Урок по теме "Хранение информации"

Тема: «Хранение информации».

Цели урока:

-                Познакомить учащихся с методами хранения информации

-                воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости.

-                развитие мышления, познавательных интересов, самоконтроля, умения конспектировать.

Обеспечение: ПК, носители информации (дискеты, оптические диски).

Ход урока:

I.                   Орг. момент.

II.  Проверка д/з.

III. Теоретическая часть.

Для долговременного хранения информации используются материальные носители информации самой разнообразной природы: аналоговые (бумага, магнитная лента, фото- и кинопленка и др.) и цифровые, дискретные (молекулы ДНК, микросхемы памяти, магнитные и оптические диски).

Цифровые носители информации очень чувствительны к повреждениям, т.к. даже потеря одного бита информации может привести к негативным последствиям. Например, изменения в структуре ДНК может вызвать опасные генетические мутации в организме, а повреждение магнитных и оптических носителей потерю программ и данных.

 Магнитные поля и нагревание могут повредить информацию на гибких и жестких магнитных дисках. Удары могут повредить жесткие магнитные диски. Загрязнение поверхности оптических дисков может привести к невозможности считывания информации. 

Пример 2.59. Какое количество ячеек оперативной памяти будет занято словом «информатика», записанным в формате Unicode.

Оперативная память компьютера состоит из ячеек, объем которых равен 1 байту.

В  формате Unicode каждый символ кодируется двумя байтами, следовательно, количество занятых ячеек памяти будет 22.

Пример 2.60. Какое максимальное количество страниц текста, содержащего 60 символов в строке и 40 строк на странице, может содержать текстовый файл без символов форматирования (формат TXT), сохраненный в кодировке Windows на гибком магнитном диске.

На гибком магнитном диске формата 3,5” минимальным адресуемым элементом является сектор емкостью 512 байт. Всего таких секторов 2880, из них для хранения данных отводится 2847 секторов, один сектор (1-ый) отводится для размещения загрузчика операционной системы и 32 сектора отводится для хранения каталога диска и таблицы размещения файлов FAT.

Информационный объем гибкого диска, предназначенный для хранения данных, составляет:

512 байт ´ 2847 = 1423,5 Кбайт

Информационный объем страницы составляет:

1 байт ´ 60 ´ 40 = 2400 байт » 2,34 Кбайта

Максимальное количество страниц в текстовом файле, размещенном на гибком магнитном диске, составляет:

1423,5 Кбайт : 2,34 Кбайт » 608

Пример 2.61. Какой информационный объем будет занимать  текстовый файл, содержащий слово «информатика», сохраненный в кодировке Windows на гибком магнитном диске формата 3,5”, на жестком диске 50 Гбайт с FAT16 и с FAT32?

Минимальным адресуемым элементом жесткого диска является кластер, размер которого зависит от типа используемой таблицы размещения файлов FAT и емкости жесткого диска. Таблица FAT16 позволяет адресовать 2¹⁶ = 65536 кластеров, что приводит к большим размерам кластеров на жестких дисках большой емкости и нерациональному использованию дискового пространства.

Таблица FAT32 логически разбивает жесткий диск на кластеры, содержащие по восемь секторов. Таким образом, независимо от информационной емкости жесткого диска размер кластера составляет 4 Кбайта.

Информационный объем текста равен:

1 байт ´ 11 = 11 байт

На гибком диске этот файл будет занимать один сектор, т.е. 512 байт.

На жестком диске с FAT16 файл будет занимать один кластер, объем которого равен:

50 Гбайт : 65536 = 800 Кбайт

На жестком диске с FAT32 файл будет занимать один кластер, объем которого равен 4 Кбайта.

Каждый файл на диске занимает определенное количество секторов (кластеров). Кластеры нумеруются и каталог диска содержит указание на начало файла (содержит номер первого кластера файла). Информация о последовательность кластеров (номера кластеров), в которых хранится файл, содержится в таблице FAT.

В процессе работы компьютера могут происходить сбои (зависание программ, внезапное отключение питания и др.) в результате происходит неправильное завершение работы приложений и операционной системы, что может приводить к повреждению отдельных кластеров и файлов.  Могут появиться сбойные (нечитаемые) кластеры, в каталогах могут быть изменены имена файлов, а в таблицах FAT могут появиться нарушения в цепочках размещения файлов (некоторые цепочки могут быть оборваны, один и тот же кластер может принадлежать различным файлам и др.).

Для восстановления файловой системы используются специальные программы. В операционной системе Windows такой программой является служебная программа Проверка диска, которая автоматически запускается при загрузке Windows после неправильного завершения работы или может быть при необходимости запущена пользователем в произвольный момент.

С течением времени в процессе записи и удаления файлов происходит их дефрагментация, т.е. нарушается первоначальное размещение файлов в последовательно идущих друг за другом кластерах. В результате файлы могут быть размещены в кластерах, хаотически разбросанных по всему диску, что замедляет доступ к ним и может привести к преждевременному износу жесткого диска.

Рекомендуется периодически проводить дефрагментацию дисков, т.е. восстановление первоначального упорядоченного размещения файлов в последовательных секторах. Дефрагментация дисков осуществляется с помощью специальных программ, в состав Windows входит служебная программа Дефрагментация.

III. Закрепление изученного материала.

1.      Какой объем оперативной памяти требуется для хранения текста статьи объемом 4 страницы, на каждой из которых размещены 32 строки по 64 символа? (64 байт ´ 32 ´ 4 = 8192 байт = 8 Кбайт)

2. Часть страниц многотомной энциклопедии  является цветными изображениями в шестнадцатицветной палитре и в формате 320 ´ 640 точек; страницы, содержащие текст, имеют формат — 32 строки по 64 символа в строке. Сколько страниц книги можно сохранить на жестком магнитном диске объемом 20 Мб, если каждая девятая страница энциклопедии — цветное изображение? (Каждая графическая страница содержит 4 бит ´ 320 ´ 640 = 819200 бит = 100 Кбайт информации, каждая текстовая — 64 байт  ´ 32 = 2048 байт = 2 Кбайт.

Пусть Х — число страниц с графикой, тогда 8Х — число страниц с текстом.

Составим уравнение: 100Х + 16Х = 20480.

Решив уравнение, получим Х = 176.

Таким образом, на жестком магнитном диске объемом 20 Мб можно разместить 1584 страницы энциклопедии (176 графических и 1408 текстовых).)

3. Сколько текстовых файлов можно записать на гибкий диск формата  3,5”,  если информационный объем текста:

        а) 10 байт;  (2847)

        б) 500 байт;  (2847)

        в) 1030 байт. (949)

IV. Д/з

1. Выучить материал, изученный на уроке.

VI. Итог урока.

Краткое описание документа:

Тема: «Хранение информации».

Цели урока:

• Познакомить учащихся с методами хранения информации
• воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости.
• развитие мышления, познавательных интересов, самоконтроля, умения конспектировать.

Обеспечение: ПК, носители информации (дискеты, оптические диски).