Лазерные дисковые накопители

Все шире используются лазерные дисковые накопители. Лазерные накопители отличаются значительной емкостью (650 Мбайт и более), однако обычно обладают худшим быстродействием по сравнению с НМД. Так же как и в НГМД вы можете менять диски с информацией, однако емкость такого «флоппи-диска» значительно больше, не говоря уже о значительно большей надежности хранения данных. Размеры лазерного и флоппи-диска примерно одинаковы. Не вдаваясь в детали отметим, что существуют три разных типа лазерных накопителей.

Первый тип позволяет только читать лазерные диски, похожие на обычные компакт-диски CD. Эти накопители работают как сменное ПЗУ и называются CD-ROM. Компакт-диски для накопителей CD-ROM готовятся с помощью специального оборудования стоимостью в тысячи долларов, однако стоимость самих компакт-дисков (без учета стоимости информации, записанной на диске) ничтожна. Накопители CD-ROM стоят порядка 200-300 долларов, что сравнительно немного. Они обеспечат вам доступ к значительным объемам данных, не говоря уже о том, что такие накопители позволяют проигрывать обычные звуковые компакт-диски через головные телефоны или звуковое оборудование, подключенное к компьютеру.

Второй тип лазерных накопителей позволяет записывать информацию на лазерный диск только один раз. Это так называемые WORM-накопители. Их удобно использовать для работы с большими объемами редко изменяющейся, но пополняющейся информации, такой как, например, каталоги больших библиотек.

Самый удобный, но и самый дорогой тип лазерных накопителей - накопители с перезаписью. При емкости порядка 600 Мбайт и быстродействии, сравнимом с быстродействием НМД, стоимость таких накопителей может достигать несколько тысяч долларов. Однако высокая надежность и возможность смены дисков с данными делают их весьма привлекательными, если необходимо работать с очень большими объемами данных.

Накопители на магнитной ленте

Нельзя обойти вниманием и такой тип внешних устройств памяти, как накопители на магнитной ленте или стримеры. По своему принципу действия эти устройства напоминают бытовые кассетные магнитофоны. Чаще всего стримеры используют для резервного копирования содержимого НМД, что позволяет избежать потери данных при выходе НМД из строя. Самые хорошие стримеры позволяют записать на одну кассету с магнитной лентой до 2 Гбайт информации, однако из-за высокой стоимости таких стримеров больше распространены стримеры с кассетами, рассчитанными на запись 150 или 250 Мбайт данных.

Иерархия памяти в персональном компьютере

Подводя итог сказанному, отметим иерархичность памяти компьютера.

Непосредственно в центральном процессоре расположена очень быстродействующая память небольшого размера (десятки байт). На материнской плате есть несколько более медленная память ОЗУ и ПЗУ емкостью порядка нескольких мегабайт (емкость ПЗУ обычно составляет сотни килобайт). И, наконец, к компьютеру подключаются относительно медленные устройства внешней памяти, способные хранить тысячи мегабайт данных. В приведенной ниже таблице отражены приблизительные характеристики основных типов запоминающих устройств, используемых в персональных компьютерах.

Отметим, что центральный процессор принципиально не имеет непосредственного доступа к внешней памяти. Для того чтобы записать данные на диск, процессор должен поместить их вначале в ОЗУ, откуда они при помощи специальной аппаратуры компьютера будут переписаны на дорожки диска. Данные, читаемые с диска, также вначале помещаются в ОЗУ, и только после этого центральный процессор может получить к ним доступ.

Иерархическое построение памяти компьютера позволяет снизить стоимость подсистемы памяти компьютера, так как те данные, которые нужны чаще, хранятся в быстродействующей (и более дорогостоящей) памяти, в то время как большой объем редко используемых данных можно хранить в относительно дешевой внешней памяти.

Какие бывают программы

Теперь поговорим немного о программах.

Все, что компьютер делает, он делает в соответствии с инструкциями, составленными человеком - программами. Вспомните музыкальные автоматы, в которых на вращающихся дисках с просверленными или выдолбленными отверстиями была записана последовательность команд для проигрывания музыки - чем не специализированный музыкальный компьютер? Меняя диски, вы можете менять исполняемую таким автоматом музыку. Можно сказать, что на диске записана программа для исполнения того или иного музыкального произведения.

