Информационные систем

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

ПОНЯТИЕ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

"Компьютер" в переводе с английского языка означает "вычислительная машина". ОН состоит из 4 основных частей:

1. Системный блок

2. монитор

3.клавиатура

4.мышь

Периферийный устройство:

1. принтер

2. сканер

3. модем

Системный блок предназначен для управления всеми устройствами и операциями ПК.

Монитор предназначен для отображения информации на экране дисплея

Клавиатура предназначен для ввода информации с клавиатуры на ПК

Манипулятор мышь предназначен для облегчении пользователя

Принтер предназначен для распечатки информации из компьютера на бумагу. Принтер бывает 3 видов:

1. Матричный

2. Струйный

3. Лазерный

Сканер предназначен для распознаваний информации с бумаги на ПК

модем предназначен для подключении ПК Интернет и для информации глобальной через сеть.

Термин модем состоит из 2 частей: "мод" (модуляция) и "дем" (демодуляция)

Модуляция- это преобразования цифровых сигнализации на аналоговой сигналы

Демодуляция - это преобразования аналоговых сигналов на цифровой

Персональной компьютер информации любые игры, программы, предложении, документы бывает электронным виде. Они хранятся на магнитных дисках в виде файла и папках.

файл - это поименованная область, где хранится информации на магнитных дисках

Папка (каталог, директория) - это поименованная область, где хранятся список файлов на магнитных дисках.

Единицы измерения информации:

1б-8бит

1Кб-1024б

2Мб-1024Кб

1Гб-1024Мб

1Тб-1024Гб

Магнитный диски делятся на 5 видов:

1. жесткий диск (Винчестер (40Гб-250Гб))

2. Гибкий диск А 3,5 (1,44 Мб)

3. CD (D,E) (700-800 Мб)

4. DVD (D, E) (4.7 Гб)

5. Флэш карта (128 Мб-20 Гб)

Клавиатура состоит из 104 клавиш, из них около 60 является цифрами, буквами, символами, а около 40 является функциональными клавишами

Постоянно используемые пользователем функциональные клавиши

Enter - используется для ввода любой команды в ОС текстовой редакторе используется для перехода на следующую строку

Esc- используется для отмены любого процесса

Tab используется для перехода курсора на абзац

Shift используется надписи за главными буквами и ввода верхнего комбинация быстрых клавиш

Caps Lock используется для постоянного надписи за главными буквами

Пробель- используется для раздела слов и предложении

Back Space используется для удаления выделенных объектов, в текстах удаления символа слева от курсора

Insert используется для выделение нескольких файлов и комбинация быстрых клавиш.

Delete используется для удаление выделенных объектов (текстов, рисунков и предложении) в текстовых редакторах используется удаления символа справа от курсора

Home используется для перевода курсора на начало строки

End используется для перевода курсора на конец строки

Page Up используется для поднятие страницу вверх

Page Down используется при чтении текста для спуска на одну страницу вниз

Print Screen используется для копирование любую информации отображении на мониторе в буфер обмена

Num Lock включает или выключает блок цифр расположенный на правой части клавиатуры

Пуск + Е Проводник

Операционная система MS DOS

Одной из самых распространенных операционных систем до середины 90-х годов была дисковая операционная система фирмы Microsoft MS DOS (Microsoft Disk Operating System).

В современных ОС Windows для работы с командами DOS используется командная  строка, которую можно вызвать: Пуск/выполнить, в окне диалога ввести  cmd и нажать ОК. Другой способ вызова командной  строки - Пуск/Программы/Стандартные/Командная строка.

Состав MS DOS

В операционную систему MS DOS входят следующие основные модули:

Базовая система ввода - вывода (BIOS);

Блок начальной загрузки (Boot Record);

Модуль расширения BIOS (IO.SIS);

Модуль обработки прерываний (MS DOS.SYS);

Командный процессор (COMMAND.COM);

файлы-драйверы, которые после их загрузки в память обеспечивают работу таких устройств, как мышь, CD-ROM и др.

Утилиты ОС, выполняющие различные сервисные функции (форматирование дисков и др.).

Базовая система BIOS аппаратно зависима и находится в памяти ПЗУ ПК. Эта часть операционной системы является встроенной в ПК. Она реализует следующие основные функции:

Автоматическую проверку аппаратных компонентов при включении  ПК;

Вызов блока начальной загрузки ОС (загрузка в память программы операционной системы происходит в два этапа: сначала загружается блок начальной загрузки (Boot Record) и на него передается управление, затем с помощью этого блока  - остальные модули). Блок начальной загрузки (Boot Record) - это очень короткая программа (около 512 байт), находящаяся в первом секторе каждого диска с операционной системой DOS. Boot Record загружает в память еще два модуля ОС (системных файлов io.sys, msdos.sys), которые завершают процесс загрузки DOS. Модуль IO.SIS расширения BIOS  представляет собой дополнение к BIOS в ПЗУ. Он настраивает ОС на конкретную конфигурацию ПК и позволяет подключать новые драйвера к нестандартным устройствам ввода/вывода.

Модуль обработки прерываний MS DOS.SYS - реализует услуги связанные с обслуживанием файловой системы и операций ввода - вывода. Командный процессор COMMAND.COM - обрабатывает у команды, которые вводятся пользователем.

Загрузка MS DOS

Загрузка MS DOS - это считывание операционной системы из внешнего запоминающего устройства в оперативную память, ее настройка и запуск.

После включения питания компьютера, на котором установлена операционная система MS DOS, автоматически происходят следующие процессы:

Тестирование ПК (BIOS выполняет комплекс программ начального тестирования компьютера);

Загрузка MS DOS (считывание операционной системы из внешнего запоминающего устройства в оперативную память);

Настройка MS DOS (настройка ОС выполняется по командам, записанным в файлах config.sys и autoexec.bat.).

