Kompiuterio struktūra, referatas

1. ĮVADAS

Darbo aktualumas. Niekam nekyla abejonių, kad pastaruoju metu žmonijos vystymosi pažangą lemia informacinių technologijų kūrimas ir vystymas. Personaliniai kompiuteriai tapo būtinu daugumos žmonių darbo įrankiu. Norėdamas gerai išnaudoti kompiuterių galimybes, kiekvienas vartotojas turi išmanyti ir mokėti įvertinti kompiuterio aparatūrinės dalies struktūrą. Tokios žinios tampa būtinos kasdieninės asmeninės veiklos organizavimui: asmeninės dokumentacijos tvarkymui, duomenų paieškai, analizei, kompiuteriniam paštui ir kitiems panašaus pobūdžio darbams.
Problema. Kompiuteris labai sudėtinga sistema, modernius kompiuterius sudaro milijonai elementarių elektroninių komponentų. Šią sudėtingą sistemą aiškiai aprašyti problemiška. Todėl šiame darbe yra pateiktas personalinių kompiuterių struktūros hierarchinis įvertinimas. Kompiuterio dalys yra hierarchiškai organizuotos, jas sudaro sąveikaujantys posistemiai, kurie savo ruožtu taip pat yra hierarchiniai ir t.t., kol pasiekiamas elementarių posistemių lygis.
Darbo objektas. Personalinio kompiuterio aparatūrinė dalis.
Darbo tikslai. Išanalizuoti ir įvertinti personalinio kompiuterio struktūrą bei technologijas.
Darbo uždaviniai.
1)    įvertinti personalinio kompiuterio aparatūrinės dalies struktūrą;
2)    ištirti vidinių duomenų magistralių bei srautų nustatymą;
3)    išnagrinėti duomenų perdavimo greičių maksimalų našumo didinimą;
4)    išanalizuoti kompiuterio technologijų įvertinimą bei atnaujinimo galimybes;
5)    įvertinti ekonominę aplinką.
Darbo struktūra. Analitinėje darbo dalyje nagrinėjami teoriniai personalinio kompiuterio struktūros aspektai, tiriamojoje darbo dalyje analizuojamos praktinės darbo kompiuteriu problemos ir galimybės, darbo pabaigoje pateikiamos išvados bei patarimai.

2. PERSONALINIŲ KOMPIUTERIŲ STRUKTŪROS ANALIZĖ
2.1. Kompiuterio architektūra ir struktūra

Nemažai kompiuterių gamintojų siūlo kompiuterių modelių šeimas, kurių skiriasi sandara arba struktūra. Suprantama, skirtingi kompiuterių šeimos modeliai skirtingai kainuoja ir nevienodos jų galimybės. Be to, jų struktūra keičiasi tobulėjant technologijai.
Suvokti sudėtingas sistemas, taip pat ir kompiuterį, galima tik nustačius jų hierarchinį pobūdį. Hierarchinę sistemą sudaro  sąveikaujantys posistemiai, kurie savo ruožtu taip pat yra hierarchiniai ir t. t., kol pasiekiamas elementarių posistemių lygis.
Sudėtingų sistemų hierarchinis pobūdis labai svarbu jas projektuojant ir nagrinėjant. Projektuotojas tam tikru momentu nagrinėja tik vieną sistemos lygį. Kiekviename lygyje sistemą sudaro komponenčių rinkinys ir jų tarpusavio sąveika. Kiekvieno lygio veikimas priklauso tik nuo supaprastinto, abstrahuoto sistemos hierarchijos žemesnio lygio aprašymo. Kiekviename lygyje projektuotojas operuoja struktūros ir funkcijos sąvokomis:
•    Struktūra – būdas, kuriuo sąveikauja komponentės.
•    Funkcija – tam tikros komponentės, kaip sistemos dalies, veikimas (funkcionavimas).
Sistemą nagrinėti galima dviem būdais:
•    nuo žemiausio hierarchijos lygio į aukštesnius, kol sistema bus visiškai išnagrinėta,
•    pradėjus nuo aukščiausio hierarchijos lygio sistemą skaidant į struktūrinius dėmenis.
Daugelis tyrinėtojų teigia, kad analizavimas ,,nuo viršaus“ yra aiškesnis ir efektyvesnis.
1 pav. parodyta pati paprasčiausia iš įmanomų kompiuterio schemų. Pagal 1 pav., kompiuteris – prietaisas, tam tikru būdu sąveikaujantis su išorine aplinka. Apskritai visus jo ryšius su išorine aplinka lemia periferiniai įrenginiai ir komunikacijos linijos.

•    Centrinis procesorinis įrenginys (CPĮ) {Central Processing Unit – CPU}, kontroliuojantis visą kompiuterį ir atliekantis jo duomenų apdorojimo funkcijas. Dažnai tiesiog vadinamas procesoriumi.
•    Pagrindinė atmintis {Main Memory} – sauganti duomenis.
•    Įvestis/išvestis {Input/Output – I/O}, atliekanti keitimąsi duomenimis tarp kompiuterio ir jo išorinės aplinkos.
•    Abipusiai sisteminiai ryšiai {System Interconnection} – tam tikras ,,mechanizmas“, užtikrinantis sąveiką tarp CPĮ, pagrindinės atminties ir Į/I.
Konkrečiu atveju kompiuteryje gali būti tik viena arba kelios anksčiau išvardytosios komponentės. CPĮ paprastai būna tik vienas. Tačiau pastaraisiais metais atsiranda vis daugiau sistemų su keliais procesoriais (daugiaprocesorės sistemos).

Sudėtingiausia komponentė yra CPĮ. Centrinio procesorinio įrenginio struktūrinės komponentės pateiktos 2 pav.:
•    Valdymo įrenginys {Control Unit}, kontroliuojantis CPĮ, taigi nusakantis viso kompiuterio veikimą.
•    Aritmetinis ir loginis įrenginys (ALĮ) {Arithmetic and Logic Unit – ALU}, atliekantis kompiuterio duomenų apdorojimo funkcijas.
•    Registrai – CPĮ vidinė atmintis.
•    CPĮ abipusiai ryšiai {CPU Interconnection} – tam tikras mechanizmas, užtikrinantis abipusius ryšius tarp valdymo įrenginio, ALĮ ir registrų.

2.2. Kompiuterio funkcijos

Ir kompiuterio struktūra, ir kompiuterio funkcionavimas iš esmės labai paprasti. Toliau pateikta, kokias funkcijas gali atlikti kompiuteris. Apibendrinus jų yra tik keturios:
•     Duomenų apdorojimas.
•     Duomenų saugojimas.
•     Keitimasis duomenimis.
•     Valdymas.
Be abejo, kompiuteris turi gebėti apdoroti duomenis {process data}. Duomenų pateikimo formų gali būti labai daug. Duomenų apdorojimo būdai labai įvairūs, tačiau, kaip vėliau pamatysime, tėra tik keli apdorojimo metodai arba tipai.
Taip pat labai svarbu, kad kompiuteris duomenis saugo {store data}. Net jei duomenys apdorojami tučtuojau (t. y. duomenys įeina, apdorojami ir rezultatai iš karto išvedami), turi laikinai išlikti bent ta duomenų dalis, su kuria šiuo metu dirbama. Tai trumpalaikis duomenų saugojimas. Tačiau kompiuteris atlieka ir ilgalaikio duomenų saugojimo funkciją. Duomenų failai kompiuteryje saugomi, kad vėliau galėtų būti peržiūrimi ir atnaujinami.
Kompiuteris turi gebėti atlikti keitimąsi duomenimis {move data} – vidinį ir su išoriniu pasauliu. Kompiuterio darbo aplinka – įrenginiai, kurie yra arba duomenų šaltiniai, arba jų sankaupos {destinations of data}. Duomenų priėmimo iš įrenginio, kuris tiesiogiai prijungtas prie kompiuterio, arba siuntimo į jį procesas vadinamas įvestimi/išvestimi (Į/I) {Input-Output – I/O}, o atitinkami įrenginiai – periferiniais, keitimosi duomenimis per didelį atstumą procesas – skaitmeniniu ryšiu {data communication}.
Šios trys funkcijos valdomos (kontroliuojamos) {control}. Kontrolę faktiškai atlieka asmenys, teikiantys kompiuteriui instrukcijas. Kompiuterio sistemoje kontrolės įrenginys pagal šias instrukcijas valdo kompiuterio išteklius ir ,,diriguoja“ jo funkcinių dalių galimybėms.

