Жесткие диски и текстовые процессоры

Контрольная работа предусматривает выполнение студентом четырех заданий. Первое и второе задания относятся к теоретическому содержанию учебной дисциплины и требуют ознакомления с соответствующими литературными источниками и прочими информационными материалами. Третье и четвертое задания связаны с подготовкой табличного документа для последующей его реализации в среде табличного процессора MS Excel. При этом акцент в задании делается на математическую постановку и алгоритмизацию несложных экономических расчетов, а также на визуализацию полученных результатов с помощью графиков, диаграмм.

Жёсткий диск — устройство для хранения информации, основанное на принципе магнитной записи.

Накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД), или в англоязычном варианте hard disk drives (HDD), являются одним из самых распространенных в настоящее время типов запоминающих устройств. Это объясняется удачным сочетанием основных их параметров: емкости, стоимости, времени обращения, габаритов и потребляемой мощности, делающим их наилучшим типом запоминающих устройств для хранения больших объемов информации, доступ к которой должен осуществляться без вспомогательных действий со стороны пользователя. К такой информации, в первую очередь, относятся операционные системы, базы данных, документы, находящиеся в работе, постоянно или часто используемое программное обеспечение и т. п. Постоянное снижение стоимости НЖМД и увеличение их емкости приводят к проникновению их в новые приложения и сферы информационной техники. Запись информации на магнитных носителях (не только на жестких дисках) обычно осуществляется за счет изменения состояния намагниченности отдельных участков их поверхности. Чем меньше геометрические размеры таких участков, тем большее количество информации удается записать на единице площади носителя, т. е. тем выше плотность записи информации.

Общие сведения об устройстве жестких дисков

Жесткие диски включают в себя электромеханическую и электронную части. Электромеханическая часть размещается в жестком корпусе, внутри которого закреплен шпиндельный двигатель с вращающимся шпинделем и смонтированными на нем дисками накопителя, а также установленный в этом же корпусе подвижный блок головок чтения и записи с приводом, обеспечивающим позиционирование (перемещение) головок.

Сами диски (или пластины), которых, как правило, бывает на шпинделе от одного до пяти (иначе корпус получится очень высоким, а шпиндель с дисками — тяжелым), изготовлены из сплавов алюминия или специального стекла (иногда керамики). Последнее используется при высоких скоростях вращения шпинделя. Поверхность дисков имеет магнитное покрытие, на котором, собственно, и записывается информация. Процесс записи состоит в локальных изменениях магнитного состояния этого покрытия. Информация на диске располагается по окружностям, называемым дорожками, совокупность равноудаленных от центра дорожек поверхностей всех пластин НЖМД называют цилиндром. Дорожки для хранения информации разбиты на секторы, емкость которых в большинстве случаев составляет 512 байт. Сектор обладает определенной структурой, включающей в себя заголовок, поле данных и контрольный код этого поля. Часть корпуса, в которую заключена электромеханика диска, часто называют герметичной (хотя обычно имеется защищенное воздушным фильтром отверстие для выравнивания внутреннего давления с атмосферным), поскольку в ней не допускается присутствие никаких загрязнений, в том числе частичек пыли. Необходимость этого вызвана тем, что головки чтения и записи находятся на очень малом расстоянии от поверхности диска (порядка 10−4?10−5 мм), удерживаясь над ней воздушным потоком (нетрудно подсчитать, что линейная скорость перемещения диска относительно головок на внешних цилиндрах составляет более 100 км/час при скорости вращения 7200 об/мин). Поэтому даже небольшие частицы могут легко повредить магнитное покрытие. Для частиц, которые образуются в процессе эксплуатации за счет износа поверхностей, внутри корпуса существует даже некое подобие пылесоса: рециркуляционный фильтр.

В электронную часть диска входят контроллер, усилители сигналов интерфейсных шин и буферная память (кэш диска). Контроллер обеспечивает управление процессами разгона и останова шпинделя, позиционирования головок, чтения и записи информации, а также внешний интерфейс диска.

Основные характеристики К основным характеристикам жестких магнитных дисков относят информационную емкость, время доступа и скорость считывания.