После загрузки ОС на экране монитора высвечивается приглашение пользователю на ввод команд, которое состоит из имени диска и символов: A:\> или  C:\>.Это означает, что DOS готова к приему команд. Приглашение DOS содержит информацию о текущем дисководе и о текущем каталоге. Например,A:\> - дисковод А:, корневой каталог: C:\windows> - дисковод С:, каталог \windows.

Диск, с которым работает в данный момент ПК, называется текущим.

Ввод и редактирование команд

Для ввода команды следует набрать эту команду на клавиатуре и нажать Enter. Для редактирования вводимой команды можно пользоваться следующими клавишами: Backspace, Delete, Ins,  Esc, Клавиши перемещения курсора.

Команды общего назначения

VER - проверка версии ОС (A:\>VER, нажать Enter);

CLS - очистка экрана (A:\> CLS, нажать Enter );

TIME - проверка и коррекция системных часов (A:\>TIME, нажать Enter);

DATA - проверка и коррекция системного календаря (A:\> DATA, нажать Enter).

Основные команды для работы с файлами, каталогами, дисками

Работа с файлами

Создание текстовых файлов: A:\>copy con (имя файла) - после ввода этой команды нужно будет поочередно вводить строки файла. В конце каждой строки надо нажимать клавишу Enter, а после ввода последней строки - нажать F6 (или Ctrl +Z) и затем Enter. На диске появится файл с указанным именем.

Копировать файл: A:\>copy a:\lesson urok (копировать lesson из корневого каталога в каталог urok);

Удалить  файл: A:\>del less, нажать Enter ;

Переименовать: A:\>ren lesson conon, нажать Enter (переименованный файл - conon);

Вывод файла на экран: TYPE пример: A:\>TYPE prim.1, нажать Enter;

Слияние (объединение файлов в один) COPY_полное имя 1-го файла + полное имя 2-го файла _полное имя 3 го файла, нажать Enter.

Работа с каталогами

1. Создать каталог: A:\>md urok, нажать Enter.

2. Удалить каталог: A:\>rd urok, нажать Enter.

3. Просмотр каталога (оглавление каталога): A:\>DIR, нажать Enter.

4. Изменение текущего каталога: A:\>cd urok,  нажать Enter. Получим: A:\urok> (дисковод А:, каталог \urok).

5. Переход в корневой каталог: A:\urok>cd.., нажать Enter. Получим: A:\> (дисковод A:, корневой каталог).

6. Отображение перечня каталогов диска: A:\>TREE А: /F, нажать Enter.

Работа с дисками

Переход с диска на диск: С:\ windows >A:, нажать Enter, получим A:\>;

Форматирование дисков: C:\> format a:, нажать Enter;

Задание метки на диске: A:\vol, нажать Enter;

Чтение метки: A:\label, нажать Enter.

Oосновные команды MS DOS

1. создания папки- md_ имя папки enter

2. вход папку- cd_ имя папки enter

3. выход из папки- cd_..enter

4. просмотр папки- dir enter

5. постраничный просмотр папки-dir/p enter

6. создание файла- copy_con_имя файла enter

7. сохранить файла- F6 enter

8. удаление файла- del_имя файла enter

9. переименование файла- ren_старая имя файла_ новый имя файла enter

10.копировать файла - copy_имя файла_путь файла enter

11. просмотр файла - type_ имя файла enter

12.Копирование файла на диск 3,5 А - copy_имя файла_a: enter

13.Удаление папки - rd_имя папки

14.очистить экран-cls enter

15.выход из MS DOS - Exit enter

16.переименование папки- move_старая имя файла _ новая имя файла enter

Назначение характеристики процессора.

Виды памяти и внешние устройство компьютера

виды процессоров, микропроцессоров состоят из кристаллов и главным характеристика является его тактовая частота. Они измеряются Гц (Герца).

Intel 80286 MS DOS NC

intel 80386 Windows 91

intel 80486 windows 95

intel 80586 windows 98

Pentium III Windows 2000

Pentium IV Windows XP

Pentium V Windows Vista

Виды памяти состоит из двух видов

1. Оперативная запоминающая память имеет размер 8Мб-2Гб

2. Постоянная запоминающая память имеет 5 видов (магнитные диски)

Лабораторная работа №1

Тема: Основные приемы работы с клавиатуры

Цель работы: изучение структуры функциональных клавиши ПК

Настоящее время наиболее распространены два вида клавиши:

1. механический

2. мембранный переключательный

Механический датчик представляет из себя механизм как так из специального слова несмотря на то что это технология используется десятилетии фирма производит постоянно работает над его модификации и улучшении. Стоит отметить что клавиатура изветтные фирм контакты переключатели позолоченные что значительно улучшает эклектическую проводимость. технология основное мембранных переключательный считается более прогрессивным хотя особых преимущество не дает. Наиболее распространенные стандартные расположение символов клавши является раскладка

QWERT....

который при желании могут быть перепрограммирование на другую.

Устройство клавиатуры

номер контакта наименование цепи назначение

1 Clock тактовая частота

2 Data линия данных

3 - Резерв

4 Ground Земля

5 +5VDC напряжение +5 В

Задание 1.

Использование клавиши Print Screen.

Для этого загружаем графический редактор Paint.

На свое фантазию рисуем объект затем нажимаем клавиши Print Screen.

Загружаем текстовой редактор MS-Word и нажимаем кнопку вставить на панели инструментов стандартные.

Задания 2

Команды MS DOS работа с каталогами

Создать каталог с именем клавиши в нем создадим 5 файлов, c именами :

Клава1. txt

Клава2. txt

Клава3. txt

Клава4. txt

Клава5. txt

В одном файле набираем 3 функциональные клавиши с назначениями.

Лабораторная работа №3

Тема: Работа с основными командами MS DOS для копирование , удаление, переименование файлов. Общие сведение все рассматриваемые ОС MS DOS, Windows, Unix поддерживают много пользовательский режим? т.е. иератическую файловая систему, межпроцессная взаимодействия, строенные средство, отладки программы, стандартизирует программ интерфейс. Для многих внешних устройства, обычно трактуя их как файл с последовательно доступом. Операционная система UNIX одно из старейших и наиболее простых ОС, из начальная было рассчитана на разработку программах (для нее самой и не только). На линий ЭВМ и позволяет без больших затрат труда программиста переносит программу из одной системы ЭВМ на другую.