2.3. Personalinio kompiuterio aparatūrinės dalies struktūra

Techninė arba aparatūrinė įranga(angl. hardware – metalo gaminys, geležis) – tai materialūs prietaisai skirti informacijos perdavimui, atvaizdavimui, saugojimui, apdorojimui, redagavimui ir t. t. Šioje dalyje bus pateikiami svarbiausi moderniųjų technologijų prietaisai, be kurių praktiškai nebūtų įmanomas šiuolaikinio kompiuterio darbas. Čia bus pateikiamos pagrindinės personalinio kompiuterio dalys, bei funkcijos.
Į sisteminio bloko korpusą įstatoma sisteminė plokštė (žr. 1 priedą), kuri pritvirtinama sraigtais ir plastmasiniais kaiščiais. Vertikaliose sisteminė plokštė montuojama prie vienos iš šoninių sienelių (paprastai dešinės). Minimalų komplektą sudaro diskinis kaupiklis ir vienas diskelinis (paprastai 3.5 colio) kaupiklis. Į daugelio šiuolaikinių kompiuterių sisteminį bloką įmontuojami taip pat ir CD-ROM kaupikliai. Į pagrindinės sisteminės plokštės magistralių jungtis įstatomos valdiklių plokštės. Daugelis valdiklių turi jungtis, kurios sumontuotos taip, kad atsiduria sisteminio bloko išorėje, galinėje sienelėje. Tačiau kai kurių valdiklių jungtys turi būti tvirtinamos atskirai. Šiuo atveju naudojamos jungtys, sumontuotos ant metalinių plokščių. Tos plokštelės tvirtinamos galinėje sienelėje vienu varžtu.
Pagrindinės kompiuterio dalys:
•    Kietasis diskas – jame saugoma informacija. Tai yra pats sudėtingiausias, tiksliausias ir dėl to jautriausias kompiuterio elementas. Informacija diskuose šiais laikais įrašoma į kelis tūkstančius takelių, o tai atitinka keliasdešimt, o kai kuriuose diskuose – virš šimto magnetinių takelių viename disko skersmens milimetre! Magnetinė galvutė suranda ir perskaito informaciją iš bet kurio šių takelių per kelias ar keliolika milisekundžių,- išties sunkiai įsivaizduojamas tikslumas.

•    Procesorius – Pagrindinė kompiuterio dalis, valdanti visą kompiuterį. Procesorių ėsti įvairių tipų, nes ir kompiuteriai įvairūs. Tačiau praktiškai į kiekvieną centrinį procesorių įeina valdymo įtaisas, aritmetinis įtaisas, registrai  ir kiti kompiuterio valdymui reikalingi komponentai. Dažnai ir operatyvioji atmintinė laikoma centrinio procesoriaus dalimi. Procesorius skaito komandas iš pagrindinės atmintinės, jas iššifruoja, daugelį operacijų pats vykdo, kitoms vykdyti siunčia atitinkamus signalus į kitus kompiuterio įtaisus. Kompiuteris gali turėti ne tik centrinį procesorių, bet ir vieną ar kelis papildomus procesorius – koprocesorius.
•    Monitorius (vaizduoklis) – skaitmeninę informaciją paverčia vaizdine. Vaizduokliai, būna dviejų tipų: 1. naudojančius elektrovakuuminius vamzdžius – kineskopus. 2. naudojantys skystųjų kristalų, plazminius ar kt. ekranus. Monitorius labai svarbi kompiuterio dalis, nes su kompiuteriu dažniausiai „bendraujama“ monitoriaus pagalba. Monitoriai yra įvairių dydžių (15”, 17”, 19”, 22”. colių įstrižainės). Nuo jų refresho dažnio priklauso dirbančiojo sveikata, ypač dažnai pasireiškianti akių nuovargiu. Kuo dažnis didesnis tuo mažiau varginamos akys, žmogaus akis mirgėjimo nebepastebi kai dažnis 85Hz.
•    Diskelis ( Floppy disk ) – tai plonas plastmasės skritulys, padengtas magnetinės medžiagos sluoksniu ir patalpintas į apsauginį vokelį arba dėžutę. Labiausiai paplitę 3.5 colio diskeliai. Priklausomai nuo informacijos užrašymo tankio į 3.5 colio diskelį telpa 0.72, 1.44 arba 2.88 Mb informacijos.
Disketinio kaupiklio našumas nusakomas kreipimosi trukme (100 – 500 ms) – laiku per kurį kaupiklis suranda informaciją arba informacijos perdavimo greičiu (apie 30 kbaitø/s).
Dažniausiai vartojami tokie diskelių formatai:
dvi pusės, 80 takelių po 18 sektorių     →   1.44 Mb (didelio tankio)
•    CD-ROM įrenginys – skirtas įvesti informacijai iš optinių diskų į kompiuterį, CD – RW įrenginiai skirti įvesti informaciją iš optinių diskų į kompiuterį ir atvirkščiai.
•    DVD  (Digital Video Disk) įrenginys – skaitmeninių vaizdo diskų technologija pristatyta 1966 m. pabaigoje, kaip buitinių įrenginių technologija, skirta filmams įrašyti ir atkurti specialiais prie televizorių prijungtais grotuvais. Pastebėjus, kad didelės talpos optiniai diskai gali būti naudojami ir kitose srityse, pavadinimas buvo pakeistas į skaitmeninius universaliuosius diskus (Digital Versatile Disk). DVD matmenys atitinka įprastinį CD, taip pat naudoja lazerio spindulį informacijai įrašyti ir atkurti. Dėl didesnio įrašo tankio DVD talpa 7 kartus didesnė nei CD, o rašant į abi puses, talpa padidėja dar 4 kartus ir siekia 17 GB. Tokie diskai yra idealūs multimedia programoms.
DVD-ROM – skaitomi skaitmeniniai diskai,
DVD-R – įrašomi,
DVD-RAM, DVD-RV – perrašomi,
DVD-Video – skirti suspaustai vaizdo informacijai.
•    Įvairios plokštės: garso, vaizdo, tinklo ir t. t. skirtos optimizuoti kompiuterio darbą.
Garso plokštė yra daugiafunkcinis įtaisas, atkuriantis skaitmeninių garso įrašų ir MIDI failus, sumaišantis kelių šaltinių signalus, sintezuojantis įvairius garso efektus (pavyzdžiui, daugiabalsiškumą, erdvinį garsą), stiprinantis analoginį signalą bei keičiantis jo dažnines savybes, analoginį signalą paverčiantis skaitmeniniu ir atvirkščiai. Garso plokštę taip pat galima naudoti telefono ryšiui per Internetą. Garso plokštė dažniausiai turi stereofoninius įėjimus mikrofonui ir linijai prijungti, taip pat stereofoninius išėjimus garsiakalbiams ir išoriniam stiprintuvui prijungti.
Viena pirmųjų garso plokščių kūrėjų buvo firma Creative Labs. Jos sugalvotas garso plokščių pavadinimas “Sound Blaster” labai paplito. Šios firmos plokštės yra vienos iš geriausių tarp multimedijai skirtų garso plokščių. Taip pat paplito firmų Adlib ir Roland plokštės. Dauguma multimedijai skirtos produkcijos yra pritaikyta šių firmų plokštėms, todėl pirkti reikia tik su jomis suderinamą garso plokštę, kuri jas imituoja aparatūriškai arba programiškai. Įvairių firmų plokštės gerokai skiriasi savo funkcinėmis galimybėmis, garso kokybe ir kaina.
Vaizdo (video) plokštė – ta personalinio kompiuterio dalis, naudojama loginio atmintyje saugomo vaizdo pavertimui signalu, kuris gali būti naudojamas vaizdavimo įtaise, dažniausiai monitoriuje. Šiuolaikinės video plokštės taip pat turi integruotas priemones darbui su vaizdu atmintyje (procesorių, apdirbantį duomenų masyvus, atliekantį trimačius skaičiavimus ir pan.). Šiuolaikinės video plokštės dažnai integruojamos į sisteminę plokštę, nors integruotos plokštės paprastai turi mažiau galimybių darbui su trimačiu vaizdu, nei specializuotos plokštės. Šios specializuotos plokštės labiau reikalingos specialistams, dirbantiems su grafiniais vaizdais, kitiems kompleksiškesniems uždaviniams (pvz.: kai kuriems žaidimams).
Tinklo adapteris (plokštė) reikalingas kompiuterių sujungimui į tinklą. Tinklo plokštė dirba kaip fizinis interfeisas ar jungtis tarp kompiuterio ir kompiuterinio tinklo kabelio. Tinklo plokštės yra instaliuojamos į kiekvieno tinkle esančio kompiuterio išplėstas jungtis.
•    Klaviatūra – skirta kompiuterio valdymui ir informacijos įvedimui. Kompiuteriuose dažniausiai būna 101 klavišo klaviatūra. Ji panaši į rašomosios mašinėlės klaviatūrą, tik joje be raidžių dar yra ir specialūs valdymo klavišai.
•    Pelė – tai nedidelė dėžutė su dviem arba trim klavišais, laidu prijungta prie kompiuterio. Jos dugne yra rutuliukas, kuris stumdant pelytę šiurkščiu paviršiumi sukasi savo lizde. Šis rutuliuko judėjimas ekrane matomas kaip žymeklio judėjimas. Komandos kompiuteriui duodamos klavišų paspaudimais. Dažniausiai pelytė yra valdoma dešiniąja ranka. Gali būti rutulinė, optinė (labai svarbus įrenginys, skirtas tikslesniam kompiuterio valdymui, bei informacijos įvedimui. Nuo pelės patogumo labai priklauso darbo spartumas ir kokybė).
Čia yra pagrindinės kompiuterio dalys, tačiau prie kompiuterio gali būti jungiami ir kiti modernūs įrenginiai, kurie pagreitina ir pagerina mūsų darbo kokybę.  Tai yra periferiniai įrenginiai – spausdintuvas, skeneris, modemai, akustinės sistemos ir kt.
2.4. Kompiuterio magistralės

