, в цепочке «пользователь-файл» есть несколько действующих лиц, без которых работа системы невозможна:

Накопитель — это библиотека (как здание или организация).
Пользователь — это читатель, который пришел в библиотеку за произведением Жюля Верна.
Файл — это книга с понятным названием (атрибутом) или другим условным опознавательным знаком, например, упомянутый выше «Таинственный остров».
Драйвер файловой системы — это библиотекарь, который выступает в роли посредника или проводника между читателем и книгой. Или между пользователем (компьютером, операционной системой) и файлом (ячейками с информацией в микросхемах памяти или на магнитных пластинах).
Файловая система — порядок, в соответствии с которым в библиотеке расставлены книги, а также каталог, с помощью которого специалист находит книги. Системы бывают разные: книги можно расставить по росту, цвету обложки, жанру, году выпуска или названию в алфавитном порядке. На диске файловая система отвечает за организацию файлов.

Дисковая система — это тоже библиотека. Вместо больших помещений здесь используются компактные корпуса накопителей, а в качестве полок с книгами выступают микросхемы памяти в твердотельных накопителях или магнитные пластины классических винчестеров. Система каталогизации библиотеки — это файловая система компьютера. Как и способы сортировки книг в библиотеке, компьютерные файловые системы делятся на несколько типов. Самые распространенные среди компьютеров на ОС Windows — это NTFS и FAT32.

NTFS — New Technology File System

Мы разобрались, что такое файловая система и для чего она нужна компьютерным дискам. Основываясь на полученных примерах, можно легко разобраться в том, как работают разные файловые системы, и чем они отличаются. Например, NTFS.

NTFS — фирменная файловая система Microsoft, которую разработчики начали внедрять в операционную систему Windows, начиная с версии NT 3.1. Несмотря на байки о ненадежности и низкой отказоустойчивости этой системы, NTFS считается самым лучшим и удачным решением для работы актуальных операционных систем Windows. Конечно, как и любая другая система, NTFS не лишена недостатков — это слишком сложное устройство ФС, особенно по современным меркам. Ведь известно — чем сложнее устройство, тем больше в нем уязвимостей.

Структура и фрагментация

Файловая система NTFS делит пространство накопителя на кластеры — блоки, размером от 512 байт до 64 КБ. По умолчанию Windows делит блоки по 4 КБ каждый.

Способ организации файлового пространства на диске с NTFS подразумевает наличие специального раздела, в котором ФС хранит сервисные данные о своей работе. А именно, ведет некий каталог, в котором записываются различные данные о файлах и разделах. Это раздел MFT (Master File Table) — свободное пространство с метафайлом, под который система выделяет 12% от общего объема.

MFT является динамическим разделом — по мере накопления информации на диске, он может сокращаться, чтобы освободить место под пользовательские файлы. Однако при первом же свободном гигабайте на диске, раздел MFT снова заберет свое «законное» место, при этом новая часть метафайла может фрагментироваться и оказаться уже не в начале диска, а в конце или в середине. Отсюда существует распространенная проблема фрагментации файловой системы, когда части каталогов разбросаны по всему диску. Тогда, чтобы найти какой-либо файл, диск судорожно ищет их по всей поверхности, отсюда снижение скорости доступа и общей производительности компьютера. Фрагментация — не самая сильная сторона NTFS.

Файлы и каталоги

Организация данных в этой ФС имеет структуру бинарного дерева: каждый элемент в системе обрабатывается не иерархически, а через бинарные запросы. Например, чтобы найти файл с именем «К» среди тысячи других файлов, система делит каталог на две части и начинает поиск с середины. Например, узнает, в какой части необходимо искать данный файл, если за середину каталога принят файл с названием «Т»? В таком случае система ответит — ищите среди тех файлов, которые идут до файла с именем «Т». То есть, имея отсортированный по алфавиту каталог, система понимает, что файл с необходимым именем находится в одной из двух частей, и время на поиск файла сокращается в два раза — это улучшает скорость работы с мелкими одиночными файлами.

Все файлы в этой системе существуют в виде потоков. Фактически, для того, чтобы превратить блоки с данными в единый файл, этой ФС необходим только файл с метаданными. Это своего рода инструкция по сборке файлов из кусочков данных, которые хранятся в ячейках по всей поверхности накопителя. Благодаря гибкой файловой структуре, объекты NTFS могут принимать множество дополнительных свойств. Например, содержать в названии до 65535 различных символов Unicode. При этом максимальная длина имени файла достигает 255 символов.