Управление памятью

Все рассматриваемые ОС обеспечивают выделение участка памяти для нужд программы. Изменение его размер и освобождение. По-разному поддерживается концепции виртуальной памяти.

ОС OS/2 использует страничную модель памяти, т.е. программа получает память порциями по 4 Кб подкачка также осуществляется по 4 Кб. Программа не может управлять процессом подкачкой.

Файловая система.

Все системы поддерживает следующий элемент иерархических систем. Обычно файлы каталоги специальный - байт оринтирование и блок. Файл является массивом. Каталоги обеспечивает связь между именами файл собственный файлами. Каждый элемент каталоги содержит имя файл ссылку на конкретную файл. для именованная файл используется корневой и текущий каталоги имя файла состоит из последовательности компонентами локальных имен разделенных символами "BOC" Unix "/". OC Unix характеризуются единственном однородной файловой системы по один или несколько компьютеров.

Организация памяти

Память состоит из большего количество отдельный элементов, каждый из которых предназначен для хранения минимальных единицы информации 1 байт. Каждому элементу соответствуете уникальный числовой адрес. В второму 1 и т.д. включая последний элемент чем адрес определяется общим количеством элементов памяти -1. Обычно адрес определяется 10-ричным числом.

Сегменты

Процессор компьютере (GPV) делать память на блоки называемых сегментами. Каждый сегмент 64Кб и каждому сегменту соответствует уникальный числовой адрес. Процессор имеет 4 регистра сегмента.

Регистр - это внутренняя структура, предназначенная для хранения информации. Регистры сегмента предназначены для хранения адресов отдельных сегментов. Они называются : CS-сегмент кода

OS- сегмент данных

SS-сегмент стека

ES- запросный сегмент

Кроме указанный процессор имеет еще 9 регистров. В данный момент следует отметит регистры. В данный момент следует отметит регистры.

IP-указать команд

SP-указатель стека

CS+IP в паре длинный адрес команды, которая будет выполнятся следующий регистры

SS+SPв паре составляет длинный адрес стека.

Доступ к памяти

Доступ к ячейками памяти осуществляется посредством соединения содержимого регистра сегмента с содержимом того или другого регистра. Таким образом определяется адрес требуемого участка памяти. После выполнение команды и ее удаление из памяти содержимое IP изменяется так, чтобы в регистрах CS:IP находился адрес команды которая будет выполнена после данной.

Способ объединение регистров.

Для определения адреса ячейки памяти не накладывает ограничений на количество доступной памяти. Первые версии разрабатывались для процессов CP и Intel 8088. каждый регистры этого процессора рассчитано хранение 16 битов числа. позже появились усовершенствованные версии MS DOSи соответственно им усовершенствованные процессоры Intel 80376 и Intel 80386 позволяющие производит доступ к ячейкам расположенный за границей первого мегабайта памяти. Однако, ограничение на 14 кб до сих пор версий MS DOS 3.3 требуется 1Мб свободного места. Доступ к памяти организуется соединением содержимого одного из регистров сегмента с содержимым одного из составившихся регистров. Значения сегментного регистра называется адресом сегмента таким образом адрес байта вычисляется посредством умножения адреса сегмента на 16 и к полученному значения добавляется короткий адрес.

Форматирование магнитных дисков

Процесс форматирование для гибких дисков проходит за 2-3 минуты, а для жестких дисков от 30-50 минут зависимости от размера жесткого диска. Процесс форматирование считается очень тонким и сугубо важным процессом. При форматирование нельзя перезагружать и выключать компьютер и питания. при форматирование уничтожается все данные которые находились магнитной диске. Поэтому перед форматированием дисков нужные и важные документы и программы нужно обязательно записать на съемный носитель. при форматирование на нулевом секторе магнитной диска создается две копии FAT.Поэтому что при не посадку одной копии система сразу считывает вторую копию. А если выходят из строя обе копии FAT тогда диск считается на пригодным для использование.

1 сек-512байт

2847 кластер

Norton Commander

F1- вызов справочный редактор

F2- вызов меню пользователей.

F3- просмотр файлов

F4-редактирование файлов

F5-копирование файлов

F6- переименование и переставливание файлов

F7-создание каталогов

F8- удаление файлов и папок

F9- вызов меню NC

F10-Выход из NC.

Загрузка NC с ОС MS DOS:

C:\> cd_NC enter- вход NC

C:\>NC>C:enter - загрузка NC

Задание №1

1. Загрузка NC с ОС MS DOS

2. Выход корневой каталог C:\

Home Enter

3. Создание каталога- F7 Диля Enter

4. Диля Enter

5. Tab- переход между панелями NC

6. Home Enter

7. *.txt Insert

8. F5enter

Задание №2

1. Tab

2. readme.txt F4

3. F3 F8

4.F1-.... F2

5. Esc.

Основные модули MS DOS

Загрузчик операционный системы это очень короткая программа находящийся в первом секторе основного диска ОС MS DOS. Функция этой программы заключается отсчитывание памяти еще двух модулей ОС который завершает процесс загрузки . Загрузка ОС состоит из двух частей. Это связано с тем что , жесткий диск можно разделять на несколько разделов. Первые части загрузки находится первом секторе жестком диска. Они выбирают, сколько из разделов жесткого диска следует продолжать загрузку. Вторая часть загрузки находится в первом секторе этого раздела, она считывает память модулей MS DOS и передает им управление диска. Дисковые файлы io.sys и msdos.sys и другие. они могут, называется IBMIO.com и IBMMSDOS. com и другие. Название меняется зависимости от версии ОС. Он загружается в память загрузчика ОС и остаются памяти компьютера постоянно. Файл msdos.sys реализует основные высоко уровневые услуги DOS. Файл io.sys представляет собой дополнение к базовой системе ввода и выхода в ПЗУ. Командный процессор comand.com обрабатывает команды вводимые пользователем. Он находится в дисковом файле command.com, на диски которого загружается ОС. Внешние команды DOS - это программы, поставляемые в месте с ОС виде отдельных файлов. Эти программы выполняет действие обслуживающего характера, например форматирование дискет, дисков и т.д.

