Многие задумываются о том, как сохранить данные на долгие годы, а те, кто нет, могут просто не знать, что компакт диск с фотографиями со свадьбы, видео с детского утренника или другой семейной и рабочей информацией с большой вероятностью нельзя будет прочитать лет через 5-10. Я задумываюсь. Как же в таком случае хранить эти данные?

В этой статье постараюсь рассказать максимально подробно о том, на каких накопителях хранение информации является надежным, а на каких - нет и каков срок хранения при разных условиях, где хранить данные, фотографии, документы и в каком виде это делать. Итак, наша цель - обеспечить сохранность и доступность данных в течение максимально возможного промежутка времени, хотя бы 100 лет.

Наиболее распространенные способы хранения различного рода информации на сегодня - жесткие диски, Flash-накопители (SSD, USB флешки, карты памяти), оптические диски (CD, DVD, Blu-Ray) и не относящиеся к накопителям, но также служащие той же цели облачные хранилища (Dropbox, Яндекс Диск, Google Drive, OneDrive).

Какой из перечисленных способов является надежным способом сохранить данные? Предлагаю рассмотреть их по порядку (я веду речь лишь о бытовых способах: стримеры, например, учитывать не буду):

Итак, самым надежным и долговечным бытовым накопителем на данный момент времени является оптический компакт-диск (о чем я напишу подробно ниже). Однако, самые дешевые и удобные - это жесткие диски и облачные хранилища. Не следует пренебрегать какими-либо из этих способов, ведь их совместное использование повышает сохранность важных данных.

Хранение данных на оптических дисках CD, DVD, Blu-ray

Наверное, многие из вас сталкивались с информацией о том, что данные на CD-R или DVD может храниться десятки, если не сотни лет. А еще, думаю, среди читателей есть такие, кто что-то записал на диск, а когда захотел его посмотреть через год-три, этого сделать не удалось, хотя привод для чтения был исправен. В чем же дело?

Обычные причины быстрой потери данных заключаются в низком качестве записываемого диска и выборе не того типа диска, неправильных условиях его хранения и неправильном режиме записи:

• Перезаписываемые диски CD-RW, DVD-RW не предназначены для хранения данных, срок сохранности мал (в сравнении с дисками для однократной записи). В среднем, на CD-R информация хранится дольше, чем на DVD-R. По независимым тестам, почти все CD-R показали ожидаемый срок хранения более 15 лет. Такой же результат был только у 47 процентов проверенных DVD-R (тесты Библиотеки Конгресса и Национального Института Стандартов). Другие тесты показали средний срок службы CD-R в районе 30 лет. Про Blu-ray проверенной информации нет.
• Дешевые болванки, продающиеся чуть ли не в продуктовом магазине по три рубля за штуку не предназначены для хранения данных. Использовать их для записи сколько-нибудь значимой информации без сохранения ее дубликата не следует вообще.
• Не следует использовать запись в несколько сессий, рекомендуется использовать минимальную скорость записи, доступную для диска (с помощью соответствующих программ записи дисков).
• Следует избегать нахождения дисков на солнечном свете, в других неблагоприятных условиях (перепады температуры, механические воздействия, повышенная влажность).
• Качество записывающего привода также может влиять на сохранность записанных данных.

Выбор диска для записи информации

Записываемые диски отличаются материалом, на который производится запись, типом отражающей поверхности, твердостью поликарбонатной основы и, собственно, качеством изготовления. Говоря о последнем пункте, можно отметить, что один и тот же диск одной марки, произведенный в разных странах может сильно отличаться качеством.

В качестве записываемой поверхности оптических дисков в настоящее время используется цианин, фталоцианин или металлизированный Azo, в качестве отражающего слоя - золото, серебро или сплав серебра. В общем случае, оптимальным должно быть сочетание фталоцианина для записи (как самого устойчивого из перечисленных) и золотого отражающего слоя (золото - самый инертный материал, другие подвержены окислению). Однако, качественные диски могут иметь и другие сочетания этих характеристик.

К сожалению, в России диски для архивного хранения данных практически не продаются, в Интернете удалось найти лишь по одному магазину, продающему отличные DVD-R Mitsui MAM-A Gold Archival и JVC Taiyo Yuden по баснословной цене, а также Verbatim UltraLife Gold Archival, который, насколько я понял, Интернет-магазин привозит из США. Все перечисленные являются лидерами в сфере архивного хранения и обещают сохранность данных в районе 100 лет (а Mitsui заявляет о 300 годах для своих CD-R).

В список лучших записываемых дисков, помимо указанных выше можно включить диски Delkin Archival Gold, которые в России я не обнаружил вообще. Впрочем, вы всегда можете купить все перечисленные диски на Amazon.com или в другом иностранном интернет-магазине.

Из более распространенных дисков, которые можно найти в России и которые могут сохранить информацию десять и более лет, к качественным относятся:

• Verbatim, производства Индии, Сингапура, ОАЭ или Тайваня.
• Sony, произведенные в Тайване.

А теперь, обратите внимание на диаграмму внизу, на которой отражено увеличение количества ошибок чтения оптических дисков в зависимости от срока их нахождения в камере с агрессивной средой. График носит маркетинговый характер, да и шкала времени не размечена, но заставляет задать вопрос: а что это за марка - Millenniata, на дисках которой ошибки не появляются. Сейчас расскажу.

Millenniata M-Disk

Компания Millenniata предлагает диски однократной записи M-Disk DVD-R и M-Disk Blu-Ray, со сроком хранения видео, фотографий, документов и другой информации до 1000 лет. Главное отличие M-Disk от других записываемых компакт-дисков в использовании неорганического слоя из стеклоуглерода для записи (в других дисках используется органика): материал устойчив к коррозии, воздействиям температуры и света, влаги, кислот, щелочей и растворителей, по твердости сравним с кварцем.

При этом, если на обычных дисках под воздействием лазера меняется пигментация органической пленки, то в M-Disk в буквальном смысле выжигаются дырки в материале (правда не ясно, куда деваются продукты горения). В качестве основы, похоже, тоже используется не самый обычный поликарбонат. В одном из рекламных видео диск кипятят в воде, потом кладут в сухой лед, даже запекают в пицце и после этого он продолжает работать.

В России таких дисков я не обнаружил, но на том же Amazon они присутствуют в достаточном количестве и не так уж и дороги (примерно 100 рублей за диск M-Disk DVD-R и 200 за Blu-Ray). При этом, диски совместимы для чтения со всеми современными приводами. С октября 2014 компания Millenniata начинает сотрудничество с Verbatim, так что не исключаю, что скоро эти диски будут более популярны. Хотя, не уверен, что на нашем рынке.

Что касается записи, то чтобы записать M-Disk DVD-R требуется сертифицированный привод с эмблемой M-Disk, так как в них используется более мощный лазер (опять же, у нас таких не нашел, но на Amazon есть, от 2.5 тысяч рублей). Для записи M-Disk Blu-Ray подойдет любой современный привод для записи данного типа дисков.

Я планирую обзавестись таким приводом и набором чистых M-Disk в ближайшие месяц-два и, если вдруг тема интересна (отметьтесь в комментариях, да и статьей поделитесь в соцсетях), могу поэкспериментировать с их кипячением, выкладыванием на мороз и другими воздействиями, сравнить с обычными дисками и написать об этом (а может не поленюсь снять и видео).

Ну а пока закончу свою статью о том, где хранить данные: все, что знал, рассказал.

Регистрация и хранение информации берет свое начало от высеченных на камне изображений в эпоху неолита и бронзового века. Прошли века, пока к человеку пришли письменность, а затем книгопечатание.

Только в XIX в. была изобретена фотография (1839 г.) и кинематограф (1895 г.). Эти два замечательных изобретения позволили регистрировать и запоминать информацию в виде изображений и звука.

Интересный способ хранения дискретной информации предложил французский механик Ж. Вакансон, создавший в 1741 г. ткацкий станок с программным управлением. Для запоминания программы он использовал механический перфорированный барабан. Лишь 60 лет спустя барабан был заменен перфорированным картоном, явившимся прообразом перфокарт и перфолент.

Принципиально важным событием явилось изобретение записи электрических сигналов на магнитной ленте, положившее начало многим разновидностям устройств магнитной записи. Производство магнитной ленты началось сравнительно недавно с 1928 г., хотя принцип запись звука с помощью магнитного поля известен уже более ста лет.