Magistrale vadinamas rinkinys linijų, skirtų apibrėžtai informacijai perduoti, laikantis tam tikrų taisyklių, nusakomų perdavimo tvarka, algoritmu, laiko diagramomis.

Magistralės būna (pagal sujungimo būdą):
•    individualios
•    kolektyvinės
•    kombinuotos
Magistralė – komunikacijos kelias, jungiantis du (ar daugiau) kompiuterio įtaisus. Pagrindinis magistralės bruožas – bendroji duomenų perdavimo terpė. Magistralė jungia daugybę įtaisų, ir signalas, kurį siunčia vienas įtaisas, gali būti priimtas visų kitų prie magistralės prijungtų įtaisų. Jei du įtaisai vienu metu siųs signalus, jų signalai sutaps laike ir bus iškreipti. Taigi tam tikru laiko momentu signalus turi siųsti tik vienas įtaisas.
Daugeliu atveju magistralę sudaro daugybė komunikacijos kelių arba linijų. Kiekviena linija signalai siunčiami dvejetainės formos. Linijas sujungus į visumą, dvejetainiai skaičiai gali būti siunčiami vienu metu (t. y. lygiagrečiai).
Kompiuteryje yra kelios skirtingos magistralės, užtikrinančios ryšį tarp įvairių skirtingų kompiuterio hierarchijos struktūros lygių komponenčių. Magistralė, jungianti pagrindines kompiuterio komponentes (CPĮ, atmintį, Į/I), vadinama sistemine magistrale. Apibendrintą kompiuterio jungimų tarpusavio struktūrą sudaro viena arba kelios sisteminės magistralės.
2.4.1. Magistralės struktūra
Paprastai sisteminę magistralę sudaro nuo 50 iki 100 laidininkų. Kiekvienas laidininkas atlieka skirtingą funkciją. Nepaisant to, kad yra daug magistralių tipų, kiekvienoje iš jų galima išskirti tris funkcines laidininkų grupes (3 pav.):
• adresų,
• duomenų
• valdymo linijos.
Be to, čia gali būti maitinimo linijų, užtikrinančių prie magistralės prijungtų modulių maitinimą.

Duomenų linijomis vyksta keitimasis duomenimis tarp kompiuterio modulių.
Adresų linijos nurodo duomenų magistralėje esančios informacijos šaltinį ir imtuvą (paskirties įrenginį {destination}).
Valdymo linijos kontroliuoja kreiptis {access} į duomenų ir adresų linijas ir šių linijų naudojimą.
Duomenų ir adresų linijos yra bendros {shared} visoms kompiuterio komponentėms, todėl turi būti numatytas būdas jas valdyti. Valdymo signalais siunčiama ir komandinė, ir sinchronizavimo {timing} informacija tarp kompiuterio modulių. Sinchronizavimo signalai rodo, kad duomenys ir adresai yra teisingi (nusistovėjo). Komandų signalai nurodo, kokios operacijos turi būti vykdomos.