В компьютере под управлением программы центральный процессор может выполнять пересылку данных между своей внутренней памятью, ОЗУ и ПЗУ, а также инициировать передачу данных из внешней памяти в ОЗУ или из ОЗУ во внешнюю память. Процессор может также (под управлением программы) выполнять передачу данных из таких устройств ввода данных, как клавиатура или мышь, в ОЗУ, и обратную передачу - из ОЗУ в устройства вывода данных, такие как принтер или плоттер.

Кроме того, процессор может выполнять арифметические или логические операции над числами, хранящимися во внутренней памяти, процессора, в ОЗУ или ПЗУ. Иногда компьютер комплектуется дополнительным арифметическим сопроцессором (Coprocessor), который помогает центральному процессору выполнять арифметические операции над числами и значительно ускоряет выполнение таких операций.

Как мы уже говорили, самая первая программа, которую начинает выполнять компьютер после включения питания, записана в ПЗУ. Ее назначение - проверить работоспособность устройств компьютера и загрузить основную управляющую программу - операционную систему. Операционная система при помощи видеомонитора и клавиатуры компьютера помогает пользователю запускать другие программы, необходимые для выполнения тех или иных прикладных задач. Сама операционная система поставляется на флоппи-дисках. Вы можете загружать ее с флоппи-диска, но лучше записать ее на НМД, в этом случае можно легко сделать так, что после включения питания и проверки работоспособности систем компьютер автоматически загрузит операционную систему. Если вы постоянно работаете с одной и той же программой, вы можете сделать так, чтобы сразу после загрузки операционной системы она автоматически запускала вашу программу.

Программы можно разделить на три категории. Во-первых, бывают программы, записанные в ПЗУ компьютера. Эти программы запускаются при включении питания и выполняют служебные функции, касающиеся самого компьютера. Во-вторых, есть главная управляющая программа - операционная система - предназначенная для запуска других программ, выполняющих полезную работу. В-третьих, есть прикладные программы, которые, собственно, и нужны для того чтобы затраты на покупку компьютера оправдались.

Вы, как пользователь персонального компьютера, для начала должны освоить работу с программой, записанной в ПЗУ, научиться выполнять основные действия по управлению программами с помощью команд операционной системы, и, конечно, освоить несколько наиболее полезных прикладных программ, в частности, программы, предназначенные для редактирования и печати текстов. Это и будет вашим первым шагом в освоении компьютерной техники и компьютерных технологий.

Прикладные программы

Вам должно быть интересно, какие прикладные программы созданы для персонального компьютера и что они могут делать. Есть несколько групп программ, с которыми чаще всего работают пользователи: текстовые процессоры; графические редакторы; электронные таблицы; почтовые и телекоммуникационные программы.

Текстовые процессоры

Как следует из названия, текстовые процессоры предназначены для обработки текстов. Однако возможности современных текстовых процессоров выходят далеко за рамки простого набора и печати текста. С помощью современного текстового процессора вы можете работать одновременно с несколькими документами, включать в текст графические изображения, которые будут автоматически «обтекаться» текстом. Вы можете в автоматическом режиме расставить знаки переноса слов с одной строки на другую и проверить правильность написания слов. Для того чтобы перенести или скопировать несколько слов или любую часть документа в другое место вам достаточно выделить ее несколькими движениями мыши по столу, перенести в нужное место документа и положить там. Вы можете запомнить фрагменты текста или сложные последовательности операций над текстом и вызывать их при необходимости, нажимая заданную вами комбинацию клавиш. Особо следует отметить возможность редактирования документов в таком виде, в котором они появятся на бумаге после печати. Очень удобно, когда вы сразу редактируете текст и знаете, как он получится после печати на принтере. Такая возможность позволит вам сэкономить много времени на печати черновиков документа. Что же касается возможностей внешнего оформления документов, то они ограничены только вашей фантазией. Вы можете выбрать любые шрифты из многих сотен, можете задать любой размер букв, сделать их наклонными, выделенными или подчеркнутыми, задать любой цвет (что иногда имеет смысл, даже если ваш принтер черно/белый). Вы можете добавить в различные места документа звуковые комментарии, введенные при помощи микрофона. Эти комментарии, разумеется, нельзя распечатать на принтере, однако их можно прослушать при помощи звуковых колонок или головных телефонов, если ваш компьютер оборудован соответствующим образом.