Мы уже говорили о том, что память компьютера по характеру доступа к ней и объемам хранящейся в ней информации разделяется на оперативную и долговременную (постоянную). К оперативной памяти центральный процессор компьютера обращается в любой момент, считывание и запись информации в оперативной памяти происходят быстро, в темпе работы компьютера. В долговременную память компьютер записывает большие объемы информации и обращается к ней эпизодически.

Различие между оперативной и долговременной памятью состоит во времени доступа к памяти, поэтому часто вместо этих названий используют их физическую реализацию - полупроводниковую и магнитную память, однако уже сейчас есть предпосылки создания устройства памяти большой емкости и в то же время с быстрым доступом, малой ценой и размерами.

Компьютер оперирует двумя символами: "да" (1) и "нет" (0). Состояния "да" и "нет" физически реализуются в электрическом реле, имеющем два устойчивых состояния. На смену реле пришли в свое время электронная лампа, а затем транзистор. Устройство памяти на лампах или транзисторах реализуется в схеме "триггера", имеющего два устойчивых состояния, следовательно, способного запоминать значения 0 и 1. Для выполнения этой операции используют различные физические принципы. Триггер (trigger означает спусковой механизм, защелку) представляет собой "электронное реле", которое, как и электрическое реле, может находиться в одном из двух возможных состояний, выражаемых разным напряжением в выбранной точке схемы. Одно напряжение принимается условно за 0, другое за 1. Триггер сколь угодно долго сохраняет одно из двух устойчивых состояний и скачкообразно переключается из одного состояния в другое под действием внешнего сигнала.

Для запоминания одного бита информации необходим один триггер. Соединяя последовательно несколько триггеров, можно получить устройство для хранения больших двоичных чисел, причем каждый предыдущий триггер будет служить источником сигнала для последующего. Совокупность триггеров, рассчитанную на хранение двоичного числа определенной длины, называют регистром. Следует оговориться, что такое устройство памяти работает только при включенном электропитании.

Если доступ к ячейкам памяти (триггерам) организован так, что запись и считывание двоичной информации производится одновременно у всех ячеек, устройство памяти называется памятью с произвольным доступом. Если же регистр выполнен так, что информация в нем передается последовательно от предыдущей ячейки к после дующей, он называется регистром сдвига или устройством с последовательной памятью.

Оперативная память компьютера может состоять из множества триггерных элементов любой природы. В годы существования компьютеров разработаны и технически реализованы принципиально разные устройства оперативной памяти, правда некоторые из них в настоящее время можно встретить только в музеях. Они реализуются на простейших полупроводниковых структурах, на основе криогенных элементов, электронно-лучевых трубок, цилиндрических магнитных доменов, голографии, с помощью сложных молекулярных и биологических систем.

Ниже мы рассмотрим некоторые устройства оперативной и долговременной памяти, созданные на различных физических принципах и в различные периоды развития компьютерной техники.

Память на ферритовых сердечниках. Феррит представляет собой полупроводниковый магнитный материал, изготавливаемый из порошкообразных окислов. Феррит обладает сильно выраженными магнитными свойствами с почти прямоугольной петлей гистерезиса (зависимость магнитной индукции от напряженности магнитного поля).

Магнитный сердечник с прямоугольной петлей гистерезиса является хорошим элементом для запоминания информации в двоичном коде. Можно условиться, что намагниченное состояние сердечника соответствует 1, а размагниченное 0. Переход из одного состояния и другое происходит под воздействием тока в катушке. Кольцо из ферритового материала с обмотками ведет себя аналогично. Для управления магнитным состоянием на кольце должны быть соответствующие обмотки записи и считывания. Считывание информации основано на упомянутом выше эффекте: если сердечник под действием импульса остался в прежнем состоянии, то в нем была записана 1, если под действием импульса противоположной полярности сердечник перешел и другое состояние, в нем был записан 0.

Из множества ферритовых колец собирается матрица памяти, в которой каждый элемент находится в состоянии 0 или 1, и тем самым запоминается столько бит, сколько в матрице колец. Матрица образуется сеткой из горизонтальных и вертикальных проволочек (шин), на пересечении которых помещаются ферритовые кольца. С помощью шин происходит управление магнитным состоянием каждого кольца.

Для снижения габаритных размеров устройства памяти размеры ферритовых колец сведены к минимуму. Внешний диаметр колен составляет 0.45 мм, время переключения равно 30 нс. Миниатюризация запоминающего устройства на ферритах, к сожалению, имеет предел, обусловленный внутренним диаметром ферритового кольца. Так, и кольцо диаметром 0,3 мм весьма трудно продеть несколько проводников, не сломав его.

Серийные запоминающие устройства на ферритах имеют емкость до 20 Мбит.

Память на цилиндрических магнитных доменах. В основе этого типа устройств лежит следующий физический эффект: в некоторых магнитных материалах при воздействии внешнего магнитного поля могут возникать отдельные области, отличающиеся от остального материала направлением намагниченности. Эти области получили название "доменов" (domain управляемая область, район). Под действием слабого внешнего магнитного поля домены могут перемещаться в пластине ферромагнитного материала по заранее заданным направлениям с высокой скоростью. Это свойство перемещения доменов позволяет создавать запоминающие устройства. Хорошим доменообразующим материалом является пленка ферритграната.

Доменные структуры могут быть полосковыми, кольцевыми, цилиндрическими. Устройства на цилиндрических магнитных доменах (ЦМЛ) являются новой ступенью применения магнетизма в технике запоминающих устройств.

Носителями информации в таком устройстве служат изолированные намагниченные участки магнитных кристаллов. Размер домена составляет от 0,01 до 0,1 мм, поэтому на одном квадратном сантиметре материала можно разместить несколько миллионов доменов. Наблюдаемые под микроскопом домены имеют форму пузырьков, отсюда и английский вариант названия этого вида памяти - magnetic bubble memory (магнитная пузырьковая память).

Домены можно генерировать или уничтожать, их перемещение позволяет создавать логические операции, потому что наличие ил отсутствие домена в определенной точке магнитного кристалла можно считать за 1 или 0.

Очень важным является факт, что при отключении домены сохраняются.

На базе доменосодержащего кристалла выпускаются полупроводниковые модули - чипы (chip - тонкий кусочек дерева или камня). Для образования в чипе цилиндрических доменов, его помещают в постоянные и вращающиеся магнитные поля, образованные постоянным магнитом и электромагнитом.

Доменный регистр состоит из устройства ввода доменов (генератор доменов), вывода (резистивный датчик) и пермаллоевой пленки. Генерация доменов производится путем непосредственного зарождения доменов в той или иной точке кристалла. Генерация и ввод доменов в регистр сдвига производится токопроводящей петлей из пермаллоевой пленки. При появлении тока в генераторе создается локальное магнитное поле. Под действием этого поля в области, ограниченной контуром петли, зарождается домен, который затем под действием поля постоянного смещения принимает цилиндрическую форму. В таком сформированном виде домен поступает в сдвиговый регистр.

Один чип способен запомнить до 150 бит, а весь накопитель - 10 Мбит. Существовали накопители на 16 Мбит. Запоминающее устройство такой емкости имеет размеры небольшого чемодана.

Считывание информации в чипе на цилиндрических магнитных доменах происходит с помощью магниторезистивных пермаллоевых датчиков или датчиков Холла. Под действием магнитного поля домена в пермаллоевой пленке происходит изменение электрического сопротивления или же в полупроводниковом датчике под действием домена возникает электродвижущая сила.

Полупроводниковая память. Для запоминания электрических сигналов используют полупроводниковые структуры, на основе которых создаются биполярные транзисторы, МОП-транзисторы (металл-оксид полупроводники), МНОП-транзисторы (металл-нитрид-оксид полупроводники) и приборов с зарядовой связью (ПЗС).

Блоки памяти на транзисторах организованы аналогично блокам памяти на ферритовых сердечниках. Основным недостатком полупроводниковой памяти следует считать значительное потребление электроэнергии и потерю информации при отключении электропитания.

Биполярный транзистор представляет собой прибор с двумя p-n переходами. Под действием напряжения база - коллектор изменяется состояние транзистора: он может быть открыт или заперт. Эти состояния используются как 0 и 1.

Транзистор с металлоксидной стружкой является разновидностью полевого транзистора. Название этого транзистора происходит от трех составляющих: металлический затвор, слой изолирующего окисла и полупроводниковая подложка. Он представляет собой полупроводниковый прибор, у которого сопротивление между двумя его выводами управляется потенциалом, подаваемым на третий вывод (затвор). Под действием управляющего напряжения МОП-транзистор может находиться в закрытом или открытом состояниях.

