Виды носителей информации. Хранение информации

Для работы с  внешней памятью необходимо наличие  накопителя (устройства, обеспечивающего  запись и (или) считывание информации) и устройства хранения —носителя.                                                                                                                                           Внешний "винчестер" (HDD) - очень удобная вещь. Во-первых, его можно использовать как флешку (по сравнения с ней вмещает в себя огромные объёмы информации, но не так компактен), то есть подключать к другому компьютеру. Во-вторых, устройство можно подключать только при необходимости. Например, очень удобно хранить фильмы. Хочешь посмотреть - подключи, то есть устройство не работает зря, а поэтому не замедляет работу компьютера. Единственный недостаток внешнего HDD - низкая скорость обмена данными, потому что это уже внешнее устройство, но потери скорости не значительные, поэтому достоинства превосходят недостатки.

Накопители на жестких дисках объединяют в одном  корпусе носитель (носители) и устройство чтения/записи, а также, нередко, и интерфейсную часть, называемую контроллером жесткого диска. Типичной конструкцией жесткого диска является исполнение в виде одного устройства — камеры, внутри которой находится один или более дисковых носителей, помещённых на один ось, и блок головок чтения/записи с их общим приводящим механизмом. Обычно, рядом с камерой носителей и головок располагаются схемы управления головками, дисками и, часто, интерфейсная часть и (или) контроллер. На интерфейсной карте устройства располагается собственно интерфейс дискового устройства, а контроллер с его интерфейсом располагается на самом устройстве. С интерфейсным адаптером схемы накопителя соединяются при помощи комплекта шлейфов. В настоящее время используются в основном жёсткие диски ёмкостью от 80 Гб до 2 Тб.

SSD - Полупроводниковый накопитель (англ.  SSD, solid-state drive) — энергонезависимое перезаписываемое компьютерное запоминающее устройство без движущихся механических частей, в конструкции SSD не присутствует дисков как таковых: накопитель состоит из микросхем памяти и контроллера, подобно флеш-памяти. Следует различать полупроводниковые накопители, основанные на использовании энергозависимой (RAM SSD) и энергонезависимой (NAND или Flash SSD) памяти.

Последние являются перспективной разработкой. Некоторые  аналитики считают, что уже в  ближайшие годы (2011—2013 г.) полупроводниковые накопители NAND займут немалую долю рынка накопителей, отвоевав её у накопителей на жестких магнитных дисках. Сейчас полупроводниковые накопители используются в некоторых моделях компактных ноутбуков, коммуникаторах и смартфонах (например, ноутбуки ASUS Eee PC, Acer Aspire One, ноутбуки фирмы Apple, Lenovo). Полупроводниковые накопители также используются на Международной космической станции.

Накопители  на оптических дисках

CD-ROM — это  оптический носитель информации, предназначенный только для чтения, на котором может храниться  до 650 Мб данных. Доступ к данным  на CD-ROM осуществляется быстрее, чем  к данным на дискетах, но медленнее,  чем на жёстких дисках.

Компакт-диск диаметром 120 мм (около 4,75’’) изготовлен из полимера и покрыт металлической плёнкой. Информация считывается именно с  этой металлической плёнки, которая  покрывается полимером, защищающим данные от повреждения. CD-ROM является односторонним  носителем информации.

Считывание информации с диска происходит за счёт регистрации  изменений интенсивности отражённого  от алюминиевого слоя излучения маломощного  лазера. Приёмник или фотодатчик определяет, отразился ли луч от гладкой поверхности, был рассеян или поглощён. Рассеивание  или поглощение луча происходит в  местах, где в процессе записи были нанесены углубления. Фотодатчик воспринимает рассеянный луч, и эта информация в виде электрических сигналов поступает  на микропроцессор, который преобразует  эти сигналы в двоичные данные или звук.

Скорость считывания информации с CD-ROM сравнивают со скоростью  считывания информации с музыкального диска (150 Кб/с), которую принимают  за единицу. На сегодняшний день наиболее распространенными являются 52х-скоростные накопители CD-ROM (скорость считывания 7500 Кб/с).

Накопители CD-R (CD-Recordable) позволяют записывать собственные компакт-диски.Более популярными являются накопители CD-RW, которые позволяют записывать и перезаписывать диски CD-RW, записывать диски CD-R, читать диски CD-ROM, т.е. являются в определённом смысле универсальными.

Аббревиатура DVD расшифровывается как Digital Versatile Disk, т.е. универсальный цифровой диск. Имея те же габариты, что обычный компакт-диск, и весьма похожий принцип работы, он вмещает чрезвычайно много информации — от 4,7 до 17 Гбайт. Возможно, именно из-за большой емкости он и называется универсальным. Правда, на сегодня реально применяется DVD-диск лишь в двух областях: для хранения видеофильмов (DVD-Video или просто DVD) и сверхбольших баз данных (DVD-ROM, DVD-R).

Разброс ёмкостей возникает так: в отличие от CD-ROM, диски DVD записываются с обеих сторон. Более того, с каждой стороны могут  быть нанесены один или два слоя информации. Таким образом, односторонние  однослойные диски имеют объем 4,7 Гбайт (их часто называют DVD-5, т.е. диски емкостью около 5 Гбайт), двусторонние однослойные — 9,4 Гбайт (DVD-10), односторонние  двухслойные — 8,5 Гбайт (DVD-9), а двусторонние двухслойные — 17 Гбайт (DVD-18). В зависимости  от объема требующих хранения данных и выбирается тип DVD-диска. Если речь идет о фильмах, то на двусторонних дисках часто хранят две версии одной  картины — одна широкоэкранная, вторая в классическом телевизионном  формате.