Объем жесткого диска является его самой важной характеристикой для большинства пользователей. Он зависит как от количества пластин в корпусе жесткого диска, так и от плотности записи информации в расчете на одну пластину. Так как количество пластин не может быть бесконечным и при их большом числе увеличивается нагрузка на мотор, ухудшаются температурные и шумовые характеристики диска, труднее обеспечивается надежность, то увеличение плотности записи на пластину технологически более перспективный вариант. Именно этот подход позволил существенно удешевить производство жестких дисков и значительно снизить их цену. Современные пластины изготовляются из алюминия или даже из стекла (некоторые модели IBM), а плотность записи находится в пределах 20−60 Гбайт на пластину.

Скорость — второй важнейший параметр винчестеров — скорость чтения/записи информации (Transfer Rate). Он зависит в первую очередь от скорости вращения пластин диска, которая на сегодня составляет 5400−7200 оборотов в минуту (RPM) для бюджетных моделей, и до 15 000 — для дорогих дисков (обычно у SCSI-устройств). На увеличение скорости считывания влияет также и рассмотренное выше увеличение плотности записи информации.

Время доступа не менее важная характеристика производительности винчестера — общее время доступа к информации (Access Time), которое определяется временем поиска нужной дорожки на диске и временем позиционирования внутри этой дорожки. Оно зависит в основном от скорости вращения диска.

Также учитываются следующие характеристики:

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

Физический размер. Почти все современные 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.

Надёжность — определяется как среднее время наработки на отказ.

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 сопротивляемость накопителя резким скачкам давления или ударам, измеряется в единицах допустимой перегрузки во включённом и выключенном состоянии.

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.

Разновидности жестких дисков Жёсткие диски делятся на три основных класса:

1) Внешние.

2) Для настольных ПК.

3) Для ноутбуков.

Хотя каждый из этих классов может быть также разделен:

• · по объему жесткого диска. Если Вы — обычный пользователь, для операционной системы и хранения файлов может хватить диска емкостью 80 Гбайт. Для хранения текстовых файлов требуется очень мало места, в то время как для мультимедийных файлов необходимо много памяти. Если Вы увлекаетесь играми или занимаетесь графическим дизайном, лучше остановиться на диске емкостью как минимум 160 — 250 Гбайт. Когда же владелец компьютера увлекается фильмами или музыкой и собирается хранить много фильмов, нужно остановиться на емкости 320 Гбайт или выше, в зависимости от имеющихся в распоряжении средств.
• · по скорости вращения. Чаще всего на рынке встречаются устройства со скоростью вращения 7200 об/мин (rpm). Чем больше скорость вращения, тем выше быстродействие винчестера в целом. На сегодняшний день на рынке представлены диски со скоростями 10000rpm и 15000rpm, соответственно цены на них в 2−3 раза больше при том же объеме.
• · по торговой марке. Такими на рынке являются Seagate, Maxtor, Western Digital, Samsung, Hitachi и Mitsibishi. Все сказанное выше относится к встроенным жестким дискам.

Описать назначение и функциональные возможности указанных в варианте задания программ для компьютера, системных операций или операций, выполняемых пользователем в офисных приложениях. Отметить особенности последних версий используемых программных средств.

жесткий диск текстовый процессор Текстовый процессор Текстовый процессор — это компьютерная программа, которая используется для написания, а также модификации документов. Кроме того, с ее помощью обеспечивается компоновка макета и предварительный просмотр материала перед отправкой на печать. Современный текстовый редактор и текстовый процессор, как правило, включают в себя следующий набор функций: вставку графических изображений, создание таблиц, проверку орфографии, форматирование абзацев и шрифтов. Наиболее известные примеры таких приложений — OpenOffice.org Writer и Microsoft Word. Далее мы подробно рассмотрим и другие текстовые процессоры. Список, приведенный в обзоре, включает наиболее интересные, на наш взгляд, решения. Рассмотрим текстовый процессор на примере Microsoft Office Word.

Текстовый процессор Word предназначен для редактирования, просмотра и создания документов. Инструмент дает возможность локального применения простейших форм табличных и матричных алгоритмов. Текстовый процессор Word входит в состав решения Microsoft Office. Документ в данном приложении можно защитить тремя типами паролей: на открытие, изменение и внесение исправлений (примечаний). В настоящий момент текстовой процессор Microsoft Word снабжен стойким алгоритмом шифрования AES, который имеет 128-битный ключ. Не обошлось и без курьезов. Текстовой процессор Microsoft Word не видит разницы в буквах Е и Ё, поэтому выражение «Бёлый Снёг» считает верным. Версия приложения 2003 не знает слова «голубой». Любопытно, что более ранним изданиям программы этот цвет был знаком. Подчеркнем, большинство ошибок были исправлены. Текстовый процессор MS Word версии 2003 SP3 (и последующие версии) работают без подобных казусов и являются самыми востребованными на сегодняшний день среди данного типа программ. Далее мы обсудим более доступные и менее распространенные варианты с достойными возможностями.