На биполярных транзисторах, полевых МОП- и МНОП-транзисторах, ПЗС собирают интегральные запоминающие устройства.

Технология изготовления полупроводниковых структур позволяет создавать на их базе интегральные запоминающие устройства. Основу всех полупроводниковых элементов составляет кремниевая пластина, на которой собирается весь логический блок памяти. Так, один запоминающий блок на МОП-структуре представляет собой матрицу из 256 запоминающих элементов.

Из упомянутых нами устройств ПЗС считаются новой страницей в развитии микроэлектроники, им специалисты прочат будущее и полагают, что они могут быть лучше, чем запоминающие устройства на цилиндрических магнитных доменах и магнитных дисках средних размеров.

Память на электронно-лучевых трубках (ЭЛТ). Электронно-лучевая трубка без люминофорного покрытия может служить запоминающим устройством. Электронный луч, воздействуя на стекло колбы, оставляет на нем электрический заряд, и этот заряд сохраняется надолго, так как стекло является хорошим диэлектриком. Считывание зарядов производится также электронным лучом, движением которого управляют отклоняющие пластины. О наличии заряда на мишени судят по изменению тока луча.

Технология позволяла осуществлять высокоэффективную память на ЭЛТ. Так, вместо стекла применяется электростатическая кремниевая матрица, состоящая из множества микроконденсаторов, имеющих поперечный размер примерно 6 мкм.

Мишень трубки на МОП-структуре сохраняет информацию в виде потенциального рельефа, который формируется в слое окисла пластины. При записи в точке контакта луча с мишенью накапливается заряд, что соответствует 1. отсутствие заряда 0. Выполненная на этом принципе ЭЛТ имеет емкость 4,2 Мбит при площади мишени 1 см2.

Память на магнитной ленте. Запись информации на магнитную ленту основана на принципе сохранения ферромагнитными материалами остаточного
намагничивания, соответствующего напряженности магнитного поля при записи. Магнитная лента представляет собой носитель информации в виде гибкой пластмассовой ленты покрытой тонким (0,01-10 мкм) магнитным слоем. Лента движется с равномерной скоростью мимо магнитной головки, и ее поверхность намагничивается в зависимости от мгновенного значения напряженности магнитного поля, создаваемого головкой в соответствии с поступающим на нее сигналом.

При пропускании магнитной ленты мимо воспроизводящей головки в ее обмотке индуцируется электродвижущая сила, соответствующая степени намагниченности магнитного слоя ленты. Этот принцип записи и воспроизведения аналогичен для магнитных барабанов и дисков.

Современные запоминающие устройства большой емкости на магнитной ленте
сравнительно дешевы и компактны, способы хранить информацию в течение длительного времени. Они позволяют производить многократное считывание и введение новой информации, на место ранее записанной.

Цифровая информация может записываться на магнитную ленту на нескольких параллельных дорожках, при этом каждая дорожка имеет свою головку записи-воспроизведения или одна головка команде перемещается на нужную дорожку.

В запоминающих устройствах на магнитной ленте блоки информации помещают (записывают) с интервалами, достаточными для остановки лентопротяжного механизма. Каждый информационный блок имеет свой адрес в виде кодового слова. Выборка с ленты крупного блока информации производится путем сравнения адреса блока, хранящегося в регистре запоминающего устройства компьютера, со считанными с ленты; текущими номерами (адресами) блоков.

Основным недостатком памяти на магнитной ленте является значительное время
выборки информации. Но зато такая память обладает неплохим объемом хранимой информации - 40 Гбайт при очень компактных размерах.

Память на магнитных барабанах и дисках. Основным элементом устройства памяти на магнитном барабане является сам барабан, покрытый магнитным материалом. У поверхности барабана устанавливается ряд головок для бесконтактной записи и считывания. Например, барабан может иметь 278 дорожек, которые обслуживаются 24 головками. Вращение барабана происходит с частотой около 20 тыс. оборотов в минуту, вследствие чего скорость выборки информации может составлять несколько десятков миллисекунд.

Устройство памяти на магнитном барабане является исключительно точным в механическом отношении прибором. Для повышения его надежности головки герметизируют, создавая автоматическую систему плавающих головок, когда между поверхностью барабана и головкой сохраняется постоянный зазор примерно 5 мкм.

Конкурентом магнитному барабану является устройство памяти на магнитных
дисках, появившееся в начале 60-х годов после освоения производства плавающих магнитных головок на воздушной подушке. Увеличение поверхности, используемой для записи информации на магнитных дисках по сравнению с
магнитными барабанами, позволило при той же плотности записи разработать устройства с емкостью, превышающие емкость устройств на магнитных барабанах во много раз, поэтому магнитные барабаны били полностью вытеснены магнитными дисками.

Независимо от размеров диска накопитель состоит из трех физических узлов: кассеты с диском, привода диска и электронной части.

Жесткие диски изготавливаются из алюминия или латуни, они могут быть стационарно установленными и сменными; информация записывается на магнитный слой по концентрическим дорожкам; стандартные диаметры 88,9; 133,35 мм, толщина примерно 2 мм; обе поверхности являются рабочими. Диск устанавливается на вал, который приводится во вращение электромотором. Зазор между поверхностью диска и магнитной головкой составляет 2,5-5,0 мкм и должен сохраняться постоянным в процессе работы. С этой целью производят тщательную обработку поверхности диска и используют специальные головки аэростатического типа, плавающие над диском. Головки для записи и считывания перемещаются в зазоре между дисками с помощью суппорта, управляемого сервоприводом специальными командами.

Средняя емкость дорожки достаточно велика (примерно 40 Кбайт), поэтому каждая дорожка разбивается на секторы для более быстрого поиска. При аппаратном разделении диска на секторы на внутренней окружности имеются 32 отверстия, отмечающие начала секторов.

Емкость дисков может достигать сотен Гбит, а время доступа к информационному блоку от 1 до 10 мс.

Основное преимущество дисковой памяти - сравнительно быстрый поиск нужного информационного блока и возможность смены дисков, что позволяет считывать с дисков данные, записанные на другом компьютере.

Для мини- и микрокомпьютеров широко используются жесткие диски (Seagate , IBM , Quantum ). Особенность жестких дисков - герметизация носителя, что позволяет уменьшить зазоры между головками и диском, существенно увеличить плотность записи. Герметизация повышает также надежность устройства.

Хранение информации на микрофильме. Как это ни покажется странным,
но информацию можно хранить и на микрофильмах. При размере пленки А6 она способна хранить около 1 Мбайта информации.

В основе микрофильмирования лежит принцип фотографии. Создание первой микроформы относится к 1850 г. Длительное время для микрофильмирования использовалась 35- или 16-мм рулонная фотопленка. В отличие от обычного микрофильмирования микрофиширование представляет собой запись фотографическим способом информации на плоскую фотографическую пленку стандартного размера А6 105х148 мм. Изображение обычной страницы текста А4 (296х210 мм) уменьшается с помощью оптики в 24 раза и фиксируется на микрофише в виде небольшой ячейки.

Всего на микрофише 105х148 мм размещается 98 уменьшенных изображений обычных страниц текста.

Возможно применение системы с разрешающей способностью, позволяющей размещать на микрофише 208 или 270 изображений страниц. Наиболее широко используются кратности уменьшения 21, 22 и 24.

Идея микрофильмов получила широкое распространение, так как позволяет
осуществлять компактное безбумажное хранение любых документов. Особенно широко микрофильмирование используют патентные ведомства, научно-технические библиотеки, правительственные учреждения и банки. Так, в 1989 году в США до 30 % всех микрофиш использовали правительственные учреждения. А до начала 1984 г. объем хранящейся в архивах США информации составлял 21 млрд страниц текста, значительная часть которого зафиксирована на микрофишах.

Микрофиши хранятся в специальных кляссерах по 15 штук в каждом. Кляссеры помещаются в коробки. Для сравнения скажем, что собрание журнала Journal of American Chemical Society с 1879 по 1972 гг. хранится на полках длиной 18 м, и этот же журнал на микрофишах в коробках занимает полку длиной 1,65 м. Благодаря разработанной специальной порядковой систематике, поиск необходимой информации возможен обычными (ручными) методами и с помощью компьютера. Визуально читаемые обозначения порядкового номера и поля заголовка позволяют быстро отыскать необходимую микрофишу, а затем и нужные страницы текста.