2.5. Personalinių kompiuterių magistralių tipai
PCI magistralė
Periferinių komponenčių sujungimo {Peripheral Component Interconnect – PCI} magistralė yra didelio pralaidumo, nepriklausoma nuo procesoriaus, galinti veikti kaip mezoninė, arba periferinė (išplėtimo), magistralė. Palyginti su kitomis išplėtimo magistralėmis, PCI geriau pritaikyta spartiesiems įvesties/išvesties posistemiams (t. y. grafiniams ir tinklo adapteriams, diskiniams valdikliams ir t. t.). Pagal esamą standartą duomenis galima siųsti 64 duomenų linijomis, kurių taktinis dažnis 33 MHz,  t. y. 264 MB/s arba 64×33=2,112 Gb/s (PCI 2.1 versija leidžia magistralės taktinį dažnį padidinti iki 66 MHz, jei tai užtikrina visi jos abonentai). Tačiau tai teorinis maksimalus greitis. Didelis pralaidumas nėra PCI magistralės vienintelis privalumas. PCI taip pat atitinka modernių įvesties/išvesties sistemų ekonomiškumo reikalavimus; pereiti iš PCI į kitas magistrales galima taikant tik kelias mikroschemas.
,,Intel“ kompanija PCI magistralę pradėjo kurti 1990 m. kompiuteriams su Pentium® procesoriais.
Pagrindinės charakteristikos:
•    32 bitai duomenų
•    paprastai 33 MHz, nors gali dirbti ir greičiau
•    palaiko paketinį perdavimą (burst mode)
•    efektyvus magistralės arbitražas
•    turi specialius mikroschemų rinkinius valdymui (chipsets)
•    sistemose būna 3-4 PCI lizdai
•    turi daug tinkamų išplėtimo kortų: video kortų, SCSI adapterių, tinklo kortų
•    dalis Intel sukurtojo “Plug and Play” standarto
ISA (Industry Standard Architecture)
ISA turi kelis autokonfigūracijos metodus. Pirmasis yra standartinės konfigūracijos, kai įrenginio adresai yra nurodomi branduolio konfigūraciniame faile. Antrasis būdas yra ISA Plug-n-Play (PnP). Trečiasis kai adresų ir pertraukimų informaciją nurodoma per OpenFirmware (OFISA). OFISA metodas naudojas keliuose Network Computers ir daugelyje PCI-based PowerPC sistemų. Šių alternatyvių kofigūracijų mechanizmai yra pažymėti [PnP] ir [OFISA] ženklais.
Pagrindinės charakteristikos:
•    8 bitai duomenų (8008, 4.77 MHz)
•    1984 m. išplėsta iki 16 bitų (dėl 80286, 8 MHz)
•    lėta, bet turi labai daug tinkamų periferinių įtaisų
•    8 bitų kortos naudoja tik jos dalį
VISA (Extended Industry Standard Architecture)
Sisteminė EISA šyna – 32 bitų išplėsta ISA šynos versija. Be adresų ir duomenų 32 bitų išplėtimo, kokybiniai pasikeitimai leido EISA šynai palaikyti daugelio uždavinių sprendimo režimą ir decentralizuotą apsikeitimą tarp posistemių ir intelektualių įtaisų, aptarnaujant daugelį vartotojų.
Compac – atsvara MCA; suderinama su ISA
•    32 bitai duomenų
•    efektyvus magistralės arbitražas
•    nėra plačiai naudojama:
•    didesnė sistemos kaina
•    mažai plokyčių su EISA
•    lėtesnė už PCI
SCSI interfeisas
SCSI interfeisas sudarytas remiantis SASI {Shugart Associates System Interface} interfeiso principais. Jis yra ne diskinis, bet sisteminis interfeisas. Tai yra ne valdiklio tipas, bet kompiuterio išplėtimo magistralė, užtikrinanti 8-ių įrenginių veikimą. Vienas iš jų, vadinamas pagrindiniu {host} adapteriu, yra jungiamasis blokas tarp SCSI ir kompiuterio sisteminės magistralės. Pati SCSI magistralė sąveikauja ne su tam tikrais įrenginiais – pvz., diskiniu kaupikliu, o su juose esančiais valdikliais. SCSI magistralė užtikrina 8-ių su ja sujungtų įrenginių veikimą, kiekvienam iš jų suteikiamas identifikavimo numeris SCSI#. Vienas iš šių įrenginių – adapterio plokštė, įstatyta kompiuteryje; 7 likusieji – periferiniai  įrenginiai. Prie vieno adapterio galima prijungti standžiųjų diskų kaupiklius, CD-ROM  kaupiklius, skenerius ir kitus įrenginius (iš viso ne daugiau kaip 7). Beveik visuose kompiuteriuose galima įtaisyti iki 4-ių pagrindinių SCSI adapterių, t. y. periferinių įrenginių kiekis gali siekti 28. Kai kuriuose naujausiuose SCSI adapteriuose prie vienos magistralės galima jungti iki 15-os periferinių įrenginių.
Sisteminio lygio interfeisinė šyna, skirta plataus spektro vidinių ir išorinių periferinių įrenginių prijungimui. Įrenginių, kurie reikalauja aukšto duomenų apsikeitimo našumo. Sisteminė plokštė su įrengtu SCSI adapteriu turi vienos iš jungčių tipą, priimtina konkrečiam interfeisui, kuris su išoriniais ir vidiniais įrenginiais paprastai sujungiamas kabeliu – šleifu.
ESDI interfeisas
ESDI – Enhanced Small Device Interface (patobulintas mažų įrenginių interfeisas) – specializuotas standžiųjų diskinių kaupiklių interfeisas, sukurtas Maxtor firmos; 1983 m. pripažintas standartu. Palyginti su ST-506/412 interfeisu, numatytos priemonės duomenų atkūrimo patikimumui padidinti, pvz., šifratorius/dešifratorius sumontuotas pačiame kaupiklyje. Keitimosi duomenimis greitis gali siekti 3 MB/s. Tačiau realiai ESDI kaupikliuose jis neviršija 2 MB/s. Deja, skirtingos ESDI interfeiso realizacijos dažnai nesiderino tarpusavyje, todėl pigesnis ir ne mažiau greitaeigis IDE interfeisas iš naujų kompiuterių ESDI interfeisą iš esmės „išstūmė“.
Kai kurie ESDI valdikliai iš kaupiklio gali tiesiogiai nuskaityti informaciją apie jo talpą ir defektyvių vietų išsidėstymą diskuose.
ESDI interfeiso struktūrinė schema tokia pati kaip ST-506/412 interfeiso. Laidininkų skaičius valdymo ir duomenų kabeliuose taip pat vienodas, tačiau skiriasi jų paskirtys.
IDE interfeisas
IDE – Integrated Drive Electronics (kaupiklyje integruotos valdymo schemos) terminas gali būti taikomas bet kuriam kaupikliui su vidiniu valdikliu (integrated – vidinis). Oficialusis IDE interfeiso pavadinimas, pripažintas ANSI (American  National Standards Institute) – ATA (AT Attachment), – „prisijungimas prie AT (Advanced Technology) kompiuterių“. IDE kaupikliuose, kaip ir ESDI, valdiklis sumontuotas pačiame kaupiklyje. Visuose naujausiuose PC tipo kompiuteriuose sisteminėje plokštėje numatyta jungtis IDE kaupikliui. Ji faktiškai yra „supaprastintas“ ISA sisteminės magistralės jungties variantas. Standartiniame ATA IDE variante naudojamos 40 kontaktų (iš 98-ių 16-os skilčių ISA magistralės jungties kontaktų) jungtys. Iš visų sisteminės magistralės linijų prie IDE jungties prijungtos tik tos, kurios užtikrina standartinio standžiųjų diskų kaupiklio veikimą.