Вы можете легко задать одноколоночное или многоколоночное расположение текста на листе, формат, расположение и размер листов бумаги, на которых будет распечатан текст.

Одинаково оформленные параграфы текста можно связать с так называемым стилем оформления параграфа, имеющего в качестве одного из атрибутов имя. Если вы один раз определите оформление какого-либо параграфа и присвоите ему стиль, то все похожие параграфы вы сможете оформить аналогично, просто указав имя стиля. При изменении оформления, связанного со стилем, все соответствующие параграфы автоматически изменяют свое оформление. Это означает, в частности, что если вам надо изменить оформление всех заголовков в книге, вам не надо менять его вручную для каждого отдельного заголовка. Вы можете изменить стиль, связанный с этим заголовком, оформление всех остальных заголовков изменится автоматически. Вместо часов утомительного труда вы сделаете изменение оформления за одну минуту. Для больших документов и книг текстовый процессор автоматически создаст оглавление и предметный указатель, пронумерует страницы и расположит колонтитулы (строки, которые расположены в самой верхней и самой нижней части страницы и которые повторяются в пределах главы или всей книги).

Текстовые процессоры позволяют организовать поиск нужного документа среди сотен по названию, ключевым словам или другой аналогичной информации.

Особенно следует отметить удобство работы с таблицами. Вы видите на экране видеомонитора таблицу в таком виде, в каком она будет напечатана на принтере. В клетках таблицы можно расположить не только текст, но и графические изображения. Изменения размеров колонок можно сделать простым движением мыши, растягивая или сжимая нужную колонку. Высота строки таблицы устанавливается автоматически в соответствии с ее содержимым. Когда вы набираете текст в клетке таблицы, происходит автоматическое добавление строк, если набираемый текст не помещается в клетке на одной строке.

Словом, известная шутка о том, что современные текстовые процессоры могут делать все, кроме прогуливания собак, не так далека от истины. И это понятно, если учесть, что подавляющее большинство персональных компьютеров используется для подготовки текстов. Мы будем очень подробно изучать один из мощнейших текстовых процессоров - MicrosoftWordforWindows, который удачно сочетает богатство возможностей и простоту использования. Книга, которую вы сейчас читаете, подготовлена полностью с помощью этого текстового процессора.

Графические редакторы

Несмотря на то, что текстовые процессоры могут содержать в себе средства подготовки графических иллюстраций, если вам нужно готовить действительно качественные и сложные графические изображения, следует приобрести программу, специально предназначенную для создания и редактирования графических изображений. Полученное с помощью этих редакторов изображение вы сможете без труда включить в текст, созданный текстовым процессором.

Графические редакторы позволяют создавать сложные трехмерные изображения с теневыми эффектами, плавными переходами тонов. Вы можете осветить объект несколькими источниками света и подбирать их расположение до тех пор, пока не получите необходимую выразительность создаваемого образа.

Если вы ввели в компьютер фотографию, пользуясь сканером, графические редакторы позволят вам выполнить ретуширование и разнообразную сложную обработку фотографий, монтаж и другие виды работ, знакомые и незнакомые профессиональным фотографам.

Даже не обладая способностями художника, вы сможете создавать достаточно сложные изображения. Если же вам не хватает собственной фантазии, вы можете воспользоваться готовыми библиотеками рисунков и фотографий, которые продаются на компакт-дисках и флоппи-дисках, как в составе графических редакторов, так и отдельно. Есть графические редакторы, значительно облегчающие процесс создания чертежей и схем. Эти редакторы незаменимы при подготовке чертежей деталей, полезны при вычерчивании электрических и других схем, а также географических карт.

Многие редакторы позволяют создавать многослойные изображения. Вы можете, например, в качестве первого слоя нарисовать карту мира, в качестве второго - нанести границы стран, в качестве третьего - обозначения и названия городов и т. д. Можно распечатывать и просматривать как все слои изображения сразу, так и отдельные слои.

В следующих томах нашей серии мы научим вас работать с такими современными графическими редакторами, как CorelDraw, Designer, Photofinish.