Журналирование

Современные операционные системы работают на базе журналируемых файловых систем. Это необходимо для того, чтобы в случае системного сбоя и аварийного завершения работы (вынули вилку питания ПК из розетки) файловая система компьютера смогла восстановиться до последнего рабочего состояния без потери файлов.

В журналируемой файловой системе работа с данными происходит по принципу транзакций — действие совершается полностью или не совершается совсем. Например, при записи системного файла на диск, компьютер делает пометки в метафайл в разделе MTF и ведет мини-журнал процесса копирования до тех пор, пока файл полностью не запишется в необходимый раздел диска. Если устройство перезагрузится во время записи, то при следующем включении система обратится к журналу, узнает о совершенных и несовершенных транзакциях и оставит существовать только те, которые помечены как завершенные. Остальные транзакции будет вычеркнуты, а файлы удалены или возвращены на место.

Как правило, такая система работает наиболее эффективно только с системными файлами, тогда как пользовательские данные могут повредиться или исчезнуть при сбое. Работу журналирования можно проверить с помощью контрольных точек восстановления — компьютер периодически создает слепки состояния системы, по которым позже может восстановиться до этих состояний.

Шифрование

Для защиты данных на компьютере используется шифрование. Это не просто защита компьютера паролем, а также раздача прав для доступа к файлам, что довольно легко вскрыть, взломать и просто обойти с помощью общедоступных инструкций и софта.

Шифрование — это отдельная надстройка над файловой системой компьютера, которая позволяет закрыть пользовательские данные от посторонних глаз практически на аппаратном уровне. В таком случае защищенные файлы нельзя будет просмотреть на другом компьютере, а также после смены материнской платы или операционной системы. Это можно сделать с помощью NTFS — система создает ключи и сертификаты, актуальные только для той сборки и системы, на которой было подключено это шифрование.

Файловая система NTFS также отличается:

Поддержкой больших томов и файлов — до 8 ПБ;
Несколькими уровнями безопасности, в том числе, поддержкой шифрования;
Распределением прав доступа к файлам;
Возможностью сжатия;
Поддержкой до 4 294 967 295 (232−1) файлов.

Вывод: система NTFS «заточена» под работу с операционной системой, а также для накопителей с большим объемом и несколькими разделами.

FAT32 — File Allocation Table

Обновленная файловая система пришла на смену устаревшей FAT16. Ее также разработали специалисты Microsoft, но, в отличие от NTFS, она распространяется в виде открытого исходного кода. Поэтому разработчики любого софта могут беспрепятственно компилировать и внедрять драйвер в свое ПО. Например, поддержка FAT32 есть не только в «родной» операционной системе, но и в любой другой — linux, MacOS, Android, даже в таких проприетарных системах, как iOS.

В ранних версиях ОС Windows файловая система FAT32 даже использовалась в качестве основной ФС для системного раздела. Но позже разработчики отказались от этого решения в пользу новой и прогрессивной NTFS. Впрочем, несмотря на некоторые особенности FAT32, эта ФС все еще повсеместно используется во флешках и картах памяти.

Проще некуда

Файловая система FAT32 — это автомат Калашникова. Она максимально упрощена:.Здесь нет продвинутых систем безопасности и шифрования, система не умеет журналировать свою работу. Это частично сказывается на производительности — в некоторых случаях скорость чтения или записи может быть выше, чем у более новой и сложной NTFS. Правда, это сильно зависит от условий работы — например, от количества обрабатываемых файлов. Так, работа с массивами мелких файлов может стать настоящим испытанием для накопителя, отформатированного в этой файловой системе.

Впрочем, такие задания редко выполняют на тех накопителях, которые используют FAT32. Обычно это внешние устройства с небольшим объемом. Более того, файловая система не умеет работать с объемными разделами. Например, штатные средства ОС Windows не позволяют создавать на диске с FAT32 разделы, объем которых превышает 32 ГБ. К этим недостаткам относятся и ограничения по максимальному размеру файла. Максимальный размер файла, который запоминает накопитель, составляет 4 ГБ.

Все это, конечно же, влияет на популярность файловой системы и ее удобство. Особенно заметны недостатки устаревшей системы стали после того, как почти у каждого пользователя в арсенале появились флешки с объемом от 64 ГБ — FAT32 такому устройству не к лицу.

Структура

Еще больше красок в устаревание вносит древняя структура: файлы в FAT32 хранятся иерархически, а не в виде бинарного дерева, где каждый отдельный объект может быть доступен независимо от остальных. Если бы такая система использовалась в обычной библиотеке, то поиск одной книги мог бы растянуться на несколько часов: чтобы найти книгу с буквой «Ц» в названии, библиотекарю придется достать все книги с полочек по очереди, начиная с экземпляров на «А», и только после этого взять нужную. Любопытно представить, как бы работала в таком режиме Научная библиотека МГУ, где на физических и виртуальных полках хранится более 10 миллионов экземпляров.