Драйверы устройство - это специальные программы, которые дополняют системы ввода и вывода и обеспечивают обслуживание новых имеющихся устройств. Например: с помощью драйверов возможно работа с электронным диском, т.е. частью памяти компьютера, с которой можно работать также как с диском. Драйверы загружается память компьютера при загрузки ОС. Их имена указывается специальным файле config.sys ОС. Их имена облегчают добавление новых устройств, и позволяет делать это не затрагивая системный файл DOS. Информация на магнитных дисках хранится в файлах. Файл разделяет на две категории Текстовые и двоичные.

Текстовые файлы предназначены для чтение пользователей. Они состоит из сорок символов, причем каждая строка оканчивается с двумя специальными символами возврат и коррект начинается оно также двумя символами (новая строка).

Файлы не являющийся текстовые называется двоичными.

Текстовые файл, содержащий только символами с кодами 127 (т.е. не содержащий русских букв и псевдографических символов называется ASCII) Командный файл autoexec.bat предназначен для автоматический загрузки программ Windows, NC, Lexicon и т.д.

Командный файл Config.sys предназначен для запуска драйверов такие как: кириллица, для запуска расширенной оперативной памяти, а также поддержка видео адаптера, для создание логических диска в оперативной памяти.

Дорожка и секторы

Для того чтобы данные могли бы записать на магнитный диск его поверхность не обходимо структурировать т.е. разделить на сектора и дорожки.

Дорожки - это концентрические окружности покрывающие поверхность дичка. Ближащий к краю диска дорожка присвоен номер 0 след за ней 1 и т.д.

Если дискета двухсторонняя не прономерованные обе его стороны каждая дорожка разбивается на участки называемые секторами. Секторам также присваивается номера. Первому сектору 1 , в второму 2 третьему 3 и т.д. Обычно сектор заполняет 512 байтов.

Жёсткий диск

Накопитель на жёстких магнитных дисках или НЖМД (англ. hard (magnetic) disk drive, HDD, HMDD), жёсткий диск, в компьютерном сленге винчестер, «винт», хард, харддиск -- устройство хранения информации, основанное на принципе магнитной записи. Является основным накопителем данных в большинстве компьютеров.

В отличие от «гибкого» диска (дискеты), информация в НЖМД записывается на жёсткие (алюминиевые или стеклянные) пластины, покрытые слоем ферромагнитного материала, чаще всего двуокиси хрома. В НЖМД используется одна или несколько пластин на одной оси. Считывающие головки в рабочем режиме не касаются поверхности пластин благодаря прослойке набегающего потока воздуха, образующейся у поверхности при быстром вращении. Расстояние между головкой и диском составляет несколько нанометров (в современных дисках около 10 нм), а отсутствие механического контакта обеспечивает долгий срок службы устройства. При отсутствии вращения дисков головки находятся у шпинделя или за пределами диска в безопасной зоне, где исключён их нештатный контакт с поверхностью дисков.

Также, в отличие от гибкого диска, носитель информации совмещён с накопителем, приводом и блоком электроники и (в персональных компьютерах в подавляющем количестве случаев) обычно установлен внутри системного блока компьютера.

Название «Винчестер»

По одной из версий название «винчестер» (англ. Winchester) накопитель получил благодаря работавшему в фирме IBM Кеннету Хитону (англ. Kenneth E. Haughton), руководителю проекта в результате которого в 1973 году был выпущен жёсткий диск модели 3340, впервые объединивший в одном неразъёмном корпусе пластины диска и считывающие головки. При его разработке инженеры использовали краткое внутреннее название «30-30», что означало два модуля (в максимальной компоновке) по 30 МБ каждый, что по созвучию совпало с обозначением популярного охотничьего оружия -- винтовки «Winchester Model 1894» использующего винтовочный патрон «.30 WCF». Также существует версия, что название произошло исключительно из-за названия патрона, также выпускаемого Winchester Repeating Arms Company, первого созданного в США боеприпаса для гражданского оружия «малого» калибра на бездымном порохе, который превосходил патроны старых поколений по всем показателям и немедленно завоевал широчайшую популярность.

В Европе и США название «винчестер» вышло из употребления в 1990-х годах, в русском же языке сохранилось и получило полуофициальный статус, а в компьютерном сленге сократилось до слова «винт» (наиболее употребимый вариант).

Характеристики

Интерфейс (англ. interface) -- совокупность линий связи, сигналов, посылаемых по этим линиям, технических средств, поддерживающих эти линии, и правил (протокола) обмена. Серийно выпускаемые жёсткие диски могут использовать интерфейсы ATA (он же IDE и PATA), SATA, eSATA, SCSI, SAS, FireWire, SDIO и Fibre Channel.

Ёмкость (англ. capacity) -- количество данных, которые могут храниться накопителем. С момента создания первых жестких дисков в результате непрерывного совершенствования технологии записи данных их максимально возможная емкость непрерывно увеличивается. Ёмкость современных жестких дисков (с форм-фактором 3,5 дюйма), на июнь 2010 г., достигает 3000 Гб (3 Терабайта). В отличие от принятой в информатике системы приставок, обозначающих кратную 1024 величину (см.: двоичные приставки), производителями при обозначении ёмкости жёстких дисков используются величины, кратные 1000. Так, ёмкость жёсткого диска, маркированного как «200 ГБ», составляет 186,2 Гиб.