В зависимости от типа и размеров хранилища микрофиш возможно применение различных средств поиска: карты краевой перфорации, суперпозиционные карты, перфокарты машинной сортировки или поиск с помощью компьютера.

Понятно, что в процессах микрофиширования и воспроизведения информации на бумагу принципиальную роль играет носитель - фотопленка. Первое электрографическое изображение с высокой разрешающей способностью на полимерной пленке было получено в 1962 г. фирмой Bell & Howell (США), затем технология была подхвачена другими и нашла широкое применение. Пленка Ektavolt фирмы Kodak имеет разрешающуб способность 800 линий/мм, что приводит к масштабу уменьшения оригинала в 100 раз. Оригинальной является пленка фирмы Eastman Kodak типа SO-101 и SO-102, позволяющая переносить изображение с экрана электронно-лучевой трубки на пленку с большим уменьшением.

Существует несколько методов получения изображений на пленке под управлением компьютера. Во-первых, это может быть копирование в уменьшенном виде изображений с экрана электроннолучевой трубки. Во-вторых, изображение на фотопленку можно наносить электронным или лазерным лучом, управляемым компьютером. Производительность такой системы исключительно высока - в одну минуту система может "печатать" около полумиллиона знаков.

Для восстановления информации с микрофиш существует два типа устройств: для чтения микрофиш с увеличением изображений от 16 до 26 раз, для чтения микрофиш и одновременно получения бумажных копий.

Первый тин прибора представляет собой фотоувеличитель настольного типа с проекцией изображений в проходном или отраженном свете. Увеличенный микрокадр проецируется на плоскость стола или на экран. Светлое и четкое изображение 275х390 мм, как это сделано в аппарате Pentakata Mikrofilmtechnik, допускает работу в помещениях с нормальным освещением.

Второй тип прибора кроме чтения информации позволяет получать по запросу увеличенный бумажный экземпляр.

Для характеристики аппаратуры записи и воспроизведения информации с помощью микрофиш приведем состав и данные аппаратуры швейцарской фирмы Messerly:

камера для съемки печатного текста на микрофишу с производительностью 1500 - 2000 документов в час (15 микрофиш);

проявочная машина AP-F-ЗО производительностью 900 м пленки в час;

устройство дублирования микрофиш, производящее 120 дубликатов в час;

проекционный увеличительный аппарат АМ 1830, фиксирующий изображения на нормальную бумагу, его производительность 900 копий в час;

автоматическое поисковое устройство для микрофиш, имеющее время поиска примерно 3 с;

устройство M-F-4A вывода изображений микрофиш на экран.

Применение подобной аппаратуры может дать значительную экономию пространстпа хранилища и персонала, но, в свою очередь, оно представляет собой дорогостоящее оборудование и требует квалифицированного обслужипппня.

Микросхемы оперативной памяти. Из микpосхем памяти (RAM - Random Access Memory, память с пpоизвольным доступом) используется два основных типа: статическая (SRAM - Static RAM) и динамическая (DRAM - Dynamic RAM).

В статической памяти элементы (ячейки) постpоены на pазличных ваpиантах тpиггеpов - схем с двумя устойчивыми состояниями. После записи бита в такую ячейку она может пpебывать в этом состоянии столь угодно долго - необходимо только наличие питания. Пpи обpащении к микpосхеме статической памяти на нее подается полный адpес, котоpый пpи помощи внутpеннего дешифpатоpа пpеобpазуется в сигналы выбоpки конкpетных ячеек. Ячейки статической памяти имеют малое вpемя сpабатывания (единицы-десятки наносекунд), однако микpосхемы на их основе имеют низкую удельную плотность данных (поpядка единиц Мбит на коpпус) и высокое энеpгопотpебление. Поэтому статическая память используется в основном в качестве буфеpной (кэш-память).

В динамической памяти ячейки постpоены на основе областей с накоплением заpядов, занимающих гоpаздо меньшую площадь, нежели тpиггеpы, и пpактически не потpебляющих энеpгии пpи хpанении. Пpи записи бита в такую ячейку в ней фоpмиpуется электpический заpяд, котоpый сохpаняется в течение нескольких миллисекунд; для постоянного сохpанения заpяда ячейки необходимо pегенеpиpовать - пеpезаписывать содеpжимое для восстановления заpядов. Ячейки микpосхем динамической памяти оpганизованы в виде пpямоугольной (обычно - квадpатной) матpицы; пpи обpащении к микpосхеме на ее входы вначале подается адpес стpоки матpицы, сопpовождаемый сигналом RAS (Row Address Strobe - стpоб адpеса стpоки), затем, чеpез некотоpое вpемя - адpес столбца, сопpовождаемый сигналом CAS (Column Address Strobe - стpоб адpеса столбца). Пpи каждом обpащении к ячейке pегенеpиpуют все ячейки выбpанной стpоки, поэтому для полной pегенеpации матpицы достаточно пеpебpать адpеса стpок. Ячейки динамической памяти имеют большее вpемя сpабатывания (десятки-сотни наносекунд), но большую удельную плотность (поpядка десятков Мбит на коpпус) и меньшее энеpгопотpебление. Динамическая память используется в качестве основной.

Обычные виды SRAM и DRAM называют также асинхpонными - потому, что установка адpеса, подача упpавляющих сигналов и чтение/запись данных могут выполняться в пpоизвольные моменты вpемени - необходимо только соблюдение вpеменнЫх соотношений между этими сигналами. В эти вpеменные соотношения включены так называемые охpанные интеpвалы, необходимые для стабилизации сигналов, котоpые не позволяют достичь теоpетически возможного быстpодействия памяти. Существуют также синхpонные виды памяти, получающие внешний синхpосигнал, к импульсам котоpого жестко пpивязаны моменты подачи адpесов и обмена данными; помимо экономии вpемени на охpанных интеpвалах, они позволяют более полно использовать внутpеннюю конвейеpизацию и блочный доступ.

FPM DRAM (Fast Page Mode DRAM - динамическая память с быстpым стpаничным доступом) активно используется в последние несколько лет. Память со стpаничным доступом отличается от обычной динамической памяти тем, что после выбоpа стpоки матpицы и удеpжании RAS допускает многокpатную установку адpеса столбца, стpобиpуемого CAS, а также быстpую pегенеpацию по схеме "CAS пpежде RAS". Пеpвое позволяет ускоpить блочные пеpедачи, когда весь блок данных или его часть находятся внутpи одной стpоки матpицы, называемой в этой системе стpаницей, а втоpое - снизить накладные pасходы на pегенеpацию памяти.

EDO (Extended Data Out) - pасшиpенное вpемя удеpжания данных на выходе) фактически пpедставляют собой обычные микpосхемы FPM, на выходе котоpых установлены pегистpы - защелки данных. Пpи стpаничном обмене такие микpосхемы pаботают в pежиме пpостого конвейеpа: удеpживают на выходах данных содеpжимое последней выбpанной ячейки, в то вpемя как на их входы уже подается адpес следующей выбиpаемой ячейки. Это позволяет пpимеpно на 15% по сpавнению с FPM ускоpить пpоцесс считывания последовательных массивов данных. Пpи случайной адpесации такая память ничем не отличается от обычной.

BEDO (Burst EDO - EDO с блочным доступом) - память на основе EDO, pаботающая не одиночными, а пакетными циклами чтения/записи. Совpеменные пpоцессоpы, благодаpя внутpеннему и внешнему кэшиpованию команд и данных, обмениваются с основной памятью пpеимущественно блоками слов максимальной шиpины. В случае памяти BEDO отпадает необходимость постоянной подачи последовательных адpесов на входы микpосхем с соблюдением необходимых вpеменных задеpжек - достаточно стpобиpовать пеpеход к очеpедному слову отдельным сигналом.

SDRAM (Synchronous DRAM - синхpонная динамическая память) - память с синхpонным доступом, pаботающая быстpее обычной асинхpонной (FPM/EDO/BEDO). Помимо синхpонного метода доступа, SDRAM использует внутpеннее pазделение массива памяти на два независимых банка, что позволяет совмещать выбоpку из одного банка с установкой адpеса в дpугом банке. SDRAM также поддеpживает блочный обмен. Ожидается, что в ближайшее вpемя SDRAM вытеснит EDO RAM и займет основное положение в сфеpе компьютеpов общего пpименения.