2.6. Duomenų perdavimo greičių maksimalus našumo didinimas
Vienas iš svarbiausių parametrų, į kuriuos atsižvelgiame pasirinkdami kompiuterį, yra jo našumas. Kas tai yra, kaip jį galima apibūdinti ir išmatuoti?
Vartotojui svarbu, kad jo užduotis būtų atlikta per trumpiausią laiką. Todėl kompiuterio našumas gali būti matuojamas laiku, kurio reikia tam tikram uždaviniui išspręsti. Šis laikas gali būti išmatuotas įvairiai.
Pilniausiai našumą atspindi astronominis skaičiavimo laikas, įvertinantis viską: CPU laiką, kreipimosi į atmintį ir diskus laiką, įvedimo-išvedimo ir operacinės sistemos sugaištą laiką. Jei kompiuteris dirba multiprograminiu režimu, reikia atminti, kad, kol vykdomos vieno uždavinio įvedimo-išvedimo operacijos, CPU vykdo kito uždavinio skaičiavimus. Todėl kompiuteryje vieno uždavinio sprendimo laikas nebūtinai bus minimaliai galimas.
Galima būtų skirti:
a)    sistemos našumą, kuris apibūdinamas skaičiavimo laiku, kai jokia kita užduotis nėra įkrauta;
b)    CPU našumą, apibūdinamą CPU laiku
CPU našumas priklauso nuo trijų parametrų: taktų periodo (dažnio), komandai įvykdyti reikalingo (vidutinio) taktų skaičiaus ir programos komandų skaičiaus. Keisti tik vieną iš jų nepriklausomai nuo likusiųjų dviejų neįmanoma, kadangi pagrindiniai dalykai, nuo kurių priklauso kiekvienas parametras, taip pat yra tarpusavyje priklausomi:
•    taktų dažnis priklauso nuo aparatūros technologijos ir organizacijos;
•    CPU priklauso nuo organizacijos ir komandų sistemos architektūros;
•    komandų skaičius priklauso nuo komandų sistemos architektūros ir kompiliatorių kūrimo technologijos.
Norint padidinti kompiuterio našumą papildomai yra montuojami specialūs koprocesoriai (pvz. matematinis koprocesorius padidina našumą atliekant matematinius skaičiavimus).
Duomenų perdavimo greičių didinimas – dirbtinis tam tikros kompiuterio dalies darbo spartos padidinimas laikantis griežtų taisyklių. Atrodo, spartinimas gali lengvai padidinti kompiuterio našumą, tačiau iš tikrųjų dažnai tam išleidžiama daugiau pinigų nei perkant naują detalę. Duomenų perdavimo greičių didinimas bus aptartas 3.3. skyrelyje.

3. KOMPIUTERIO APARATINĖS DALIES ĮVERTINIMAS
3.1. Personalinio kompiuterio aprašymas
Pasirinktą analizei ir įvertinimui kompiuterį sudaro 14 komponentų:
1.    Pagrindinė plokštė. Abit IS7-E2 i865PE. Tai yra gerai apgalvota konstrukcija. Visos pagrindinės plokštės komponentės išdėstytos ergonomiškai ir kompaktiškai – nei rankai, nei akiai nėra už ko užkibti. Originaliai įrengti IDE lizdai, į kuriuos laidai įstatomi iš šono, o ne, kaip įprasta, iš viršaus. Toks sprendimas dar labiau sumažina laidų raizgalynę virš pačios plokštės, bet ištraukti taip prijungtus laidus – gana sudėtinga. Ant pagrindinės plokštės mikroschemos uždėtas nedidelis radiatorius ir firminis ABIT aušintuvas.
2.    Procesorius. Intel Pentium 4 (S478) 2400 MHz 1 Mb cache 533 MHz. Kuo greitesnis procesorius, tuo greičiau veikia daugialypės terpės ir kitos pačios naujausios programos. “Pentium 4” 2,4 GHz dažnio procesorius gaminamas naudojant 0,13 mikronų technologiją. Pačios “Intel” teigimu, šis procesorius yra vienas inovatyviausių kompanijos pagamintų procesorių – jo branduolio dydis buvo sumažintas net 10%. Sumažintas padengiamas plotas leidžia gamintojui ant vienos plokštelės patalpinti daugiau komponentų, o tai logiškai veda prie procesorių kainos mažinimo. Šiandien naujausi “Intel” procesoriai yra bene 5 kartus kompaktiškesni nei pirmieji “Pentium 4”. Naujieji procesoriai taip pat sunaudoja mažiau elektros energijos.
3.    Grafinė posistemė. ABIT RX300SE PCI-E 128MB 64-BIT TV DVI. Tokia vaizdo plokštė yra funkcionali ir sparti, turinti TV-out ir DVI jungtis. Su dideliu atminties kiekiu plokštė leidžia monitoriuje beveik idealiai atvaizduoti sudėtingus grafinius pasaulius.
4.    Operatyvioji atmintis. PQI 256 MB DD400. Kompiuteryje yra 256 MB operatyviosios atminties. DDR SDRAM – greita, bendrai visoms aplikacijoms skirta operatyvioji atmintis, be kurios neįsivaizduojami naujausi žaidimai, be kurios vis lėčiau veikia ir naujausia programinė įranga.
5.    Kietasis diskas. Seagate Barracuda 7 080 Gb 7200 rpm 8 Mb SATA. Tokios talpos saugykloje tikrai nepritruks vietos MP3 failų kolekcijai, fotografijų albumams, kitoms daugialypės terpės byloms (kurios dažniausiai ir “suryja” didžiąją dalį vietos). 7.200 RPM (disko apsisukimų greitis) yra būtinas dalykas dirbant su garsu ir grafika, nes 5.400 RPM kietieji diskai veikia maždaug 30% lėčiau. Didelis disko greitis būtinas greitam failų nuskaitymui ir įrašymui. Seagate firmos kietieji diskai yra stabilūs ir patikimi.
6.    Diskų nuskaitymo įrenginiai. DVD-RW įrenginys Samsung TS-H552U (52x32x52x16x). DVD-RW įrašymo įrenginys, kad būtų galima įrašyti į kompaktinį diską filmus ir nereikėtų jų (užimančių daug vietos) archyvuoti kietajame diske. Taipogi kompiuteryje yra CD-RW įrenginys, kad būtų galima įrašyti ir CD diskus – CD-RW įrenginys Lite-On SOHR-5238S (52x32x52x).
7.    Išorinės jungtys. Kompiuteryje yra 4 USB jungtys. USB jungtis yra labai svarbi. Svarbu, kad būtų kelios USB jungtys, tuomet bet kada būtų galima lengvai prie kompiuterio prijungti įvairią periferinę įrangą – skenerį, interneto kamerą, skaitmenines kameras, MP3 grotuvą ir t.t.
8.    Garso plokštė. Nors į pagrindinę plokštę yra integruota garso plokštė, tačiau to nepakanka geram garso atkūrimui, todėl buvo įmontuota Creative Labs Sound Blaster Audigy 2 korta. Tai yra būtinybė, turinti bene 4 kartus daugiau garso apdorojimo galios nei senesnės kortos.
9.    Tinklo plokštė. Fast Ethernet 10/100 tinklo plokštė Realtek RTL8139. Magistralė PCI. Integruota į pagrindinę plokštę.
10.    Monitorius. BenQ FP767 17″. Reakcijos laikas 12ms, kontrastas: 600:1, žiūrėjimo kampai – 140°/140°. Tai yra skystųjų kristalų monitorius, kuris
11.    Garso sistema. 5.1 Creative SBS560 (5 x 6W + 12W sub). Penkios mažos ir viena didelė kolonėlė atkuria labai gerą garsą.
12.    Pelė. Logitech B58 BLACK, Premium Optical, Wheel. Pelė –optinė. Be jokių mechaninių detalių. Darbas su pele tampa malonumu.
13.    Klaviatūra. Logitech Cordless. Kompiuteris yra su beviele infraraudonaisiais spinduliais komunikuojančia klaviatūra. Dabar su kompiuteriu galima dirbti ir patogiai įsitaisę sofoje.
14.    Korpusas. Codegen BRIZA 6097-QS-USB/Audio/2xFAN (titanium) + ATX350W. Kompiuterio korpusas yra lengvai išardomas (be varžtų, kad nereikėtų atsuktuvo), didelis (kad ateityje tilptų papildoma įranga) ir atviras kompiuterio atnaujinimams – būtų laisvos vietos papildomiems įrengimams.
Pasirinktas analizei kompiuteris yra gana brangus (jo ekonominė vertė pateikta skyrelyje “Ekonominės aplinkos įvertinimas”), tačiau labai greitai veikia su daugybe programų vienu metu, kokybiškai atkuria vaizdą ir LCD monitorius nekenkia akims, kaip CRT monitoriai.