Способы формирования таблиц Таблицы используют при создании текстовых документов, содержащих большое количество однотипных данных. Таким образом, таблица — это наглядное средство структуризации данных. Таблица состоит из строк и столбцов, на пересечении которых образуются ячейки. В ячейке таблицы может находиться:

• · текст;
• · число;
• · изображение.

В текстовом редакторе Word есть два способа создания таблиц:

• · ввод по образцу;
• · ввод «вручную».

Ввод по образцу:

Команда: Таблица. Вставить таблицу.

• 1. Написать заголовок таблицы.
• 2. Установить курсор в то место, куда необходимо вставить таблицу — после заголовка.
• 3. В меню Таблица выбрать пункт: Вставить таблицу.

• 4. Ввести количество строк, столбцов и нажать OK.
• 5. Заполнить таблицу исходной информацией

Кнопка на панели инструментов.

Ввод «вручную»: Команда: Таблица. Нарисовать таблицу.

Пользователь рисует таблицу с использованием предложенной панели инструментов. С помощью карандаша рисуются контуры таблицы, строки и столбцы, которые при необходимости можно стереть с помощью «ластика».

Рассмотрим основные операции над таблицей (используем готовую таблицу):

• 1. Выделение строки/столбца. Подвести указатель мыши левее строки или выше столбца, и щелкнуть мышью в тот момент, когда указатель примет форму стрелки, указывающей на выделяемый участок.
• 2. Изменение ширины столбца/высоты строки. Подвести указатель мыши к линии, разделяющей два столбца/две строки и в тот момент, когда указатель примет вид двойной стрелки, нажать левую клавишу мыши и перенести границу строки/столбца.
• 3. Перемещение столбца таблицы. Для перемещения столбцов таблицы используют горизонтальную линейку. Щелкнув мышью в любом месте над таблицей установить курсор на самую первую левую метку и, когда появятся стрелки изменения размеров нажать левую кнопку мыши и, удерживая ее, переместить границу на необходимое количество делений.
• 4. Вставка строки/столбца/ячейки. Используется команда Макет. Таблица. Вставить.
• 5. Удаление таблицы/строки/столбца/ячейки. Используется команда Макет. Таблица. Удалить.

Вычисления в таблицах текстового документа.

Вычисления в таблицах текстового редактора Microsoft Word.

Если вам потребовались вычисления в текстовом редакторе, то используйте таблицу и знания о нумерации ячеек.

При вводе формулы Установите курсор в нужную ячейку.

В меню выбрать Таблица / Формула.

Написать формулу или Вставить нужную функцию.

Основные функции.

=SUM () — находит сумму величин в списке.

=MAX () — находит наибольшее значение в списке.

=MIN () — находит наименьшее значение в списке.

=AVERАGE () — находит среднее значение в списке Виды диапазонов.

LEFT — слева от данного поля.

RIGHT — справа от данного поля.

ABOVE — над данным полем.

А1: С2 — блок: ячейки от А1 до С2.

А1; С2 — две ячейки: А1 и С2.

Режим просмотра формул в таблице

Ctrl+A — выделить весь документ.

Shift +F9 — для просмотра формул (повторное нажатие позволяет просмотреть результат) Обновление поля Выделить всю таблицу.

Нажать F9.

ПРИМЕЧАНИЕ:

• 1. Формулы начинаются со знака = (равно).
• 2. Записываются с помощью латинских букв.

Задача Для решения практической задачи подготовить табличную форму, составить и отладить алгоритм ее решения. С этой целью поэтапно выполнить следующее:

• 1. Ввести наименования переменных для исходных данных и результатов расчетов с указанием их типов.
• 2. Записать необходимые расчетные формулы и организовать циклические (повторяющиеся) вычисления, соблюдая стиль, который демонстрируется в приведенном ниже примере. В дополнении к указанным в варианте результатам требуется подсчитать итоговые значения по столбцам таблицы (там, где это возможно).
• 3. Подобрать исходные данные, позволяющие в полной мере проверить алгоритм решения задачи. При этом число элементов в массивах исходных данных должно быть 10−12.
• 4. Выполнить требуемые расчеты (вручную или с помощью калькулятора), заполнив разработанную табличную форму.