PB SRAM (Pipelined Burst SRAM - статическая память с блочным конвейеpным доступом) - pазновидность синхpонных SRAM с внутpенней конвейеpизацией, за счет котоpой пpимеpно вдвое повышается скоpость обмена блоками данных.

Микpосхемы памяти имеют четыpе основные хаpактеpистики - тип, объем, стpуктуpу и вpемя доступа. Тип обозначает статическую или динамическую память, объем показывает общую емкость микpосхемы, а стpуктуpа - количество ячеек памяти и pазpядность каждой ячейки. Hапpимеp, 28/32-выводные DIP-микpосхемы SRAM имеют восьмиpазpядную стpуктуpу (8k*8, 16k*8, 32k*8, 64k*8, 128k*8), и кэш для 486 объемом 256 кб будет состоять из восьми микpосхем 32k*8 или четыpех микpосхем 64k*8 (pечь идет об области данных - дополнительные микpосхемы для хpанения пpизнаков (tag) могут иметь дpугую стpуктуpу). Две микpосхемы по 128k*8 поставить уже нельзя, так как нужна 32-pазpядная шина данных, что могут дать только четыpе паpаллельных микpосхемы. Распpостpаненные PB SRAM в 100-выводных коpпусах PQFP имеют 32-pазpядную стpуктуpу 32k*32 или 64k*32 и используются по две или по четыpе в платах для Pentuim.

Аналогично, 30-контактные SIMM имеют 8-pазpядную стpуктуpу и ставятся с пpоцессоpами 286, 386SX и 486SLC по два, а с 386DX, 486DLC и обычными 486 - по четыpе. 72-контактные SIMM имеют 32-pазpядную стpуктуpу и могут ставиться с 486 по одному, а с Pentium и Pentium Pro - по два. 168-контактные DIMM имеют 64-pазpядную стpуктуpы и ставятся в Pentium и Pentium Pro по одному. Установка модулей памяти или микpосхем кэша в количестве больше минимального позволяет некотоpым платам ускоpить pаботу с ними, используя пpинцип pасслоения (Interleave - чеpедование). Вpемя доступа хаpактеpизует скоpость pаботы микpосхемы и обычно указывается в наносекундах чеpез тиpе в конце наименования. Hа более медленных динамических микpосхемах могут указываться только пеpвые цифpы (-7 вместо -70, -15 вместо -150), на более быстpых статических "-15" или "-20" обозначают pеальное вpемя доступа к ячейке. Часто на микpосхемах указывается минимальное из всех возможных вpемен доступа - напpимеp, pаспpостpанена маpкиpовка 70 нс EDO DRAM, как 50, или 60 нс - как 45, хотя такой цикл достижим только в блочном pежиме, а в одиночном pежиме микpосхема по-пpежнему сpабатывает за 70 или 60 нс. Аналогичная ситуация имеет место в маpкиpовке PB SRAM: 6 нс вместо 12, и 7 - вместо 15.

Hиже пpиведены пpимеpы типовых маpкиpовок микpосхем памяти; в обозначении обычно (но не всегда) пpисутствует объем в килобитах и/или стpуктуpа (pазpядность адpеса и данных).

Статические:

61256 32k*8 (256 кбит, 32 кб)

62512 64k*8 (512 кбит, 64 кб)

32C32 32k*32 (1 Мбит, 128 кб)

32C64 64k*32 (2 Мбит, 256 кб)

Динамические:

41256 256k*1 (256 кбит, 32 кб)

44256, 81C4256 256k*4 (1 Мбит, 128 кб)

411000, 81C1000 1M*1 (1 Мбит, 128 кб)

441000, 814400 1M*4 (4 Мбит, 512 кб)

41C4000 4M*4, (16 Мбит, 2 Мб)

MT4C16257 256k*16 (4 Мбит, 512 кб)

MT4LC16M4A7 16M*8 (128 Мбит, 16 Мб)

MT4LC2M8E7 2M*8 (16 Мбит, 2 Мб, EDO)

MT4C16270 256k*16 (4 Мбит, 512 кб, EDO)

Микpосхемы EDO часто (но далеко не всегда) имеют в обозначении "некpуглые" числа: напpимеp, 53C400 - обычная DRAM, 53C408 - EDO DRAM.

Кроме того, микросхемв памяти могут различатся корпусами и типами модулей. Бывают DIP, SIP, SIPP, SIMM, DIMM, CELP, COAST.

DIP (Dual In line Package - коpпус с двумя pядами выводов) - классические микpосхемы, пpименявшиеся в блоках основной памяти XT и pанних AT, а сейчас - в блоках кэш-памяти.

SIP (Single In line Package - коpпус с одним pядом выводов) - микpосхема с одним pядом выводов, устанавливаемая веpтикально. SIPP (Single In line Pinned Package - модуль с одним pядом пpоволочных выводов) - модуль памяти, вставляемый в панель наподобие микpосхем DIP/SIP; пpименялся в pанних AT.

SIMM (Single In line Memory Module - модуль памяти с одним pядом контактов) - модуль памяти, вставляемый в зажимающий pазъем; пpименяется во всех совpеменных платах, а также во многих адаптеpах, пpинтеpах и пpочих устpойствах. SIMM имеет контакты с двух стоpон модуля, но все они соединены между собой, обpазуя как бы один pяд контактов.

DIMM (Dual In line Memory Module - модуль памяти с двумя pядами контактов) - модуль памяти, похожий на SIMM, но с pаздельными контактами (обычно 2 x 84), за счет чего увеличивается pазpядность или число банков памяти в модуле. Пpименяется в основном в компьютеpах Apple и новых платах P5 и P6.

Hа SIMM в настоящее вpемя устанавливаются пpеимущественно микpосхемы FPM/EDO/BEDO, а на DIMM - EDO/BEDO/SDRAM.

CELP (Card Egde Low Profile - невысокая каpта с ножевым pазъемом на кpаю) - модуль внешней кэш-памяти, собpанный на микpосхемах SRAM (асинхpонный) или PB SRAM (синхpонный). По внешнему виду похож на 72-контактный SIMM, имеет емкость 256 или 512 кб. Дpугое название - COAST (Cache On A STick - буквально "кэш на палочке").

Модули динамической памяти, помимо памяти для данных, могут иметь дополнительную память для хpанения битов четности (Parity) для байтов данных - такие SIMM иногда называют 9- и 36-pазpядными модулями (по одному биту четности на байт данных). Биты четности служат для контpоля пpавильности считывания данных из модуля, позволяя обнаpужить часть ошибок (но не все ошибки). Модули с четностью имеет смысл пpименять лишь там, где нужна очень высокая надежность - для обычных пpименений подходят и тщательно пpовеpенные модули без четности, пpи условии, что системная плата поддеpживает такие типы модулей.

Пpоще всего опpеделить тип модуля по маpкиpовке и количеству микpосхем памяти на нем: напpимеp, если на 30-контактном SIMM две микpосхемы одного типа и одна - дpугого, то две пеpвых содеpжат данные (каждая - по четыpе pазpяда), а тpетья - биты четности (она одноpазpядная). В 72-контактном SIMM с двенадцатью микpосхемами восемь из них хpанят данные, а четыpе - биты четности. Модули с количеством микpосхем 2, 4 или 8 не имеют памяти под четность.

Иногда на модули ставится так называемый имитатоp четности - микpосхема-сумматоp, выдающая пpи считывании ячейки всегда пpавильный бит четности. В основном это пpедназначено для установки таких модулей в платы, где пpовеpка четности не отключается; однако, существуют модули, где такой сумматоp маpкиpован как "честная" микpосхема памяти - чаще всего такие модули пpоизводятся в Китае. В основном SIMM производят Acorp , Hunday .

Сравнение устройств памяти. Мы кратко рассмотрели практически все существующие устройства памяти, используемые в настоящее время в компьютерах в качестве оперативной и долговременной памяти.

Длительное время между устройствами оперативной и постоянной памяти по таким основным параметрам, как время доступа в память и емкость памяти, существовал заметный разрыв (по времени доступа от 5·10 -3 до 10 -3 с, т.е. почти на три порядка). Так, традиционная оперативная память на регистрах сдвига существенно отличалась по времени доступа от памяти на магнитных дисках или барабанах.

Еще более заметные успехи произошли в решении проблемы увеличения емкости памяти. Особого внимания заслуживает память на оптических дисках, где емкость может измеряться величинами до 6·10 3 Мбит, а максимальное время доступа в память составляет 10 -5 с. Заметим, кстати, что 104 Мбит - это примерно 3 тыс. Книг среднего формата по 200 страниц каждая.

По-видимому, недалеко то время, когда в компьютере можно будет создать один вид памяти, не разделяя его на оперативную и постоянную.

Microsoft Office Леонтьев Виталий Петрович

Как хранится информация?

Как хранится информация?

Теперь, если вас спросят, как хранится информация на вашем компьютере, вы можете ответить так:

? Где именно? – на дорожках и секторах жесткого диска (или, на логическом уровне – в виде кластеров на логических дисках).

? Как именно? – в виде логических нулей и единиц (битов), а также их групп (байтов).

Все это правильно... Но все равно непонятно. Компьютеру так, может, и проще, ведь ему абсолютно безразлично, чем именно мы забиваем винчестер – документами ли, музыкой или картинками. Для него все это – информация, которую нужно лишь разбить на определенные кусочки – и в любой момент знать, где именно находится тот или иной кусочек. Но нам, пользователям, придется иметь дело не с битами и байтами. И уж тем более – не с кластерами и секторами. Нам же интересно другое деление информации – логическое. Содержательное. Следовательно, нам нужно принять новую единицу, новую точку отсчета. Такими единицами и станут для нас файл и папка.

Файл (File) в переводе с английского – лист, на котором может быть записана некая информация. Неважно, что это – код программы или созданный вами текст. Важно другое – каждый такой листок является чем-то логически завершенным, законченным.

Файл может хранить в себе любую информацию – текст, графическую информацию, программный код и так далее (хотя бывают и некие комбинированные файлы, включающие, к примеру, картинку, текст и элемент программы). Главное, чтобы мы, пользователи, всегда могли отличить один « кусочек информации» от другого и знали, как именно нам работать с каждым типом файлов.

Как это делается? Очень просто: каждый файл, подобно человеку, имеет собственное « имя» и « фамилию» (ее называют « типом» файла).

Имя файла чаще всего может быть выбрано произвольно самим пользователем. Скажем, вы создали файл-документ с текстом своего договора с фирмой – его можно назвать « Договор» , « Документ 4155» или вообще « Апрельские тезисы» . Раньше, в эпоху DOS, имена файлов могли состоять максимум из восьми букв латинского алфавита – сегодня их может быть до 256 и никаких языковых ограничений не осталось. Работая с русской версией Windows, мы можем давать нашим документам-файлам русские имена, а китайцы, к примеру, могут с легкостью использовать свои иероглифы. Другой вопрос, что такой документ не всегда можно открыть на других компьютерах – « американская» Windows может не понять китайское имя, ну а наша, российская версия частенько спотыкается на западноевропейских символах.

Тип файла показывает, какого рода начинка хранится в каждом информационном « контейнере» – рисунок ли это, текст или программа.

О типе файла рассказывает его расширение – часть имени из трех (редко – из четырех) букв, отделенное от основной части названия точкой. Например, файл, в котором хранится эта книга, называется Compbook.doc.

В компьютерном мире существует бесчисленное множество расширений – запомнить все просто нереально.

Однако основных расширений не так уж много:

? ехе – обозначает « исполняемый» файл, хранящий в себе программу. Например, winword.exe;

? com – другой тип программного файла. Обычно файлы.com соответствуют небольшим (до сотни килобайт) программкам. Часто встречались в эпоху DOS, однако сегодня практически сошли со сцены;

? bat – так называемый пакетный файл, предназначенный для последовательного запуска нескольких программ (или команд). По сути дела, это обычный текстовый файл, в котором набраны названия программных файлов, которые вы хотите выполнить в необходимом вам порядке. Пример – файл autoexec.bat, автоматически выполняющийся в момент загрузки компьютера;

? cfg – конфигурационный файл, в котором программа указывает параметры своей работы;

? dll – так называемая динамически подключающаяся библиотека данных, к которой могут обратиться по мере надобности сразу несколько программ;

? hlp – файл справки, в котором хранятся « подсказки» , а иногда и полное руководство по той или иной программе;

? txt , doc – текстовые файлы;

? htm , html – гипертекстовый документ Интернета;

? xls – электронная таблица;

? dat – файл данных;

? wav , mp3 – звук в цифровом формате;

? bmp , jpg – графическая информация, картинки;

? arj , zip , rar , 7z – файлы архивов, то есть сжатой с помощью специальных программ «архиваторов» информации. В одном архивном файле на самом деле может храниться множество файлов. И так далее.

Работая в Windows, вы чаще всего будете видеть не расширение файла, а соответствующий ему графический значок. Например, лист с текстом и буквой W покажет, что перед вами – документ, созданный в программе Microsoft Word. Это, конечно, удобно – но только не забывайте, что значки могут меняться в зависимости от того, к какой именно программе привязан тот или иной тип файла. К тому же одним значком могут обозначаться файлы сразу нескольких типов. Расширение же во всех случаях остается неизменным. Есть у файла и еще один признак, называемый атрибутом . Однако, в отличие от имени и расширения (а в Windows – значка определенного типа) его-то пользователь как раз и не видит. Зато великолепно видит и понимает компьютер.

Вот лишь некоторые из этих атрибутов:

Скрытый (Hidden). Файлы с этими атрибутами обычно не видны пользователю. Для перестраховки – как правило, файлы эти весьма важные для функционирования системы. Хотя опытному юзеру не составит труда настроить программу просмотра файлов (файловый менеджер) таким образом, что все скрытые файлы будут видны как на ладони.

Только для чтения (Read-Only). А вот эти файлы всегда открыты любопытному взору... Но и только. Изменить их содержание нельзя – по крайней мере, без специальной команды пользователя, дабы последний был полностью уверен в том, что именно он делает.

Системный (System). Этим атрибутом, как особым знаком отличия, отмечены самые важные файлы в операционной системе, отвечающие за загрузку компьютера. Их повреждение или удаление всегда влечет за собой самые тяжкие последствия, поэтому щедрый компьютер, не скупясь, « награждает» их заодно и двумя предыдущими атрибутами – « только для чтения» и « скрытый» .

Архивный (Archive). Этот атрибут устанавливается обычно во время работы с файлом, при его изменении. По окончании сеанса работы он, как правило, снимается.

Если мы сравнили файлы с листиками, то почему бы нам не продолжить аналогию дальше? Где же те деревья, на которых растут такие полезные листики? Сравнение с деревом тут не случайно. Ведь расположение файлов на жестком диске и называется именно древовидной структурой. Есть листья. Они растут на веточках. Веточки в свою очередь растут на ветках. Ветки... Ну, скажем, на сучьях. А уж сучья... И так до бесконечности. Понятно, что держать совершенно разные файлы в одной куче нельзя. Их надо упорядочивать. Каждому сверчку – свой шесток, каждой семье – отдельную квартиру... Ну и так далее.

Файлы объединены в особые структуры – папки . Или – каталоги . Или – директории . Или – фолдеры . Совершенно непонятно, зачем понадобилось создавать такую кучу терминов для одного-единственного предмета. Папка – самый поздний термин и, на мой взгляд, самый удачный. Именно в папке лежат листочки-файлы. Папка, которую в любой момент можно открыть и отыскать нужный листок. Папка, в которую, кстати говоря, можно вложить другую папку...

Обычно каждый программный пакет, установленный на вашем компьютере, занимает свою, отдельную папку. Однако бывает и так, что программа, словно хитрая птица-кукушка, раскидывает свои файлы по многим папкам. Особенно это любят делать программные пакеты, работающие под операционной системой Windows.

Как отличить папку от файла? Не так уж и сложно. Во-первых, папки не имеют расширения и обозначаются в Windows особыми значками – как раз в виде открывающейся папки. Во-вторых, в отношении папки нельзя применить операции редактирования. Переименовать, перенести, удалить – пожалуйста. И, конечно же, папку можно открыть, чтобы посмотреть, что в ней находится. Для этого достаточно просто щелкнуть по ней дважды левой кнопкой мыши.

Ну а теперь разберемся, как выглядит логический адрес любого файла или папки на нашем жестком диске. Первый элемент этого адреса – имя диска. Состоит оно из одной буквы, двоеточия и обратной косой черты, называемой на компьютерном жаргоне бэк-слэш :

А: С: D: Е:

Диском А: чаще всего называется дисковод и, пока вы не вставите в него дискету, этого диска у вас как бы и не будет. И бог с ним: и без него дисков хватает.