3.2. Kompiuterio atnaujinimo galimybės
Kiekvienas kompiuterių vartotojas žino, kad kompiuterinė įranga kaip beveik jokia kita ypač greitai “sensta”. Pirmiausiai tai susiję su programinės įrangos gamintojais, kurie kuria vis sudėtingesnes programas, kurios savo ruožtu reikalauja galingesnių kompiuterių. Tokiais atvejais didžioji dalis vartotojų tiesiog atnaujina savo įrangą – nusiperka daugiau operatyvinės atminties, talpesnį kietąjį diską, didesnį monitorių, greitesnį modemą ir t.t. Tiesa, ateina toks metas, kai net ir atnaujintas kompiuteris tampa beviltiškai pasenęs, tada tenka pirkti naują.
Operatyvioji atmintis. Kompiuterio atnaujinimą reikėtų pradėti kaip tik nuo jos. Pastarąją atmintį kompiuteris naudoja nuolatiniam darbui – iš kieto disko nuskaito jam reikiamą informaciją ir, kad būtų greičiau, kai vartotojas dirba, saugo ją operatyvinėje. Jei kompiuterio sisteminė plokštė turi laisvos vietos tokiai atminčiai, kuria šiandien dar prekiaujama – reikia įsitaisyti operatyvinės atminties kuo daugiau. Nors kompiuteryje yra 256 MB darbinės atminties, papildomas SDRAM arba DDR kiekis tikrai nepakenks. “Windows XP” operacinės sistemos darbui paprastai rekomenduojama ne mažiau kaip 256 MB darbinės atminties. O kur dar taikomosios programos, su kuriomis dirbama kasdien ir kurioms irgi reikia papildomos atminties. Įstatyti darbinę atmintį nesudėtinga – pakanka tik atidaryti kompiuterio dėžę ir į laisvą lizdą įstatyti papildomą atminties modulį. Nereikia papildomai derinti kompiuterio ar diegti tvarkykles, tik prieš perkant papildomai atminties reikia įsitikinti, ar kompiuteryje dar yra laisvų lizdų.
Procesorius. Rimtai nusiteikusieji atnaujinti savo kompiuterį visada pradeda nuo jo širdies – procesoriaus ir jį palaikančios motininės plokštės. Konfigūracijų ir atnaujinimo būtų yra daug, tačiau esminis dalykas įstatant naują procesorių yra tai, kad kompiuterio greitį galima padidinti ne 10% ar 20%, tačiau net iki 100%. Kaina svyruos priklausomai nuo naujo procesoriaus galingumo.
Procesorius jautrus mechaniniams ir elektriniams pažeidimams, todėl į pagrindinę plokštę jį statyti reikia labai atsargiai. Keičiant procesorių, vartotojas turi ne tik teisingai įstatyti procesorių, bet ir užtepti ant jo aušinimo skysčio bei uždėti ant viršaus radiatorių su aušintuvu.
Procesoriaus atnaujinimas suteikia papildomos erdvės ir taikomųjų, ir “sunkiasvorių” programų darbui. 3D vaizdo atveju verta kartu atnaujinti ir vaizdo plokštę bei darbinę atmintį.
Vaizdo plokštė. Norint aukštos kokybės vaizdo esant didelėms raiškoms, kai įjungiami įvairiausi efektai, reikės „GeForce4 Ti4600“ arba „ATI Radeon 9700 Pro“ spartintuvų. Kainų skirtumas – įspūdingas (1000 Lt), bet ne mažiau įspūdingas ir 3D vaizdo spartos padidėjimas (3 kartus). Taikomosioms ir “sunkiasvorėms” programoms pakeistas 3D spartintuvas neturi beveik jokios įtakos. Tačiau jei dirbama su sudėtinga vaizdo apdorojimo programine įranga, reikia pagalvoti apie profesionalams skirtas vaizdo plokštes, pavyzdžiui, „Matrox Parhelia 512“ (1799 Lt).
Keisti vaizdo plokštę gana sudėtinga. Įstatyti pačią plokštę į AGP lizdą nesunku, tačiau to negalima pasakyti apie tvarkyklių diegimą, galintį net virsti visos operacinės sistemos perinstaliavimu. Bet kuriuo atveju verta apsilankyti vaizdo plokštės ir 3D procesoriaus gamintojų svetainėse ir atsisiųsti naujausias tvarkykles. Naujausios vaizdo plokštės jau turi AGP 8X sąsają su pagrindine plokšte ir yra suderintos su „DirectX 9“. Diegiant tokią plokštę galbūt prireiks atnaujinti ir pagrindinę (jei norima išnaudoti AGP 8X sąsajos teikiamus privalumus).
Taip, keisti vaizdo plokštę – brangus, bet žaidimų spartai teigiamos įtakos turintis kompiuterio atnaujinimo būdas.
Kietasis diskas. Kompiuteryje jau yra 7200 aps./min. kietasis diskas, bene vienintelė priežastis, dėl kurios verta atnaujinti šią dalį – talpos trūkumas. Dirbant su didžiuliais grafikos, vaizdo ar garso failais, galima padidinti kietojo disko erdvę iki 120 arba 200 GB. Tačiau reikia prisiminti – daugiau kaip 137 GB talpos diskams gali prireikti papildomo IDE valdiklio arba naujos pagrindinės plokštės, suderinamų su „Big Drives“ standartu. Tuo nepasirūpinus gali būti, kad bus galima naudoti tik dalį naujojo 200 GB kietojo disko talpos.
Be abejo, keičiant tik kietojo disko talpą programų sparta nekinta, o jei ir pakinta, tik labai nežymiai į neigiamą pusę. Didesnės įtakos bendrai kompiuterio spartai turi įstatytas kietasis diskas su spartesne sąsaja (UDMA/133). Įstatyti kietąjį diską į kompiuterį nesudėtinga, tačiau bus sugaišta daug laiko vėl įkeliant visas programas, įskaitant ir operacinę sistemą, jas derinant, perrašant asmeninius duomenis. Jei duomenų nedaug, galima pabandyti įrašyti juos į CD-R diskus, kurie padės atkurti tą pačią operacinės sistemos ir taikomųjų programų būklę. Geriausia būtų programas diegti iš naujo.
Taip, kietojo disko keitimas turi prasmę tik tada, kai trūksta vietos duomenų failams išsaugoti.
Visiškas kompiuterio atnaujinimas. Užuot keičiant po vieną, galima iš karto pakeisti daugelį kompiuterio dalių – tai bus naudinga bet kurio tipo programų ir žaidimų spartai. Aukščiausios klasės kompiuteryje turėtų būti pažangiausios technologijos: UDMA/133 kietųjų diskų sąsaja, DDR333 darbinė atmintis, AGP 8X lizdas. To vidutinės klasės kompiuteris dažniausiai neturi, todėl reikia keisti jo pagrindinę plokštę. Keičiant šią plokštę, procesorių, vaizdo plokštę, atmintį ir kietąjį diską vartotojas keičia visą kompiuterį: iš senų dalių belieka optinių ir magnetinių diskelių įrenginiai bei korpusas (pastarąjį, beje, irgi galbūt teks pakeisti). Taigi dažnai geriau parduoti seną kompiuterį ir pirkti naują.
Pereinant nuo vidutinės prie aukščiausios klasės kompiuterio naudinga tik visiškai jį atnaujinti. Tai galioja visų tipų programoms ar žaidimams.