Электронные таблицы

Программы электронных таблиц позволяют работать с информацией, которую удобно представлять в табличном виде. В клетках электронной таблицы может быть текст, числа, графические изображения. Вы можете поместить в клетки электронной таблицы формулы, по которым численное значение, хранящееся в клетке, будет вычисляться исходя из содержимого других клеток. Например, вы можете подсчитать сумму всех чисел в столбце и эта сумма автоматически будет пересчитываться каждый раз, когда изменяется содержимое любой клетки данного столбца. Основное применение электронных таблиц - бухгалтерские и коммерческие расчеты, организация баз данных, представление табличных данных в виде графических диаграмм.

В одном из томов нашей серии мы рассмотрим мощнейшее средство для работы с электронными таблицами - программу MicrosoftExcel.

Почта и телекоммуникация

Вряд ли стоит говорить о том, что без удобных и быстрых средств передачи информации невозможна успешная деятельность никакой фирмы. Однако обычное письмо из России в Америку может идти неделями. За это время ваше предложение, изложенное в письме, перестанет быть актуальным. Конечно, можно позвонить по телефону, однако как, например, передать по телефону спецификацию персонального компьютера и фотографию его внешнего вида? Словесное описание может не устроить потенциального покупателя. Конечно, вы можете воспользоваться факсом, однако для этого вам необходимо дозвониться до своего зарубежного партнера, что может оказаться нелегкой задачей. К счастью, если у вас имеется персональный компьютер, из этой ситуации есть простой выход. С помощью специального устройства - модема - вы можете подключить компьютер к телефонной линии. Если ваш партнер сделает то же самое, вы сможете обмениваться любой информацией, которую можно ввести в компьютер. Вы сможете при помощи цветного сканера ввести, например, цветное изображение предлагаемого к продаже компьютера, позвонить своему партнеру, и передать это изображение через телефонную линию. Партнер может распечатать изображение на цветном принтере и вы оба останетесь довольны.

Имеются программы, которые специально предназначены для передачи информации из одного компьютера в другой. С помощью этих программ вы можете также посылать и принимать факсы, если вы подключили к компьютеру не обычный модем, а факс-модем. С помощью факс-модема и соответствующей программы вы можете посылать факсы также просто, как распечатывать документы на принтере.

Есть программы, которые работают в режиме электронной почты. В этом случае вам не обязательно дозваниваться до своего партнера, чтобы передать ему данные. Вы можете позвонить на выделенный для электронной почты телефонный узел и оставить свою почту там. Почта будет доставлена адресату автоматически, причем достаточно быстро.

Отметим однако, что большинство действительно надежно работающих систем электронной почты являются платными, причем платить надо за подключение, вносить месячную плату, а также платить за количество переданной информации. Если вы передаете данные на другой континент, плата за переданные данные может составить значительную сумму, поэтому соизмеряйте объемы передаваемой информации с вашими возможностями.

7. Работа в MS-DOS

Мы ориентируем читателя на работу в среде операционной системы MicrosoftWindows, однако иногда вам придется иметь дело с MS-DOS. Поэтому рассмотрим некоторые, самые полезные на наш взгляд, возможности MS-DOS. Основное, что вы должны уметь делать в MS-DOS, это пользоваться файловой системой и запускать на выполнение программы, в частности, операционную систему MicrosoftWindows, которая запускается как обычная программа. Многое из того, что будет описано в этой главе, можно (и нужно!) делать средствами MicrosoftWindows. Однако пока MicrosoftWindows не может работать самостоятельно без MS-DOS, вы должны уметь, по крайней мере, запускать MicrosoftWindows.

Как компьютер хранит данные

Вы должны знать, как компьютер хранит данные в своей памяти. В первую очередь нас будет интересовать дисковая память, так как именно на дисках записаны программы и именно на дисках вы будете сохранять создаваемые вами документы или другие данные. Вы должны хорошо разобраться в этом вопросе, так как ваши данные - это самое важное, что хранится в памяти вашего компьютера. И если вы не будете уметь работать с данными, то можете потерять результаты многодневного труда по их вводу в память компьютера.