Диск С: – главный жесткий диск вашего компьютера (либо логический диск в основном разделе). Именно с этого диска производится загрузка системы, именно на нем « живет» большинство ваших программ и документов.

Если в вашей системе больше одного жесткого диска или единственный жесткий диск разбит на несколько разделов, эти разделы будут носить имена, соответствующие следующим буквам латинского алфавита. А последняя буква-имя обычно обозначает дисковод CD-ROM.

C:WINDOWS.

Ну а третий элемент адреса – имя самого файла. Например, адрес

C:WINDOWS egedit.exe

соответствует программе для редактирования системного реестра Windows, которая находится на диске C: в папке Windows.

Файловая система

Что ж, теперь мы с вами поняли, как компьютеру удобнее хранить данные и в каком виде предпочитаем видеть их мы. Осталось за кадром лишь одно – каким же образом секторы и кластеры, забитые под завязку битами и байтами, превращаются в удобные для нас файлы и папки! Мистика, волшебство? Ничуть. Просто, рассказывая о логической структуре жесткого диска, мы намеренно пропустили очень важный этап – создание файловой системы . А именно она позволяет окончательно упорядочить данные на нашем жестком диске и в любой момент извлекать из этой информационной кладовой нужный кусочек.

Когда мы записываем на винчестер файлы и папки, компьютер разбивает их на привычные ему кластеры и раскидывает по всему пространству жесткого диска. Файл, конечно же, в одном кластере не помещается. Проживает он сразу в нескольких, причем совершенно не обязательно, что кластеры эти будут жить рядышком, как горошины в стручке. Чаще случается наоборот: файл хранится на диске в раздробленном виде – « голова» в одном участке диска, « ноги» в другом... Чтобы не заблудиться в собственных « закромах» , компьютер создает в самом начале жесткого диска специальный « путеводитель» по его содержанию – FAT, таблицу размещения файлов. Именно в FAT хранятся все сведения о том, какие именно кластеры занимает тот или иной файл или папка, а также – их заголовки. С одной стороны, это удобно: при таком способе размещения компьютер не должен лихорадочно искать на жестком диске кусок именно такого размера, который подходит для конкретного файла. Пиши куда вздумается! Да и удалять файлы и папки становится проще – не нужно стирать содержимое принадлежащих им кластеров, достаточно просто объявить их свободными, изменив пару байт в FAT. Да и у пользователя остается возможность быстро их восстановить с помощью все той же пары байт...

Таблица размещения файлов – это часть файловой – системы, ответственной за хранение данных на нашем компьютере. Файловая система создается на жестком диске на заключительном этапе форматирования, и именно от нее зависят такие важные параметры, как размер кластера, количество (или вид) символов в имени файла, возможности работы с папками и многое другое – вплоть до максимального размера жесткого диска...

Существует несколько стандартных файловых систем, привязанных к конкретным операционным системам.

Например, древняя DOS и первые версии Windows использовали 16-разрядную файловую систему FAT16, в которой отсутствовала поддержка длинных имен, а объем логического диска не мог превышать 4 Гб (65536 кластеров по 64 кб). В частности, именно этот фактор заставлял владельцев винчестеров большой емкости « разбивать» его на несколько разделов – иначе работать с диском было невозможно.

Для Windows 95 была создана новая модификация файловой системы – 32-битная FAT32, которая позволяла использовать так полюбившиеся нам длинные имена. Уменьшился максимальный размер кластера – до 16 кб (стандартный же размер составлял 4 кб). А главное, увеличился максимальный размер жесткого диска – до 4 Тб! Впрочем, довольно скоро выяснилось, что и FAT32 работает небезупречно: несмотря на декларированную поддержку до 4 Тб дисковой памяти, стандартные утилиты позволяли создавать логические разделы объемом лишь до 32 Гб. К тому же размер файла в FAT32 не мог превышать 4 Гб, что крайне осложняло работу любителям цифрового видео (ведь оцифрованный фильм может занять на диске сотни гигабайт!). Так что задуматься о смене файловой системы пришлось довольно скоро, хотя и сегодня FAT32 используется, например, при создании DVD-дисков. А семь лет назад мир потихоньку начал переходить на файловую систему нового типа – NTFS , количественные изменения в который были куда менее интересны, чем качественные. Да, благодаря NTFS удалось снять ограничения на объем файла – теперь он может занимать хоть весь жесткий диск целиком – а максимальный размер дискового раздела увеличился до 12 Тб. Однако куда интереснее были новые возможности: помимо привычных логических дисков фиксированного размера NTFS позволяет создавать еще и динамические жесткие диски, поддерживает шифрование и защиту паролем отдельных разделов и папок.

Главное качество новой системы – надежность хранения данных: если « уронить » жесткий диск с FAT32 было легче легкого, то под защитой NTFS ваши данные будут чувствовать себя гораздо увереннее. NTFS ведет свой собственный журнал операций, который позволяет защитить данные в случае сбоя.

Попробуйте внезапно выключить компьютер при копировании или удалении файла в FAT32 – и, скорее всего, вы поплатитесь за такую вольность потерей данных. Ведь изменения в таблице размещения файлов не будут сохранены, и ваш документ превратится в кучу « потерянных кластеров» . Поэтому FAT всегда хранится в 2-х экземплярах! NTFS же вносит изменения в таблицу лишь тогда, когда операция успешно завершена, а « журнал» помогает застраховать файлы от преждевременной кончины.

Увы – ради надежности приходится жертвовать совместимостью:

Если жесткие диски, отформатированные в FAT16 и FAT32, способны увидеть практически все версии Windows (а также операционные системы семейства Linux), то при использовании NTFS вы намертво привязаны к линейке Windows 2000 -ХР -Vista .

Если на вашем компьютере уместилось две операционные системы – старая Windows ME и новая Windows ХР (с файловой системой NTFS), – то содержимое « икспишного» раздела или целого диска останется невидимым для ME. Более того – вы теряете возможность работать с диском, загружаясь в режиме « командной строки» с компакт-диска или « загрузочной» дискеты – для DOS файловая система NTFS тоже как бы не существует.

Наконец, если преобразовать файловую систему FAT32 в NTFS не составит никакого труда даже с помощью штатных программ Windows, причем с полным сохранением всей информации, то выполнить обратное преобразование в большинстве случаев просто невозможно без форматирования диска. И, как следствие, утраты всей информации...

Конечно, существуют специальные программы для работы с разделами и файловыми системами – например Partition Magic, которая умеет конвертировать диск NTFS в FAT32 без потери информации. Но их использование сопряжено с немалыми трудностями – в особенности для новичков... И все же, несмотря на все недостатки, использование NTFS сегодня дает куда больше преимуществ, чем неудобств. Поэтому уверенно отвечайте «Да!» на вопрос о переводе в NTFS – и окончательно прощайтесь с прошлым.

автора Журнал «Компьютерра»

Наука: Информация или дух? Автор: Анатолий ШалытоОдин очень сильный студент на вопрос, почему он не ходил на мои лекции, ответил, что на одной лекции был, но полученной информации ему было недостаточно.Я понял, о чем идет речь, но с ним не согласился, так как на лекциях ставлю

Из книги Запись CD и DVD: профессиональный подход автора Бахур Виктор

Информация о диске Щелкнув мышью на кнопке Инф. о диске, вы откроете одноименное окно. Вставьте в привод любой компакт-диск (аудио, видео, чистый компакт-диск для однократной записи, записанный CD-RW и т. д.). Щелкнув мышью на кнопке Обновить и выбрав этот привод из

Дополнительная информация Если у вас есть вопрос по службам SharePoint или другому приложению Microsoft, и вы не можете найти ответ в справочной системе продукта, обратитесь в соответствующий центр поддержки или выполните поиск в базе знаний Microsoft Knowledge Base по адресу:support. microsoft.comВ

Из книги Информация. Собственность. Интернет. Традиция и новеллы в современном праве автора Якушев Михаил Владимирович

Информация Здание нашего несколько искусственно созданного благополучия слишком легко может рухнуть, как только в один прекрасный день окажется, что при помощи всего лишь нескольких слов, таких как "информация", "энтропия", "избыточность", нельзя решить всех наших

Из книги Феномен науки. Кибернетический подход к эволюции автора Турчин Валентин Фёдорович

Из книги 10 простых и легких способов моментального повышения прибыльности любого коммерческого сайта автора Дин Терри

Из книги О чём не пишут в книгах по Delphi автора Григорьев А. Б.