Несмотря на перечисленные особенности, FAT32 все еще неплохо справляется со своими задачами. Например, отсутствие журналирования идет на пользу накопителям, которые быстро изнашиваются от частых перезаписей ячеек. К тому же, работа с объемными файлами и разделами на обычной флешке мало кого интересует. Как правило, они «переносят» легковесные офисные файлы, фотографии, короткие видеоматериалы и установочные файлы программ. Вряд ли кто-то попытается загружать образ фильма в формате Blu-ray на флешку: для этого больше подойдет внешний жесткий диск или твердотельный накопитель с большим объемом.

Вывод: появление флешек с большим объемом внесло коррективы в существование FAT32. Однако на рынке все еще преобладают устройства с объемом не более 32 ГБ — этот формат FAT32 еще тянет.

Практичность превыше всего

Большая и сложная NTFS была разработана еще в 1990-х годах. Несмотря на это, файловая система здравствует до сих пор и спокойно переваривает все современные ОС от Microsoft. Конечно, фирменная технология из Редмонда не панацея: если отказаться от «окон» на компьютере, то и NTFS сразу станет ненужной. Правда, для этого придется смириться с Linux на борту или же переехать на платформу Apple — там, между прочим, используется совсем новая APFS, которую яблочные разработчики представили всего несколько лет назад.

Что касается неоднозначной ситуации с FAT32, то, скорее всего, файловая система уже находится на закате популярности. Специалисты пытаются заменить неактуальную файловую систему более удобными и гибкими EXT. Эти системы имеют открытый исходный код и используются в Unix подобных ОС. Драйверы для этих файловых систем легко портируются под любые операционные системы, поэтому такой накопитель поддерживается даже в актуальной Windows 10, достаточно установить распространенный пакет драйверов.

Вывод: если выбирать файловую систему, то лучше ориентироваться на практичность. Для серьезных задач и под системные нужды обязательно выделять накопитель с NTFS на борту. В то же время, для флешки с маленьким объемом будет достаточно и FAT32 — эта ФС широко поддерживается всеми возможными устройствами. Если же пользователь ставит повышенные требования к системе хранения и обработке файлов — добро пожаловать в мир ZFS.

Это целая система внутри системы, где организация файлов в дисковом пространстве происходит по другим законам. Например, при записи информации, ZFS пишет новые данные в новые блоки, а старые оставляет «жить» до того момента, пока не подтвердит, что свежие данные записаны и готовы к работе. Это необходимо для платформ с уклоном в отказоустойчивость, хотя вряд ли пригодится домашнему юзеру. Чтобы файловая система работала как надо, необходимо иметь двойной запас свободного места на диске: для старых данных и следующего потока новых данных. Поэтому ZFS чаще используют в системах хранения данных с большим объемом. Но это уже совсем другая история.

В настоящее время уровень развития информационно-технических средств обработки, хранения и передачи информации развит настолько, что их использование встречается практически во всех сферах деятельности человека. Современные условия развития общества требуют от специалистов быстрого поиска и принятия правильных решений сложившихся задач. Основным средством, выступающим в роли помощника, в подобных случаях является компьютер. Вследствие широкого распространения компьютеров и информационного бума, который переживает человечество, с азами информатики должен быть знаком всякий грамотный современный человек.

Данный учебник раскрывает понятие информатики через его основополагающие компоненты – информацию и компьютер. Рассматриваются основные разделы современной информатики как комплексной научно-технической дисциплины.

Учебник состоит из двенадцати глав. В первой и второй главах раскрывается понятие структуры информатики. Большое внимание уделено системам счисления и способам кодирования информации. Рассматриваются способы и особенности хранения информации на внешних носителях.

В третьей главе внимание уделено аппаратным и программным средствам реализации информационных технологий. Рассмотрены поколения ЭВМ, магистрально-модульный принцип построения компьютера, основные и периферийные устройства персонального компьютера, а также классификация программного обеспечения.

В четверной, пятой, шестой и седьмой главах раскрываются основные приемы в работе с операционной системой Microsoft Windows 2000, текстовым процессором Microsoft Office Word 2003, табличным процессором Microsoft Office Excel 2003 и презентациями Microsoft Office Power Point 2003. Предложены упражнения для самостоятельного освоения описанных алгоритмов работы с программами.

В восьмой главе рассматриваются вопросы, касающиеся алгоритмизации и языков программирования. В ней дается понятие алгоритма, его свойств, способов описания и разновидностей, раскрывается понятие о языках программирования, компиляторах и видах программирования.