Физический размер (форм-фактор) (англ. dimension). Почти все современные (2001--2008 года) накопители для персональных компьютеров и серверов имеют ширину либо 3,5, либо 2,5 дюйма -- под размер стандартных креплений для них соответственно в настольных компьютерах и ноутбуках. Также получили распространение форматы 1,8 дюйма, 1,3 дюйма, 1 дюйм и 0,85 дюйма. Прекращено производство накопителей в форм-факторах 8 и 5,25 дюймов.

Время произвольного доступа (англ. random access time) -- время, за которое винчестер гарантированно выполнит операцию чтения или записи на любом участке магнитного диска. Диапазон этого параметра невелик -- от 2,5 до 16 мс. Как правило, минимальным временем обладают серверные диски (например, у Hitachi Ultrastar 15K147 -- 3,7 мс), самым большим из актуальных -- диски для портативных устройств (Seagate Momentous 5400.3 -- 12,5[8]).

Скорость вращения шпинделя (англ. spindle speed) -- количество оборотов шпинделя в минуту. От этого параметра в значительной степени зависят время доступа и средняя скорость передачи данных. В настоящее время выпускаются винчестеры со следующими стандартными скоростями вращения: 4200, 5400 и 7200 (ноутбуки), 5400, 7200 и 10 000 (персональные компьютеры), 10 000 и 15 000 об/мин (серверы и высокопроизводительные рабочие станции). Увеличению скорости вращения шпинделя в винчестерах для ноутбуков препятствует гироскопический эффект, влияние которого пренебрежимо мало в неподвижных компьютерах.

Надёжность (англ. reliability) -- определяется как среднее время наработки на отказ (MTBF). Также подавляющее большинство современных дисков поддерживают технологию S.M.A.R.T.

Количество операций ввода-вывода в секунду -- у современных дисков это около 50 оп./с при произвольном доступе к накопителю и около 100 оп./сек при последовательном доступе.

Потребление энергии -- важный фактор для мобильных устройств.

Уровень шума -- шум, который производит механика накопителя при его работе. Указывается в децибелах. Тихими накопителями считаются устройства с уровнем шума около 26 дБ и ниже. Шум состоит из шума вращения шпинделя (в том числе аэродинамического) и шума позиционирования.

Сопротивляемость ударам (англ. G-shock rating) -- сопротивляемость накопителя резким скачкам давления или ударам, измеряется в единицах допустимой перегрузки во включённом и выключенном состоянии.

Скорость передачи данных (англ. Transfer Rate) при последовательном доступе: внутренняя зона диска: от 44,2 до 74,5 Мб/с;

внешняя зона диска: от 60,0 до 111,4 Мб/с.

Объём буфера -- буфером называется промежуточная память, предназначенная для сглаживания различий скорости чтения/записи и передачи по интерфейсу. В современных дисках он обычно варьируется от 8 до 64 Мб.

Производители

Изначально на рынке было большое разнообразие жёстких дисков, производившихся множеством компаний. В связи с ужесточением конкуренции и понижением норм прибыли большинство производителей было либо куплено конкурентами, либо перешло на другие виды продукции. На сегодняшний день бомльшая часть всех винчестеров производится всего несколькими компаниями: Seagate, Western Digital, Samsung, а также ранее принадлежавшим IBM подразделением по производству дисков фирмы Hitachi. Fujitsu продолжает выпускать жёсткие диски для ноутбуков и SCSI-диски, но покинула массовый рынок в 2001 году (в 2009 году производство жёстких дисков было полностью передано компании Toshiba). Toshiba является основным производителем 2,5- и 1,8-дюймовых ЖД для ноутбуков. Достаточно яркий след в истории жёстких дисков оставила компания Quantum. Одним из лидеров в производстве дисков являлась компания Maxtor. В 2001 году Maxtor выкупила подразделение жёстких дисков компании Quantum. В 2006 году состоялось слияние Seagate и Maxtor. В середине 1990-х годов существовала компания Conner, которую купила Seagate. В первой половине 1990-х существовала фирма Micro polis, производившая очень дорогие диски premium-класса. Но при выпуске первых в отрасли винчестеров на 7200 об/мин ею были использованы некачественные подшипники главного вала, поставляемые фирмой Nidec, и Micro polis понесла фатальные убытки на возвратах, разорилась и была на корню куплена вышеупомянутой Seagate.

Особенности геометрии жёстких дисков со встроенными контроллерами

Зонирование

На пластинах современных «винчестеров» дорожки сгруппированы в несколько зон (англ. Zoned Recording). Все дорожки одной зоны имеют одинаковое количество секторов. Однако, на дорожках внешних зон секторов больше, чем на дорожках внутренних. Это позволяет, используя большую длину внешних дорожек, добиться более равномерной плотности записи, увеличивая ёмкость пластины при той же технологии производства.

Резервные секторы

Для увеличения срока службы диска на каждой дорожке могут присутствовать дополнительные резервные секторы. Если в каком либо секторе возникает неисправимая ошибка, то этот сектор может быть подменён резервным (англ. remapping). Данные, хранившиеся в нём, при этом могут быть потеряны или восстановлены при помощи ECC, а ёмкость диска останется прежней. Существует две таблицы переназначения: одна заполняется на заводе, другая -- в процессе эксплуатации. Границы зон, количество секторов на дорожку для каждой зоны и таблицы переназначения секторов хранятся в ЗУ блока электроники.

Логическая геометрия

По мере роста емкости выпускаемых жёстких дисков их физическая геометрия перестала вписываться в ограничения, накладываемые программными и аппаратными интерфейсами (см.: Барьеры размеров жёстких дисков). Кроме того, дорожки с различным количеством секторов несовместимы со способом адресации CHS. В результате контроллеры дисков стали сообщать не реальную, а фиктивную, логическую геометрию, вписывающуюся в ограничения интерфейсов, но не соответствующую реальности. Так, максимальные номера секторов и головок для большинства моделей берутся 63 и 255 (максимально возможные значения в функциях прерывания BIOS INT 13h), а число цилиндров подбирается соответственно ёмкости диска. Сама же физическая геометрия диска не может быть получена в штатном режиме работы и другим частям системы неизвестна.