2.2.3. Информация о протоколе Ранее мы уже видели, что передача данных через сокет осуществляется одними и теми же функциями независимо от протокола. Но при этом программа должна учитывать, является ли протокол потоковым, дейтаграммным или иным. Кроме того, информация о

Из книги Компьютерные советы (сборник статей) автора Автор неизвестен

Здесь хранится все. Реестр системы Windows XP Автор: Сергей Голубев

Название

документа

Назначение

документа

Тема урока. Электронный документ и файл.

Цели урока: сформировать первичное представление о видах памяти, показать отличительные особенности разных видов памяти;

Расширить первоначальные знания о создании и хранении электронных документов;

Задачи урока.

• Изучим, что такое внутренняя и внешняя память компьютера;
• Познакомимся с понятием файл – электронный документ;
• Создадим компьютерные папки, электронные документы, дадим им имена.

Электронный документ - это набор данных, которые хранятся в памяти компьютера.

Что может быть электронным документом?

Где хранятся электронные документы?

Электронные документы хранятся в памяти компьютера.

ВАЖНО ПОМНИТЬ!

Когда мы создаём электронный документ с помощью компьютера, мы должны сохранить этот документ в его памяти .

ВИДЫ ПАМЯТИ КОМПЬЮТЕРА

ПАМЯТЬ КОМПЬЮТЕРА

ВНУТРЕННЯЯ

ВНЕШНЯЯ

Современная «дисковая память»

• Память компьютера необходима для хранения данных и программ.

Отличие внешней памяти от внутренней

• Внешняя память предназначена для длительного хранения информации,

• во внутренней памяти выполняемые программы и данные хранятся только в момент работы компьютера.

Как же хранятся электронные документы во внешней памяти компьютера?

Электронные документы хранятся в виде файлов

Что такое файл?

Файлом называют набор данных, хранящихся во внешней памяти компьютера и имеющих имя.

Кто же придумывает имя файлу?

Имя файлу придумывают программисты или пользователи

Чем отличается пользователь от программиста?

Пользователь использует компьютерные программы, программист пишет программы для компьютера

Файл – это информация, хранящаяся в долговремен-ной памяти как единое целое и обозначенная именем. Имя файла состоит из двух частей: собственно имени и расширения .

Информатика. txt

расширение имя

Запрещенные символы для записи имени файла: \ / * ? : | « »

Типы файлов.

• текстовые документы – имеют расширения txt , doc , rtf ;
• графические – файлы, содержащие изображения; их расширения – bmp , jpg и др;

Типы файлов.

• звуковые – файлы, содержащие голоса и музыку; их расширения – wav , mid , mp3 ;
• видео документы – файлы, содержащие видео; их расширения – avi, mp4.

Домашнее задание

• Учить конспект,
• создать папку информатика,
• в ней сохранить текстовый документ «работа с клавиатурой».

Подведение итогов

Благодарю за работу на уроке.

Давайте скажем спасибо друг другу за сотрудничество.

Такие простые правила помогут вам на долгие годы сберечь важные документы, дорогие фото и видео записи. А сейчас рассмотрим где дольше всего информация будет в целости и сохранности.

Про популярные носители и их надежность

К самым распространенным и популярным способам хранения цифровой информации относится – использование жестких дисков, Flash-носители (SSD диски, флешки и карты памяти), запись оптических дисков (CD, DVD и диски Blu-Ray). Дополнительно, существует масса облачных хранилищ для любых данных (Dropbox, Яндекс Диск, Google Drive и многие другие).

Как вы думаете, что из всего перечисленного является лучшим местом хранения важной информации? Давайте изучим каждый из этих способов.

Как вы поняли, среди самых доступных способов, лучше всего хранить свои данные именно на оптических дисках. Но не все из них способны справиться с течением безжалостного времени и дальше вы узнаете, какие лучше подходят для наших целей. Кроме того, хорошим решением будет использование сразу нескольких, упомянутых способов, одновременно.

Используем оптические диски правильно!

Возможно, некоторые из вас наслышаны о том, как долго можно сохранить информацию на оптических дисках типа CD или DVD. Некоторые, наверное, даже записали определенные данные на них, но через время (несколько лет) не удалось прочесть диски.

На самом деле тут нет ничего удивительного, срок хранения информации на подобных носителях тоже зависит от многих факторов. В первую очередь, важную роль играет качества самого диска и его тип. Кроме этого следует и придерживаться определенных условий хранения и процесса записи.

• Не используйте для долговременного хранения перезаписываемые виды дисков (CD-RW, DVD-RW), они не созданы для этих целей.
• Тестирование показало, что статистически наиболее длительный срок хранения информации именно у CD-R дисков и он превышает 15 лет. Только половина всех проверенных DVD-R показала подобные результаты. Что касается Blu-ray, то тут точную статистику найти не удалось.
• Не стоит гнаться за дешевизной и покупать болванки которые продаются за копейки. Они имеют очень низкое качество и не подойдут для важной информации.
• Записывайте диски на минимальной скорости и делайте все в одну сессию записи.
• Диски должны хранится в защищенном от прямых солнечных лучей месте, со стабильной, комнатной температурой и умеренной влажностью. Не подвергайте их никаким механическим воздействиям.
• В отдельных случаях, на саму запись влияет и качество привода, который «нарезает» болванки.

Какой стоит выбрать диск для хранения данных?

Как вы уже поняли, диски бывают разные. Все главные отличия связанны с отражающей поверхностью, типом поликарбонатной основы и качеством в целом. Даже есть брать продукцию одной и той же фирмы, но изготовленную в разных странах, то даже тут качество может различаться на порядок.

В качестве поверхности, на которую производится запись используют цианиновый, фталоцианиновый или металлизированные слои. Отражающая поверхность создается золотым, серебряным или из сплавов серебра покрытием. Наиболее качественные и долговечные диски изготавливаются именно из фталоцианина с золотым напылением (т. к. золото не подвержено окислению). Но есть диски и с другими комбинациями этих материалов, которые также могут похвастаться хорошей долговечностью.

К большому огорчению привела попытка отыскать специальные диски для хранения данных, у нас их практически не реально встретить. При желании, такие оптические носители можно заказать через интернет (далеко не всегда дешево). Среди лидеров, которые могут сохранить вашу информацию как минимум на столетие можно выделить DVD-R и CD-R Mitsui (этот производитель вообще гарантирует до 300 лет хранения), MAM-A Gold Archival, JVC Taiyu Yuden и Varbatium UltraLife Gold Archival.

К числу самых идеальных вариантов, для хранения цифровой информации можно добавить и Delkin Archival Gold, которые вообще нигде не встретились на территории нашей страны. Но как уже было сказано, все перечисленное можно без особого труда заказать в интернет-магазинах.

Из доступных дисков, которые можно у нас встретить, самым качественными и способными обеспечить сохранность информации как минимум на десятилетие будут:

• Verbatium, Индийского, Сингапурского, ОАЭ или Тайваньского изготовления.
• Sony, которые создаются в том же Тайване.

Но тот факт, что эти все диски умеют долго хранить информацию еще не гарантирует, что она на долго сохранится. Поэтому не забывайте придерживаться тех правил, которые мы выделили еще в самом начале.

Взгляните на следующий график, на нем обозначена зависимость появления ошибок считывания данных, от времени нахождения оптического диска в агрессивной среде. Понятное дело, что график создан именно для маркетингового продвижения товара, но все же обратите внимание, что на нем есть очень любопытная Millenniata, на дисках которой вообще не появляются ошибки. Сейчас мы о ней узнаем больше.

Среди продукции этой компании есть диски серии M-Disk DVD-R и M-Disk Blu-Ray способные хранить важные данные сроком до 1000 лет. Такая потрясающая надежность достигается использованием в основе дисков неорганического стеклоуглерода, который в отличии от остальных дисков, где используются органические материалы, не подвержен окислению, разложению под действием света и тепла. Такие диски легко будут переносить попадание кислот, щелочей и растворителей, а также могут похвастаться более высокой стойкостью к механическим воздействиям.

Во время записи, на поверхности, в прямом смысле слово прожигаются небольшие окошки (на обычных дисках происходит пигментация пленки). Основа диска аналогично рассчитана на более серьезные испытания и способна сохранять свою структуру даже под воздействием высоких температур.

У нас не удалось найти такие диски в продаже, но в сети их можно свободно заказать по вполне доступной цене. Оптические диски этой серии прекрасно читаются любыми современными приводами. Вполне возможно, со временем они и у нас начнут появляться в свободной продаже.