В девятой главе предложен материал, касающийся моделирования функциональных и вычислительных задач на компьютере. Рассматриваются понятие модели и моделирования, формализация поставленных задач, информационное и компьютерное моделирование задач на ЭВМ.

Десятая глава посвящена особенностям функционирования компьютерных сетей. Раскрываются вопросы о видах компьютерных сетей, об особенностях передачи сигнала по различным каналам соединения, рассматриваются основные топологии локальных сетей. Большое внимание уделено организации глобальной сети Интернет и ее основным службам – Всемирной паутине и электронной почте, а также общению в сети.

В одиннадцатой главе рассматриваются вопросы защиты информации и сведений, составляющих государственную тайну, методы и средства защиты информации, составляющие элементы информационной безопасности, даны классификация и характеристика компьютерных вирусов.

Двенадцатая глава посвящена изучению баз данных, их разновидностям и системам управления базами данных. Предложен материал по работе с СУБД Microsoft Office Access 2003. Упражнения для самостоятельной работы помогут более глубоко и лучше освоить основные операции в данной программе.

Представление информации в ЭВМ

1.1. Информатика. Предмет информатики. Основные задачи информатики

Задачи накопления (хранения), обработки и передачи информации стояли перед человечеством на всех этапах его развития. Каждому этапу соответствовал определенный уровень развития средств информационного труда, прогресс развития которых всякий раз придавал человеческому обществу новое качество. Ранее были выделены основные этапы обращения с информацией, и они являются общими для всех наук при обработке информации с помощью ЭВМ. Научным фундаментом для их решения стала такая наука, как информатика.

Информатика – комплексная научно-техническая дисциплина, занимающаяся изучением структуры и общих свойств информации, информационных процессов, разработкой на этой основе информационной техники и технологии, а также решением научных и инженерных проблем создания, внедрения и эффективного использования компьютерной техники и технологии во всех сферах общественной практики.

Истоки информатики можно искать в глубине веков. Много столетий тому назад потребность выразить и запомнить информацию привела к появлению речи, письменности, счета. Люди пытались изобретать, а затем совершенствовать способы хранения, обработки и распространения информации. До сих пор сохранились свидетельства попыток наших далеких предков сохранять информацию – примитивные наскальные рисунки, записи на берестяной коре и глиняных дощечках, затем рукописные книги.

Появление в ХVI веке печатного станка позволило значительно увеличить возможности человека обрабатывать и хранить нужные сведения. Это явилось важным этапом развития человечества. Информация в печатном виде была основным способом хранения и обмена и продолжала им оставаться вплоть до середины ХХ века. Только с появлением ЭВМ возникли принципиально новые, гораздо более эффективные способы сбора, хранения, обработки и передачи информации (рис. 1.1).

Рисунок 1.1. Развитие способов хранения информации

Появление электронно-вычислительных машин позволило обрабатывать, а впоследствии и передавать информацию со скоростью, в несколько миллионов раз превышающей скорость обработки (рис. 1.2) и передачи информации человеком (рис. 1.3).

Рисунок 1.2. Развитие способов обработки информации

Рисунок 1.3. Развитие способов передачи информации

Основу современной информатики образуют три составные части, каждая из которых может рассматриваться как относительно самостоятельная научная дисциплина (рис. 1.4).

Теоретическая информатика – часть информатики, занимающаяся изучением структуры и общих свойств информации и информационных процессов, разработкой общих принципов построения информационной техники и технологии. Она основана на использовании математических методов и включает в себя такие основные математические разделы, как теория алгоритмов и автоматов, теория информации и теория кодирования, теория формальных языков и грамматик, исследование операций и др.).

Средства информатизации (технические и программные) – раздел, занимающийся изучением общих принципов построения вычислительных устройств и систем обработки и передачи данных, а также вопросов, связанных с разработкой систем программного обеспечения.

Информационные системы и технологии – раздел информатики, связанный с решением вопросов анализа потоков информации, их оптимизации, структурирования в различных сложных системах, с разработкой принципов реализации в данных системах информационных процессов.

Информатика находит широкое применение в различных областях современной жизни: в производстве, науке, образовании и других сферах деятельности человека.

Развитие современной науки предполагает проведение сложных и дорогостоящих экспериментов, таких, как, например, при разработке термоядерных реакторов. Информатика позволяет заменить реальные эксперименты машинными. Это экономит колоссальные ресурсы, дает возможность обработать полученные результаты самыми современными методами. Кроме того, такие эксперименты занимают гораздо меньше времени, чем настоящие. А в некоторых областях науки, например, в астрофизике, проведение реального

Читайте также: