Смекни!
smekni.com

Технологии обработки и хранения информации (стр. 2 из 4)

Лазерный диск, как и стриммер, используют только для архивного хранения информации, поэтому они работают только в режиме считывания. Записывают информацию на лазерные диски на специальной записывающей аппаратуре. Многие современные программные продукты распространяются на лазерных дисках.

Магнитооптические диски.

Сравнительно недавно среди накопителей оцифрованной информации появилась еще одна новинка - перезаписываемый цифровой мини-диск фирмы Sony (Minidisc - MD), в котором используется комбинированный магнитооптический способ записи. Он имеет поверхность из магнитного материала, который можно перемагнитить только при температуре 180°. В момент записи лазерный луч производит нагрев поверхности диска, а магнитная головка осуществляет перемагничивание. Затем поверхность диска остывает, и рабочий слой фиксирует магнитные частицы в том положении, которое они получили во время записи информации под воздействием магнитной головки. При считывании лазерный луч по-разному отражается от намагниченных и ненамагниченных участков, что воспринимается считывающей головкой как последовательность логических нулей и единиц. Для записи звука на мини-диск и его воспроизведения создан новый аппарат - MD-рекордер.

Твердотельные носители (флэш-память).

На основе методов цифрового сжатия информации созданы миниатюрные устройства, в которых для записи звука используются сменные твердотельные полупроводниковые носители, так называемая флэш-память. Эта память является универсальной и используется для записи любой оцифрованной информации.

Название "флэш" было введено фирмой Toshiba, так как содержимое памяти в них можно стереть мгновенно (англ, inaflash). В отличие от магнитной, оптической и магнитооптической памяти она не требует применения дисководов с использованием сложной высокоточной механики и не содержит ни одной подвижной детали. В этом состоит ее основное преимущество перед всеми остальными носителями информации, а поэтому за ней будущее

Флэш-память - это микросхема на кремниевом кристалле. Она построена на принципе сохранения электрического заряда в ячейках памяти транзистора в течение длительного времени с помощью так называемого плавающего затвора при отсутствии электрического питания.

Файловая система хранения информации в компьютерах.

Для создания документа необходимо последовательно нажимать символьные клавиши клавиатуры. При этом в памяти ПК в соответствующем порядке записываются байты информации. После окончания этой работы в устройстве памяти компьютера сформируется фиксированная уникальная последовательность байтов. С этой последовательностью байтов придется далее работать как с целым объектом. Фиксированная последовательность байтов, объединенная общим смыслом и назначением, называется файлом (file). С файлами, как с объектами, в ПК можно выполнять следующие операции: копирование (сору); запись (write), сохранение (save); считывание (read), открывание (open); печать (print); поиск (search); переименование (rename); перемещение (remove); удаление (delete).

Во всех операциях обращение к файлу осуществляется через его имя.

2. Языки программирования

Одним из первых процедурно-ориентированных языков стал язык Фортран (FORmulaTRANslation - преобразование формул). Фортран является компилирующим языком. Он не только просуществовал до наших дней, но и удерживает одно из первых мест в мире по распространенности. Среди причин такого долголетия можно отметить простую структуру как самого Фортрана, так и предназначенных для его преобразования в машинные коды трансляторов. Фортран используется в сфере научных и инженерно-технических вычислений.

Язык Фортран продолжает развиваться и совершенствоваться, оказывая сильное влияние на создание и развитие других языков программирования, например, Фортран заложен в основу диалогового языка Бейсик (BASIC - beginnersall-purposesymbolicinstructioncode). Это переводится так: многоцелевой язык символьных команд для начинающих.

Язык Бейсик позволил привлечь к изучению технологии программирования большое число людей из различных предметных областей (непрофессионалов-программистов). В момент его создания он предназначался в основном для обучения программированию. Современные версии языка Бейсик позволяют решать сложные задачи на профессиональном уровне.

Первые версии Бейсика являлись интерпретаторами, что позволяло в диалоговом режиме быстро редактировать новые программы. Последние версии Бейсика позволяют использовать оба вида трансляции: и компиляцию, и интерпретацию. При разработке программ язык работает как интерпретатор, а для получения конечного варианта программа компилируется в машинные коды. Такой вариант позволяет получить высокую скорость отладки программы и одновременно большую скорость работы конечного продукта.

Алгол-60 (ALGOritmicLanguage - алгоритмический язык) - это более совершенный язык, чем Фортран.