Мы уже говорили вам, что любая информация - текстовая, графическая, звуковая и т. п. может быть представлена соответствующим количеством единиц информации, называемых байтами. Каждый байт состоит из восьми бит. Все эти байты записываются на дорожки магнитного диска наподобие тому, как звук в обычном магнитофоне записывается на магнитную ленту.

Вы знаете, что информация записывается на дорожки диска. Как это происходит? Байты данных записываются последовательно по одному биту вдоль дорожки диска. Однако запись выполняется не сплошным потоком, а отдельными блоками, которые называются секторами диска. Это связано с тем, что информацию удобнее хранить и обрабатывать блоками, а не сплошным потоком (удобнее для компьютера, а не для человека). В этом заключается одно из отличий от бытового магнитофона - там звук записывается на магнитную ленту непрерывно.

Существует система нумерации дорожек и секторов на диске, пользуясь которой можно задать дисковый адрес любого сектора. Однако пользователь персонального компьютера никогда не работает с дисковыми адресами секторов, так как это крайне неудобно. Вместо этого с помощью операционной системы MS-DOS он присваивает своим документам имена и при работе с ними пользуется этими именами. Например, вы можете при помощи текстового редактора создать письмо и записать его на диск под именем letter.

Введем определение.

Любую совокупность данных, объединенных при записи на диск общим именем, мы будем называть файлом.

Создавая различные тексты, графические изображения или звуковые записи, пользователь перед записью на диск присваивает всем этим данным имена. Данные будут записаны в файлы с указанным именами. Впоследствии, если пользователю понадобится изменить содержание созданного ранее, текста, или распечатать текст на принтере, ему достаточно вспомнить имя, под которым этот текст хранится на диске. Программы, которые также как и данные хранятся на диске, записаны в файлы с определенными именами. Некоторые программы могут состоять из нескольких файлов с разными именами.

Когда пользователь хочет запустить ту или иную программу, он использует для этого операционную систему, сообщая ей имя нужной программы. Программа, обрабатывающая данные, которые хранятся на диске, запрашивает у пользователя имя соответствующего файла.

Например, для запуска текстового процессора WordforWindows вы должны использовать имя winword.exe. Под таким именем на диске хранится файл, содержащий основную часть текстового процессора. Вы сами можете создавать тексты и сохранять их на диске под любыми именами, удовлетворяющим некоторым требованиям. Требования к имени файла таковы: имя файла должно состоять из двух частей, разделенных символом точки. Каждая часть должна состоять только из букв латинского алфавита от A до Z, цифр от 0 до 9 и следующих знаков: -, _,!, $, ^,#, %, &, {, }, (,), `. Первая часть имени может состоять не более чем из 8 перечисленных выше символов, причем хотя бы один символ должен быть задан. Вторая часть имени должна содержать не более 3 символов и может отсутствовать. Если вторая часть имени (которая называется расширением имени) отсутствует, необходимо указать в имени символ точки. Вы можете в имени файла не делать различий между заглавными и прописными буквами.

Первая часть имени, которая обычно называется просто именем файла (что не совсем точно), обычно выбирается произвольно и служит для идентификации данных, записанных в файле. Например, файл с письмом может иметь имя letter.doc, а файл с описанием программы - manual.doc. Вторая часть имени файла - расширение имени - обычно относится к типу данных, хранящихся в файле. Например, текстовые файлы могут иметь расширение doc или txt, а файлы с графическими изображениями - pic или img.

Ограничения на длину имени файла (8 символов имени и 3 символа расширения) неудобны, однако есть надежда на то, что в следующих версиях операционной системы MicrosoftWindows (для работы которых уже не потребуется наличие MS-DOS) они будут сняты. А пока эти ограничения сохраняются, они вызвали бы серьезные проблемы, если бы для идентификации файла использовалось только его имя. Если на диске записано несколько сотен файлов, было бы очень трудно найти то, что вам нужно. Кроме того, было бы трудно придумывать все новые и новые имена для создаваемых файлов. Представьте себе картотеку всех клиентов банка, в которой все карточки высыпали на пол и перемешали с картотекой служащих банка и еще добавили туда аналогичную информацию о десятке филиалов банка. Попробуйте там что-нибудь найти! А ведь именно так выглядел бы диск компьютера, если бы при создании новых файлов вы указывали только имя файла.