Вариант 10

Дан список вкладчиков банка с указанием фамилий, суммы, срока вклада (3, 6 или 12 месяцев) и примечания о ежемесячном съеме процентов («Да» или «Нет»). Известна также единая месячная процентная ставка по депозитным вкладам. Рассчитать итоговые суммы отдельных вкладов по истечении срока вклада с учетом двух возможных ситуаций: с ежемесячным съемом процентов или с капитализацией процентов.

Решение:

Выполним формализацию задачи (математическая постановка). Введем систем уобозначений для исходных, промежуточных и искомых значений с указанием их типов:

N — количество вкладчиков банка (тип — числовой);

S_i — суммы вкладов для отдельных вкладчиков, где i = 1,…, N (тип — денежный);

R_i — сроки для отдельных вкладчиков в месяцах, где i = 1,…, N (тип — числовой);

Sp_i — примечания о ежемесячном съеме процентов, где i = 1,…, N (тип — текстовый);

p — единая месячная процентная ставка по депозитным вкладам (тип — процентный);

SN_i — итоговые суммы отдельных вкладов, где i = 1,…, N (тип — денежный);

Общая формула, которая описывает наращение при частом начислении процентов, выглядит так:

FV = PV * (1+r/m)^mn,.

где:

r — номинальная годовая ставка процента,.

m — количество периодов начисления процентов (при полугодовом начислении m=2, при начислении процентов раз в квартал m=4, при ежемесячном начислении m=12),.

n — количество лет.

Тогда при капитализации процентов формула для итоговой суммы будет выглядеть так:

SN = S * (1+p/12)^R

Введем наименование таблицы в целом и наименования ее отдельных столбцов. Заполним таблицу данными.

Табличная форма задания с результатами расчетов:

Таблица задания в среде MS Excel в режиме вывода формул:

Задача.

Для элементарной функции, заданной в виде аналитического выражения y=f (x), построить таблицу значений (протабулировать функцию) при значениях аргумента, изменяющихся на отрезке [a, b] с шагом h=(b-a)/n (n=20), и построить график. Границы отрезка заданной функции могут быть любыми (a.

Вариант 10

Рассмотри данную функцию на отрезке [-2;2].

Для ввода исходных данных выполним следующие действия:

• 1. Введем текст Задание № 4.
• 2. Введем текст Табулирование функции одной переменной y =объект-формула.
• 3. Создадим объект-формулу, представляющий собой выражение для заданной функции. Объект-формула создаётся с помощью редактора Microsoft Equation 3.0.
• 4. Введем текст Исходные данные.
• 5. Введем текст Начальная граница отрезка a=.
• 6. В соседней справа ячейке введем значение (число) левой границы отрезка (-2).
• 7. Введем текст Конечная граница отрезка b=.
• 8. В соседней справа ячейке введем значение (число) правой границы отрезка (2).
• 9. Введем текст Количество интервалов n=.
• 10. В соседней справа ячейке введем значение (число) количества интервалов (n=20).
• 11. Введем текст Шаг табулирования h=.
• 12. В соседней справа ячейке введем формулу =(E6-E5)/E7.

В данном случае функция не существует при обращении знаменателя в ноль.

Решим уравнение:

Следовательно, при определении значений аргумента следует помнить, что при х₁=1.155 и x₂=-1.155 функция не определена. На рисунке видно, что значение аргумента задано в два этапа, не включая (-2) с шагом 0,2.

На рисунке видно, что значение аргумента задано в два этапа, не включая отрезки [-1.2;1] и [1;1.2] с шагом 0,2.

• 1. Информатика. Базовый курс. /Под ред. С. В. Симоновича. СПб., 2000 г.
• 2. Ковтанюк Ю. С., Соловьян С. В. Самоучитель работы на персональном компьютере. К.: Юниор, 2001. 560с., ил.
• 3. Симонович С. В., Евсеев Г. А., Мураховский В. И. Вы купили компьютер: Полное руководство для начинающих в вопросах и ответах. М.: АСТ-ПРЕСС КНИГА; Инфорком-Пресс, 2001. 544 с.: ил. (1000 советов).
• 4. https://www.syl.ru/article/185 455/new_chto-takoe-tekstovyiy-protsessor-tekstovoy-protsessor-microsoft-word.
• 5. http://festival.1september.ru/articles/606 232/.
• 6. http://24 204-s-005.edusite.ru/p25aa1.html.