Решение экономических задач (учет материальных ценностей, выпущенной предприятием продукции, личного состава) в 60-х годах XX столетия удобно было выполнять на языке Кобол.

Языки Лисп (Lisp) и Пролог (Prolog) были разработаны для решения задач, относящихся к искусственному интеллекту. Эти языки позволяют обрабатывать текстовую (символьную) информацию, решать логические и математические задачи. Например, на базе языка Лисп разработана известная математическая система Derive.

Язык Пролог является непроцедурным языком логического программирования. Он выбран основным языком при разработке ЭВМ пятого поколения, которые будут обладать искусственным интеллектом.

Язык ЛОГО (LOGO) используется для обучения детей основам программирования. Характерной особенностью языка является применение так называемой "черепашьей" графики (движущаяся черепаха оставляет за собой след в виде рисунка).

Обилие алгоритмических языков, появившихся в период разработки и внедрения второго поколения ЭВМ, объясняется невозможностью ни одним из существовавших языков удобно описывать разнообразные задачи. Третье поколение ЭВМ поставило на повестку дня вопросы поиска нового подхода к созданию универсального алгоритмического языка.

Одной из попыток такого рода является создание фирмой IBM языка ПЛ/1 (ProgrammingLanguage). Он основан на языках Фортран, Алгол и Кобол.

В 1971 г. появилась публикация с описанием языка Паскаль (Pascal), который является преемником Алгола-60. Он имеет конструкции, аналогичные существующим в ПЛ/1 и Алголе-60, однако более лаконичен. В Паскале проводятся идеи структурного программирования. Благодаря хорошей структурированности программ, написанных на языке Паскаль, над разработкой сложных проектов могут одновременно работать несколько программистов.

На основе языка Паскаль в конце 70-х годов XX в. по заказу Министерства обороны США во Франции был разработан язык Ада (Ada). Язык назван в честь первой программистки AugustaAdaByron, работавшей с Ч. Бэббиджем. Это хорошо структурированный язык, однако слишком громоздкий и многословный.

Язык Ада используется при разработке программного обеспечения для компьютерных систем, встроенных в самонаводящиеся ракеты, космические объекты, самолеты. Эти системы работают в реальном масштабе времени, где накладываются жесткие требования на быстродействие. Язык Ада поддерживает параллельное выполнение задач в многомашинных и в многопроцессорных вычислительных системах. В этом случае программа делится на части и одновременно выполняется на нескольких процессорах.

Развитие современной вычислительной техники характеризуется тенденцией распространения многопроцессорных компьютеров и вычислительных сетей. Поэтому в области программного обеспечения вызывают все больший интерес языки, поддерживающие разработку распределенных программ (т.е. программ, которые выполняются с помощью нескольких процессоров или машин).

Одним из таких языков является Linda - язык, предназначенный для параллельной обработки данных. При использовании языка Linda вычислительный процесс делится на группу процессов, среди которых выделяется главный. Указанные процессы осуществляются одновременно на нескольких процессорах и синхронизируются один относительно другого.

Кроме языков Ада и Линда, существуют и другие языки параллельного программирования, например Erlang, Modula, Occam.

Язык СИ достаточно полно отражает возможности современных компьютеров, позволяя писать эффективные программы, не прибегая к сложным конструкциям языков Ассемблера. На этом языке написана популярная операционная система UNIX.

Перспективным направлением дальнейшего развития технологии программирования явилось создание объектно-ориентированных языков.

Объекты представляют собой многократно используемые программные модули. Структурно объекты состоят из двух частей: методов и переменных.

Методы представляют собой набор процедур и функций, определяющих алгоритм работы объекта. Переменные могут содержать как простые данные (числа, массивы, текст и т.д.), так и информацию сложной структуры (графика, звуки и т.д.).

Однотипные объекты объединяются в классы.

Объектно-ориентированное программирование (ООП) характеризуется следующими тремя признаками: инкапсуляцией, наследованием и полиморфизмом.

С помощью инкапсуляции данные одного объекта могут быть защищены от других объектов. Такое "сокрытие" информации позволяет объектам спрятать их внутреннее устройство. При этом объект можно использовать, ничего не зная о механизме его работы и ненужных деталях.

При инкапсуляции объект заключается в непроницаемую оболочку и только его внешний вид доступен для обозрения. Объект отвечает за корректность реализации своей функциональной способности, а вызывающая объект программа - за корректность использования объекта.