Однако обычно в картотеках карточки разложены по шкафам, причем в каждом шкафу есть выдвижные ящики, где и лежат отсортированные по различным признакам карточки. Например, в одном шкафу могут лежать карточки клиентов одного филиала банка, в другом - другого и так далее. Можно также разделить ящики, в которых лежат карточки клиентов и служащих.

Было бы неплохо организовать нечто похожее и на диске компьютера, чтобы можно было группировать файлы по какому-либо признаку, а не складывать их в общую кучу.

Такая возможность действительно есть и ее обеспечивает операционная система MS-DOS. В этой операционной системе файлы хранятся не просто на диске, а в так называемых каталогах (аналог ящика в шкафу).

Для пользователя это означает, что он может указывать, в какой каталог (ящик) он желает положить свой файл. Пользователь может сам создать на диске столько каталогов, сколько ему нужно. При этом ему необходимо указать имя каталога, которое должно отвечать тем же требованиям, что и имя файла.

Создав каталог, вы можете записать в него файлы. Вы также можете создать внутри каталога еще один каталог (или несколько каталогов), внутри этого каталога еще и так далее. Продолжая аналогию с ящиками, можно сказать, что внутри ящика могут лежать карточки и другие ящики, в которых, в свою очередь, могут также лежать карточки и ящики.

Система файлов и каталогов на диске, а также совокупность средств для работы с ними, называется файловой системой. Говорят, что файловая система имеет древовидную структуру. Это означает, что для каждого диска в персональном компьютере существует один так называемый корневой каталог, в котором находятся файлы и другие каталоги. В последних, в свою очередь, также могут хранится файлы и каталоги.

Так как в компьютере может быть несколько дисков, для того чтобы их различать, используются простые однобуквенные имена с двоеточием. В новых персональных компьютерах НГМД для работы с дискетами диаметром 3,5 дюйма обозначается как A:, НГМД для работы с дискетами диаметром 5,25 дюйма - как B:. Вы можете также встретить обратное обозначение, когда буквой A: обозначается НГМД для дискет диаметром 5.25 дюйма. Если вы в первый раз покупаете персональный компьютер, спросите у поставщика, какое обозначение используется в вашем компьютере. Впоследствии мы научим вас определять такое соответствие это самостоятельно. Накопитель НМД может быть не один, кроме того, один НМД может быть разделен на несколько частей, которые для пользователя выглядят как самостоятельные диски. Для обозначения НМД используются буквы C:, D:, E: и т. д.

Корневой каталог на диске обозначается символом обратногослэша «\».

Таким образом, если вы желаете записать файл mytext.doc в корневой каталог на диске, вы должны указать буквенное обозначение диска, символ корневого каталога и имя файла. Например, если вы желаете записать файл в корневой каталог диска C:, вам следует сообщить компьютеру так называемый полный путь к файлу, состоящий из обозначения диска C:, символа «\», и имени mytext.doc. Полный путь к файлу будет выглядеть следующим образом: c:\mytext.doc Если вы создадите на диске C: каталог с именем letters и запишите в него файл mytext.doc, полный путь к файлу будет выглядеть следующим образом: c:\letters\mytext.doc Вы можете создать на диске отдельные каталоги и хранить в них файлы разного типа. Например, в каталоге c:\letters вы можете хранить письма, в каталоге c:\manuals - различную документацию и т. д.

Обычно древовидную структуру каталогов на диске изображают в виде диаграммы (рис.). Для наглядности имена каталогов набраны заглавными буквами, а имена файлов - прописными.

Рис. Древовидная структура системы каталогов

На приведенном выше рисунке корневой каталог диска C: содержит каталоги letters, ms_dos, windows, winword, manuals, а также два файла с именами autoexec.bat и config.sys.

В каталоге letters есть файлы с именами mytext.doc, smart.doc, toyou.doc, а также каталог с именем private. В каталоге private находятся три файла - bob.doc, smit.doc, arlen.doc. Обратите внимание, что в каталогах c:\manuals\dos и c:\manuals\windows находятся файлы с одинаковыми именами - beginners.doc и advanced.doc. Это разные файлы, так как они лежат в разных каталогах.