3.3. Duomenų perdavimo greičių našumo didinimas
Duomenų perdavimo greičių didinimas – dirbtinis tam tikros kompiuterio dalies darbo spartos padidinimas laikantis griežtų taisyklių. Atrodo, spartinimas gali lengvai padidinti kompiuterio našumą, tačiau iš tikrųjų dažnai tam išleidžiama daugiau pinigų nei perkant naują detalę.
Aušinimas. Vienas svarbiausių spartinimo darbų – pasirūpinti geru sistemos aušinimu, nes karštis yra didelis silicio mikroschemų priešas. Geriausia – erdviame kompiuterio korpuse įrengti keletą aušintuvų, kurie atliktų du skirtingus vaidmenis: vieni pūstų šaltą orą į kompiuterio vidų, kiti – ištrauktų karštą. Oro ištraukimo įrenginius (20-30 Lt) galima montuoti ir kaip PCI plokštes, tačiau aušinimas dėl to mažai keistųsi.
Oro cirkuliacijai korpuso viduje pagerinti gaminami specialūs siauri IDE laidai, kurie korpuso viduje leidžia laisviau “vaikščioti” karštam orui. Norėdami ypač gero aušinimo, kai kurie spartintojai įrengia vandens ar dujų aušinimo sistemą, todėl komponenčių temperatūra nuolat būna žemesnė nei 0oC. Jei nenorima į spartinimą investuoti papildomų pinigų, galima tiesiog atidaryti vieną korpuso pusę – tai paprastas, tačiau veiksmingas kompiuterio vidaus aušinimo būdas.
BIOS. Tinkamai parinkti pagrindinės įvesties ir išvesties sistemos (Basic Input/Output System, BIOS) parametrai turi didelės įtakos spartinimui. Neteisingai parinkus tam tikras parametrų reikšmes sparta nepadidės, o sistema netgi taps nestabili. Prieš ką nors keičiant kompiuterio BIOS languose reikia atjungti CMOS bateriją (tokia informacija dažniausiai pateikiama pagrindinės plokštės vartotojo vadove). Pasitaiko, kad po BIOS pakeitimų kompiuteris nesikrauna.
Toliau pateikiami bendriausi ir svarbiausi BIOS parametrai, galintys turėti įtakos spartinimui: CPU Internal/External Cache – procesoriaus vidinė ir išorinė spartinančioji atmintis, paspartinanti jo darbą. Šį parametrą reikia palikti įjungtą.
ECC Checking – šis parametras turėtų būti išjungtas, nes išeikvoja papildomai laiko ieškodamas klaidų darbinėje atmintyje, todėl kiek sulėtėja bendra sistemos sparta.
DRAM Clock – darbinės atminties dažnis. Naudojama DDR SDRAM (analizuojamame kompiuteryje) reikia nustatyti200, 266 arba 333 MHz. Kuo spartesnė darbinė atmintis, tuo geresnių sistemos darbo rezultatų leis pasiekti.
DRAM Timing – čia galima pakeisti svarbaus parametro CAS reikšmę, žyminčią darbinei atminčiai skirtą ciklų skaičių, per kuriuos užbaigiama viena operacija. Galimi pasirinkimo variantai – 2, 2,5 arba 3. Mažesnis skaičius žymi spartesnę atmintį.
Bank Interleave – šis parametras praplečia darbinės atminties laidumą, leisdamas apdoroti daugiau nei vieną operaciją per vieną ciklą.
AGP Aperture Size lemia, kiek darbinės atminties skiriama vaizdo plokštei. Ši atmintis panaudojama vaizdo plokštės atminties perpildymo atvejais. 256 MB darbinei atminčiai reikia nustatyti parametrą 1/4 arba 1/2, turimos darbinės atminties kiekio.
AGP Mode – sąsaja su vaizdo plokšte. Galimos vertės: 1x, 2x, 4x arba 8x, kur kiekvienas skaičius – 266 MB/s duomenų laidumo daugiklis (pavyzdžiui, 4x reiškia 1 GB/s). Sparčiausios vaizdo plokštės naudoja 4x arba 8x sąsajų variantus, todėl gana senas BIOS teks atnaujinti, kad visiškai būtų išnaudotos vaizdo posistemės galimybės.
AGP Master 1 WS Write/Read – standartiškai AGP lizdas, prieš kreipdamasis į vaizdo plokštę, praleidžia du procesoriaus taktus. Aktyvavus “WS Write/Read” funkcijas, uždelsimas bus sumažintas iki vieno takto – tai padidins vaizdo plokštės našumą.
CPU FSB Clock – pagrindinės magistralės dažnis, lemiantis ir procesoriaus darbo dažnį. Pastarasis gaunamas “CPU Clock” vertę padauginus iš procesoriaus daugiklio. Didinant magistralės dažnį didėja ir AGP (standartinis dažnis – 66,6 MHz), PCI (33,3 MHz) bei ISA (16,6 MHz) lizdų dažniai. Dėl to gali nebeveikti prie šių lizdų prijungti įrenginiai – tokiu atveju padidinkite atitinkamos magistralės įtampą.
CPU Ratio – procesoriaus daugiklis. Gaminant dabartinius procesorius, daugikliai užblokuojami. “Pentium 4” daugiklio negalima pakeisti, tad vienintelis būdas paspartinti šį procesorių – padidinti pagrindinės magistralės dažnį.

3.4. Ekonominės aplinkos įvertinimas
Kompiuterio komponentų kainos yra pateiktos 1 priede. Taip analizuojamas naujas kompiuteris kainuoja 2825 Lt su PVM.
Pasirinktas analizei kompiuteris yra gana brangus, tačiau labai greitai veikia su daugybe programų vienu metu, kokybiškai atkuria vaizdą ir LCD monitorius nekenkia akims, kaip CRT monitoriai.
Kompiuterio atnaujinimas taip pat reikalauja nemažų investicijų. Taip 1 lentelėje pateikti atnaujinimo galimybių skaičiavimai.
1 lentelė
Atnaujinimo pavadinimas    Kaina, LT
Atminties didinimas    270
Vaizdo plokštės keitimas    1200
Procesoriaus keitimas    1200
Kietojo disko keitimas    420
Viso:    3090
Visiškas kompiuterio atnaujinimas (Intel)    3210

Atnaujinti kompiuterių visiškai, reiškia nusipirkti naują, pagal skaičiavimus yra pigesnis variantas, tačiau veiksmingesnis ir paprastesnis.