Адресация данных

Минимальной адресуемой областью данных на жёстком диске является сектор. Размер сектора традиционно равен 512 байт. В 2006 году IDEMA объявила о переходе на размер сектора 4096 байт, который планируется завершить к 2010 году. Western Digitals уже сообщил о начале использования новой технологии форматирования, названой Advanced Format, и выпустил накопитель (WD10EARS-00Y5B1) использующий новую технологию.

В окончательной версии Windows Vista, вышедшей в 2007 году, присутствует ограниченная поддержка дисков с таким размером сектора.

Существует 2 основных способа адресации секторов на диске: цилиндр-головка-сектор (англ. cylinder-head-sector, CHS) и линейная адресация блоков (англ. linear block addressing, LBA).

CHS

При этом способе сектор адресуется по его физическому положению на диске 3 координатами -- номером цилиндра, номером головки и номером сектора. В современных^{[когда?]} дисках со встроенными контроллерами эти координаты уже не соответствуют физическому положению сектора на диске и являются «логическими координатами» (см. выше).

LBA

При этом способе адрес блоков данных на носителе задаётся с помощью логического линейного адреса. LBA-адресация начала внедряться и использоваться в 1994 году совместно со стандартом EIDE (Extended IDE). Стандарты ATA требуют однозначного соответствия между режимами CHS и LBA:

LBA = [ (Cylinder * no of heads + heads) * sectors/track ] + (Sector-1)

Метод LBA соответствует Sector Mapping для SCSI. BIOS SCSI-контроллера выполняет эти задачи автоматически, то есть для SCSI-интерфейса метод логической адресации был характерен изначально.

Технологии записи данных

Принцип работы жёстких дисков похож на работу магнитофонов. Рабочая поверхность диска движется относительно считывающей головки (например, в виде катушки индуктивности с зазором в магнитопроводе). При подаче переменного электрического тока (при записи) на катушку головки, возникающее переменное магнитное поле из зазора головки воздействует на ферромагнетик поверхности диска и изменяет направление вектора намагниченности доменов в зависимости от величины сигнала. При считывании перемещение доменов у зазора головки приводит к изменению магнитного потока в магнитопроводе головки, что приводит к возникновению переменного электрического сигнала в катушке из-за эффекта электромагнитной индукции.

В последнее время для считывания применяют магниторезистивный эффект и используют в дисках магниторезистивные головки. В них изменение магнитного поля приводит к изменению сопротивления, в зависимости от изменения напряженности магнитного поля. Подобные головки позволяют увеличить вероятность достоверности считывания информации (особенно при больших плотностях записи информации).

Метод продольной записи

Биты информации записываются с помощью маленькой головки, которая, проходя над поверхностью вращающегося диска, намагничивает миллиарды горизонтальных дискретных областей -- доменов. При этом вектор намагниченности домена расположен продольно, т.е. параллельно поверхности диска. Каждая из этих областей является логическим нулём или единицей, в зависимости от намагниченности.

Максимально достижимая при использовании данного метода плотность записи составляет около 23 Гбит/см?. В настоящее время происходит постепенное вытеснение данного метода методом перпендикулярной записи.

Метод перпендикулярной записи

Метод перпендикулярной записи -- это технология, при которой биты информации сохраняются в вертикальных доменах. Это позволяет использовать более сильные магнитные поля и снизить площадь материала, необходимую для записи 1 бита. Плотность записи у современных^{[когда?]} образцов -- 60 Гбит/см?.

Жёсткие диски с перпендикулярной записью доступны на рынке с 2005 года.

Метод тепловой магнитной записи

Основная статья: Термоассистируемая магнитная запись

Метод тепловой магнитной записи (англ. Heat-assisted magnetic recording, HAMR) на данный момент самый перспективный из существующих, сейчас он активно разрабатывается. При использовании этого метода используется точечный подогрев диска, который позволяет головке намагничивать очень мелкие области его поверхности. После того, как диск охлаждается, намагниченность «закрепляется». На рынке ЖД данного типа пока не представлены (на 2009 год), есть лишь экспериментальные образцы, плотность записи которых 150 Гбит/см?. Разработка HAMR-технологий ведется уже довольно давно, однако эксперты до сих пор расходятся в оценках максимальной плотности записи. Так, компания Hitachi называет предел в 2,3?3,1 Тбит/см?, а представители Seagate Technology предполагают, что они смогут довести плотность записи HAMR-носители до 7,75 Тбит/см?. Широкого распространения данной технологии следует ожидать в 2011--2012 годах.

Структуры директория

Директории - это таблица описание содержимого диска. Каждому файлу таблица соответствует одно запись. Запись занимает 32 байтов, разбиты на 8 участков или полей. Каждой поле после записывается информация, используемой системы при обслуживание файлов.

Cистемы обслуживание файлов

MS DOS обеспечивает две технологии обслуживание файлов. Первая была разработана при создании версии 1,х. Эта технология основана на использование структур данных называемых блоками управление файлов (FCB) В то время подавляющее большинство компьютеров работало работами под управлением ОС CPM. блоки FCB обеспечивали совместимость файлов MS DOS с файлами этой системы. При разработке MS DOS версии 2.х когда была продолжена иерархическая структура организации файлов была разработана вторая технология их обслуживание. Оно основано на использованием ссылок на управляющую запись файла и не требует организации FCB. После того как эта технология была обработана на операционной системe Unix она получила широкое распространение.

Утилиты NC

Особенности работы среди оболочки NC. Оболочка NC является самой распространенной из используемых настоящая время над строек над DOS, преобразующих ее командный пользовательский интерфейс в интерфейс типа "меню".

Общая характеристика оболочка. Оболочка NC разработана американской фирме Peter Norton Computing, которая с 1990 года входит состав корпорации Symantec.