Blu-ray Disc, BD (англ. blue ray — синий луч и disc — диск; написание blu вместо blue — намеренное) — формат оптического носителя, используемый для записи с повышенной плотностью и хранения цифровых данных, включая видео высокой чёткости. Blu-ray (букв. «синий луч») получил своё название от использования для записи и чтения коротковолнового (405 нм) «синего» (технически сине-фиолетового) лазера. С момента появления формата в 2006 году и до начала 2008 года у Blu-ray существовал серьёзный конкурент — альтернативный формат HD DVD. В течение двух лет многие крупнейшие киностудии, которые изначально поддерживали HD DVD, постепенно перешли на Blu-ray. Warner Brothers, последняя компания, выпускавшая свою продукцию в обоих форматах, отказалась от использования HD DVD в январе 2008 года. 19 февраля того же года Toshiba, создатель формата, прекратила разработки в области HD DVD. Это событие положило конец так называемой второй «войне форматов».

Однослойный диск Blu-ray (BD) может хранить 23,3/25/27 или 33 ГБ, двухслойный диск может вместить 46,6/50/54 или 66 ГБ. Также в разработке находятся диски вместимостью 100 ГБ и 200 ГБ с использованием четырёх и восьми слоёв соответственно. Корпорация TDK уже анонсировала прототип четырёхслойного диска объёмом 100 ГБ.

5 октября 2009 года японская корпорация TDK сообщила о создании записываемого Blu-ray диска ёмкостью 320 гигабайт. Новый десятислойный носитель полностью совместим с существующими приводами, сообщает сайт TechOn.

На данный момент доступны диски BD-R (одноразовая запись) и BD-RE (многоразовая запись), в разработке находится формат BD-ROM. BD-R диски также могут быть LTH типа. В дополнение к стандартным дискам размером 120 мм, выпущены варианты дисков размером 80 мм для использования в цифровых фото- и видеокамерах. Планируется, что их объём будет достигать 15 ГБ для двухслойного варианта.

Таким образом, здесь приведён обзор основных устройств  внешней памяти с указанием их характеристик. 
 
 

Хранение  информации

Хранение информации рассмотрим на примере ОС Windows7.  Основным объектом Windows является файл.

Чтобы понять, что  такое файл, проведём некоторую аналогию.

Представим себе вокзал – поезда, перроны, люди …  И конечно на каждом вокзале есть камера хранения. Здесь стоят стеллажи с ячейками, в которых можно  оставить багаж. Каждая ячейка имеет  определённое место в стеллаже и  номер. Так вот файл – это совокупность данных, которые занимают определённое место, подобно тому, как в ячейках камеры хранения хранится багаж пассажиров.

В компьютере информация хранится на жёстком диске, информацию можно также хранить на дискетах, компакт-дисках или флэш-дисках . Каждое из этих устройств имеет логическое имя (обозначается буквой латинского алфавита с последующим двоеточием).

Гибкие диски (дискеты) обозначаются A: . Первый жёсткий диск, с которого обычно загружается операционная система, обозначается буквой C:. Остальные диски, если они имеются в компьютере, обозначаются  следующими буквами латинского алфавита: D:, E:, Х: и. т. д.  

Итак, файл – это объект в виде совокупности данных, хранящихся во внешней памяти компьютера.

Информация в  закодированном виде занимает на диске  определённое место. В одном месте, например, находится текст, в другом – рисунок, в третьем - тоже текст, но уже другого содержания, в четвёртом  – видеоизображение. Чтобы не путать, где и что хранится, каждому файлу присваивается имя. Имя файла состоит из двух частей, разделённых точкой:

Например,

Имя для файла можно придумать любое: со смыслом или без, длинное или короткое (от 1 до 255 символов), состоящее из прописных или строчных букв латинского или русского алфавита, цифр, пробелов и символов ~ ! @  # $  % &  ( ) _ - +  [ ] { } ;

Только несколько  символов запрещено использовать в именах файлов: \ / : * ? “ < > |

Расширение имени файла всегда начинается с точки, содержит преимущественно не более трёх символов, хотя может быть и больше. По расширению имени можно определить, программа в нём содержится или какие-либо данные, и если данные, то какие: текстовые, графические, видеоизображение, звук и т. д., а также о том, в какой программе этот файл был создан.

Основные типы файлов и соответствующие им расширения:

sys – системный; в MS-DOS и операционных системах, основанных на DOS, таких как Windows , эти файлы могут использоваться как конфигурационные для операционной системы. Файлы MSDOS.SYS и CONFIG.SYS содержат различные конфигурационные параметры. Файлы с расширением sys используются в качестве драйверов 

bat – пакетный файл (англ. batch file) — текстовый файл в MS-DOS, OS/2 или Windows, содержащий последовательность команд, предназначенных для исполнения командным интерпретатором. После запуска пакетного файла, программа — интерпретатор (как правило COMMAND.COM или CMD.EXE) читает его строка за строкой и последовательно исполняет команды.

dll - библиотека динамической компоновки - понятие операционных систем Microsoft Windows и IBM OS/2; динамическая библиотека, позволяющая многократное применение различными программными приложениями. K DLL относятся также элементы управления ActiveX и драйверы.

ini – конфигурационные файлы. Файл конфигурации, который содержит настройки для Windows-программ; частично заменяется записями в реестре Windows, а в последнее время XML файлами настроек; может быть отредактирован в любом текстовом редакторе.

exe, com –  расширение исполнимого файла, применяемое в системах DOS, Microsoft Windows, Symbian, и в некоторых других. Кроме объектного кода, может содержать различные метаданные (значок, цифровую подпись).

htm, html – это текстовый файл, содержащий теги (знаки) разметки. Теги разметки указывают веб-браузеру как надо отображать страницу.