Оболочка NC обеспечивает:

отображение деревьев каталогов ис одержимого каталогов в форме наиболее удобной для восприятия человека. В результате пользователи перестает чувствовать себя слепцом

Выполнение все возможной действий с каталогами, файлами и целыми под деревьями файловых структур, включая их создания, копирование, пересылку, переименование, удаление, поиск и смену атрибутов файлов.

максимальной степени естественную работу архивами, включая отображения их содержимого а также создание обновление и распаковку архивов.

Визуализацию файлов подготовленных популярными текстовыми и графическими редакторами системами управление базами данных (СУБД) электронными таблицами и другие прикладными программами

подготовка текстовых файлов

Выполнение из ее среды практический всех команд DOS.

Запуск программ для чего используется различные наиболее удобные для пользователя способы.

Выдачи информации о компьютером в целом об дисках и оперативной памяти.

Поддержка меж компьютерной связи через последовательной или параллельной порт( с использованием модуля Commander Link)

Поддержка электронной почты через модем по телефонную линию связи (При помощи модуля term 90)

Оболочка NC поддерживает высокоскоростную обслуживание при работе файлами, дисками выполняет реализация данных и передачи электронной почты.

К достоинством рассматриванием оболочкам относится:

Высокая степень интеграция функции

удобство выдачи команд DOS

Поддержка иерархическая система меню для запуска программ

простота освоения и удобство использования

высокая устойчивость в работе и приемлемая защищенной о ошибок пользователя

наличие удобного и понятного контекста чувствительного и интерактивного справочника

поддержка манипулятора типа мышь

прекрасная ничем не запятнанная репутация фирмы изготовителя

не ряду с на оспоримыми достоинствами имеются некоторые недостатки среди них:

отсутствие средств сортировки каталогов в дереве файловой структуре

невозможность выполнений групповых операции над файлами личных типов

Оболочка NC не предъявляет к оборудованием не каких особых требованием и может работать на всех используемых настоящее время компьютеров. для размещение всех файлов образующих оболочку требуется около 1,8 Мб дискового пространство

Утилиты NC

1. Norton Dick Doctor (NDD)

Утилиты NDD устраивает и лечит физические дефекты на поверхности маг дисков ( гибкий и жесткий). Утилита работает среде ОС MS DOS. При загрузке NDD запрещает выборку дисков: А:\, С:\, D:\

После выбора диска он покажет проверку тестируемую поверхность диска. При тестирование диска компьютера тестируется каждый сектор по отдельности. Если NDD обнаружит физический дефект на каком либо секторе, он отменит его B-плохой блок. Он заблокирует этот сектор и автоматический с копирует одержимые этого сектора на свободный сектор. Соответственно диске не будет хватит одного сектора 512 б.

2.Unirase

Утилита Unirase предназначена для восстановление случайных удаленных запросит первые буквы всех удаленных файлов.

Горячие клавиши NC

Alt+F1- Смена активного диска на левой панели NC

Alt+F2- смена активного диска на правом панели NC

Alt+F7-поиск файла

Alt+F8-отображение списка последних 16 команд DOS

Ctrl+F1-вкл/выкл. левую панель

Ctrl+F2- вл./выкл. правую панель

Ctrl+O- вл./выкл. все панели NC

Ctrl+Z- показывает паспорт выделенного каталога

Ctrl+Enter- вызов недавней команды

Ctrl+U-переключает позицию панели файлов. Левая появляется с право, а правая с лево

Ctrl+F10- разбивает файл на ряд сегментов. Это же команда объединяет сегменты файлов

Ctrl+L-показывает паспорт выделенного диска

Операционная система Windows

Windows переводе с английского означает "окно". Середине 80-годов фирмы Microsoft была начала работа над созданием многозадачным операционной системы Windows. С появлением микропроцессоров Intel 80386 была создано ОС Windows 3,1. Чуть позже с появлением с микропроцессором Intel 80486 появились ОС Windows3,11. Тогда для инстиализационных (установочных) файлов Windows 3,11 требовалось11 флоппи дисков. Следующими логичными шагами корпорация Microsoft стало ОС Windows 95,98, Melenium, NT,XP,Vista.

Основные функции систем Windows :

1. Управление аппаратными средствами ПК

2. обеспечение работы с файловой системы.

3. запуск прикладных программ

4. одновременное работы с несколькими программами (многозадачность)

5. Обмен данными между различными программами

6. поддержку мультимедиа и видео

более сложные функции по управлению файлами в ОС Windows порученный утилиты Internet Explorer по существу заменивший File manager, которая показывает дверовидную диаграмму файловой структуры вашего Пк и ее сетевого окружение. Благодаря расширении файловой системы FAT имена файлов не ограничена как раньше 8 символов+3буквы, вы можете использовать имена длиной до 255 символов. среди прочих благоприятных изменений пользовательском интерфейсе имеются анимационные пиктограммы и диалоговое окно с закладками. При включение компьютера, загружается модули MS DOS и предает управление ОС Windows. первая окно которое появляется после загрузки называется рабочим столом. Вид рабочего стола можно изменять по желанию пользователя.

Задание №1

Настройка рабочего стола. Для этого выполняется следующие действия:

Устанавливаем курсор мыши по середине рабочего стола. нажимаем ПКМ-- Свойствa

Операционная система (ОС) - комплекс системных и управляющих программ, предназначенных для наиболее эффективного использования всех ресурсов вычислительной системы (ВС) (Вычислительная система - взаимосвязанная совокупность аппаратных средств вычислительной техники и программного обеспечения, предназначенная для обработки информации) и удобства работы с ней.

Назначение ОС - организация вычислительного процесса в вычислительной системе, рациональное распределение вычислительных ресурсов между отдельными решаемыми задачами; предоставление пользователям многочисленных сервисных средств, облегчающих процесс программирования и отладки задач. Операционная система исполняет роль своеобразного интерфейса ( Интерфейс - совокупность аппаратуры и программных средств, необходимых для подключения периферийных устройств к ПЭВМ) между пользователем и ВС, т.е. ОС предоставляет пользователю виртуальную ВС. Это означает, что ОС в значительной степени формирует у пользователя представление о возможностях ВС, удобстве работы с ней, ее пропускной способности. Различные ОС на одних и тех же технических средствах могут предоставить пользователю различные возможности для организации вычислительного процесса или автоматизированной обработки данных.

В программном обеспечении ВС операционная система занимает основное положение, поскольку осуществляет планирование и контроль всего вычислительного процесса. Любая из компонент программного обеспечения обязательно работает под управлением ОС.

В соответствии с условиями применения различают три режима ОС: пакетной обработки, разделения времени и реального времени. В режиме пакетной обработки ОС последовательно выполняет собранные в пакет задания. В этом режиме пользователь не имеет контакта с ЭВМ, получая лишь результаты вычислений. В режиме разделения времени ОС одновременно выполняет несколько задач, допуская обращение каждого пользователя к ЭВМ. В режиме реального времени ОС обеспечивает управление объектами в соответствии с принимаемыми входными сигналами. Время отклика ЭВМ с ОС реального времени на возмущающее воздействие должно быть минимальным.

Операционные системы типа DOS

ОС типа DOS стала доминирующей с появлением 16-разрядных ПЭВМ, использующих 16-разрядные микропроцессоры типа 8088 и 8086. С точки зрения долголетия ни одна операционная система для микрокомпьютеров не может даже приблизиться к DOS. С момента появления в 1981 году DOS распространилась настолько широко, что завоевала право считаться самой популярной в мире ОС. Несмотря на некоторые свои недостатки и на то, что большая ее часть основывается на разработках 70-х годов, DOS продолжает существовать и распространяться и поныне. Хорошо это или плохо, она, вероятно, будет доминировать на рынке операционных систем в течение ближайшего времени. В настоящее время для DOS разработан огромный фонд программного обеспечения. Имеются трансляторы (Транслятор - программа, автоматически преобразующая программу на языке программирования в последовательность инструкций. Разновидности трансляторов - компилятор, интерпретатор) для практически всех популярных языков высокого уровня, включая Бейсик, Паскаль, Фортран, Си, Модула-2, Лисп, Лого, АПЛ, Форт, Ада, Кобол, ПЛ-1, Пролог, Смолток и др.; причем для большинства языков существует несколько вариантов трансляторов. Имеются инструментальные средства для разработки программ в машинных кодах - ассемблеры, символьные отладчики и др. Эти инструментальные средства сопровождаются редакторами, компоновщиками и другими сервисными системами, необходимыми для разработки сложных программ. Кроме системного программного обеспечения для DOS создано множество прикладных программ.

MS-DOS

MS DOS является наиболее широко распространенной операционной системой для персональных компьютеров. Число прикладных программ для MS-DOS составляет десятки тысяч, Такого большого количества программ в быстроразвивающейся компьютерной сфере никогда не было. Это разнообразие программ позволяет удерживать операционной системе MS DOS ведущее положение среди более прогрессивных и более мощных операционных систем. Естественно, что эта ОС имеет свои достоинства и недостатки.

Ограничения DOS

Без сомнения, главная отличительная черта вычислительных систем 90-х годов - графический интерфейс пользователя (graphical user interface, GUI). Сторонники GUI утверждают, что этот ориентированный на непосредственное визуальное восприятие обрабатываемых объектов интерфейс сильно ускоряет работу с ПК и за счет простоты освоения делает его более доступным массовому потребителю.

Более серьезный недостаток - ограничение памяти, доступной DOS-программ - 640 К. На самом деле DOS может использовать до 1 Mb ОЗУ, но архитектура IBM PC сокращает доступную память до 640 К. Есть множество обходных путей - отображаемая память, расширенная память, расширители DOS, блоки верхней памяти, создаваемые диспетчерами памяти для процессора 80386, но факт остается фактом: не существует естественного способа, позволяющего прикладным программам использовать мегабайты ОЗУ, установленные на современных машинах.

Единственный надежный способ преодолеть эти барьеры раз и навсегда - заставить процессор работать в защищенном режиме. Но ни DOS, ни ее прикладные программы не способны работать в этом режиме, поэтому огромные пространства расширенной памяти остаются недоступными для большинства программ.

Скелетная природа DOS привлекает разработчиков программного обеспечения. Большинство основных прикладных программ общаются с экраном, клавиатурой и принтером в обход DOS, так как предоставляемые ею услуги по организации интерфейса с этими и другими устройствами совершенно недостаточны. DOS, например, не поддерживает ввод-вывод через последовательный порт по прерываниям. Программисты тратят довольно много времени на написание драйверов для сотен различных принтеров и видеоадаптеров. Конфигурации оборудования бывают настолько разнообразными, что трудно написать программу, которая работала бы на любом IBM-совместимом компьютере. Кроме общей файловой системы DOS здесь мало чем может помочь.

Прикладная программа, написанная для Windows, наоборот, будет работать на любом ПК, удовлетворяющем жестким требованиям Windows. Что важно, ответственность за подготовку драйверов перекладывается с разработчика программного обеспечения на изготовителя оборудования, так что разработчик может посвятить больше времени работе над ядром программы.

Не так-то просто обучиться пользоваться различными DOS-программами. В DOS нет стандартного интерфейса для прикладных программ, поэтому то, что работает в одной программе, вероятнее всего, не будет работать в другой. Для того чтобы записать файл в Windows-программе достаточно выбрать пункт Save из меню File. В программе WordPerfect for DOS для того, чтобы начать этот процесс, необходимо нажать F10. В пакете Lotus 1-2-3 - /FS. Этот список можно продолжать сколько угодно. Исследования показывают, что средний пользователь IBM-совместимого ПК регулярно используют две-три прикладные программы, пользователи же компьютеров Macintosh - почти вдвое больше. Одно из возможных объяснений такой разницы состоит в том, что благодаря подобию программных изделий для Macintosh пользователь, знакомый с одной прикладной программой, легче осваивает другие.