IŠVADOS
Nemažai kompiuterių gamintojų siūlo kompiuterių modelių šeimas, kurių skiriasi aparatinės dalies struktūra. Kompiuteriai skirtingai kainuoja ir nevienodos jų galimybės. Be to, jų struktūra keičiasi tobulėjant technologijai.
Vidinių duomenų perdavimo magistralės reikalingos ryšio ir sujungimo priemonės pagrindinėms sisteminėms komponentėms – centriniams ir periferiniams procesoriams, pagrindinės ir išorinės atminties blokams, periferiniams įtaisams apjungti. Nuo jų greičio priklauso ir visos sistemos greitaveika.
Dabar kompiuterio spartinimas kur kas populiaresnis ir lengviau įgyvendinamas nei prieš keletą metų. Didinant duomenų perdavimo greitį, verta turėti galvoje, kad sugadintai personalinio kompiuterio komponentei garantija nebus taikoma. Taigi rizikos veiksnys išlieka, tačiau jis priklauso ir nuo pasirinkto spartinimo lygio.
Pasirinktas analizei kompiuteris yra gana brangus, tačiau labai greitai veikia su daugybe programų vienu metu, kokybiškai atkuria vaizdą ir LCD monitorius nekenkia akims, kaip CRT monitoriai.
Kompiuterio atnaujinimo galimybės yra tokios: operatyviosios atminties keitimas, procesoriaus keitimas, talpesnio kietojo disko pirkimas, vaizdo plokštės atnaujinimas arba visiškas kompiuterio atnaujinimas. Operatyviosios atminties kiekio didinimas – gana pigi ir saugi investicija į kompiuterį. Procesoriaus atnaujinimas suteikia papildomos erdvės ir taikomųjų, ir “sunkiasvorių” programų darbui. 3D vaizdo atveju verta kartu atnaujinti ir vaizdo plokštę bei darbinę atmintį. Kietojo disko keitimas turi prasmę tik tada, kai trūksta vietos duomenų failams išsaugoti. Keisti vaizdo plokštę – brangus, bet žaidimų spartai teigiamos įtakos turintis kompiuterio atnaujinimo būdas. Dažniausiai tenka visiškai atnaujinti kompiuterių, tai yra nusipirkti naują – tai bus naudinga bet kurio tipo programų ir žaidimų spartai, taip pat veiksminga ir paprasta.

LITERATŪROS SĄRAŠAS
1.    A.Balčytienė, G.Leonavičius, J.Stankevičius, E.Valavičius, A.Žilinskas. Informatika 1. – Vilnius, “Baltic ECO”, 1997.
2.    G.Dzemyda, V.Šaltenis, A.Žilinskas. Informatika 2. – Vilnius, “Baltic ECO”, 1998.
3.    J.Adomavičius ir kt. Informatika. 1 dalis. Vadovėlis. – Kaunas, Technologija, 1998.
4.    A.Vidžiūnas, D.Vitkutė, S.Maciulevičius, R.Valterytė. Informacinių technologijų taikymas. – VDU, Kaunas, 1999.
5.    http://www.ik.ku.lt/lessons/konspekt/architecture/13.html
6.    http://nkm.lt/index.phtml?lst=article&action=view_article&id=383
7.    http://nkm.lt/index.phtml?lst=article&action=view_article&id=259
8.    http://nkm.lt/index.phtml?lst=article&action=view_article&id=596
9.    http://www.ebiz.lt/rubric_archive.php3/12/4
10.    http://www.eks.lt/index.php?m=4
11.    http://www.relkonta.lt/

Informatika. BENDROSIOS ŽINIOS APIE KOMPIUTERIUS- referatai

1 skyrius. BENDROSIOS ŽINIOS APIE KOMPIUTERIUS

1.1. Kompiuterinės sistemos samprata

Informatika – mokslo ir technikos sritis, nagrinėjanti informacijos kaupimo, perdavimo ir apdorojimo dėsningumus, metodus ir technines priemones.
Informatika neįsivaizduojama be kompiuterio. Tai pagrindinis automatizuoto informacijos apdorojimo įrankis. Kompiuteris yra elektroninių ir elektromechaninių įtaisų sistema, kuri gali dekoduoti ir vykdyti įvairias programas. Kompiuterį (kompiuterinę sistemą) sudaro dviejų tipų įranga: techninė ir programinė.
Informacinė sistema sudaroma kompiuterinės sistemos pagrindu. Informacinę sistemą sudaro 5 komponentai:
kompiuterinė sistema;
žmonės;
procedūros;
duomenys ir informacija;
ryšio priemonės (kai kompiuteris dirba tinkle).

1.2. Kompiuterių istorija, kompiuterių kartos

Įvairius mechaninius skaičiavimo įrenginius dar antikos laikais naudojo matematikai, inžinieriai, prekeiviai. Buvo naudojami skaičiuotuvai, padaryti iš karoliukų, pritvirtintų ant specialaus rėmo (karoliukai vadinosi kalkulėmis, iš čia kilo terminas kalkuliuoti). Ant siūlo suvertų kalkulių pozicija atitikdavo tam tikrą skaičių.
1642 metais tobulesnį mechaninį kalkuliatorių sukūrė Blezas Paskalis (Blaise Pascal). Šis įrenginys (“Paskalina”) sudarytas iš ratukų, ant kurių užrašyti skaičiai nuo 0 iki 9. Kai ratukas pilnai apsisukdavo, jis užkabindavo gretimą ratuką ir pasukdavo jį per vieną skaičių. Toks surištų ratukų principas tapo beveik visų mechaninių skaičiuotuvų pagrindu. “Paskalinos” trūkumas – labai sudėtingas operacijų, išskyrus sudėtį, atlikimas.
Pirmą mašiną, kuri lengvai atlieka visus aritmetinius veiksmus, sukūrė diferencialinio ir integralinio skaičiavimo pradininkas Gotfridas Leibnicas (Gotfried Leibniz) 1673 metais. Sudėtis buvo atliekama kaip ir “Paskalinoje”, bet pirmą kartą buvo pritaikyta judanti dalis – karietėlė (tai leido atlikti visus aritmetinius veiksmus), kuri buvo naudojama ir vėlesnėse konstrukcijose. G.Leibnicas ištyrė dvejetainę skaičiavimo sistemą, kuri naudojama ir šiuolaikinėse skaičiavimo mašinose.
Prancūzas Žozefas Žakaras (Joseph Jacquard) 1804 metais audimo staklių automatizavimui panaudojo perfokortas – popieriaus korteles, kuriose tam tikra tvarka pramuštos skylutės. Perfokortos valdė vieną staklių šaudyklės pralėkimą. Ši idėja buvo panaudota skaičiavimo mašinose.
Didelį indėlį į skaičiavimo mašinų vystymosi istoriją įnešė anglas Čarlzas Bebidžas (Charles Babbage). Pirmąją mašiną jis sukūrė 1822 metais. Ji buvo skirta matematinėms lentelėms sudaryti ir tikrinti. Mašina veikė tikrindama skirtumus tarp skaičių – skirtuminė mašina. Tačiau Č.Bebidžas iš karto suprato savo mašinos trūkumą: jei reikėdavo atlikti kitokius skaičiavimus, tekdavo keisti visą mašinos mechanizmą. Todėl jis nusprendė sukurti universalią “analitinę mašiną”. Tai būtų buvusi pirmoji programuojama skaičiavimo mašina. “Būtų” todėl, kad Č.Bebidžas mašinos taip ir nesukūrė, liko jo ir bendradarbių mašinos aprašymai. Č.Bebidžo nuopelnas yra tas, kad jis savo analitinėje mašinoje pritaikė komponentus, kurie yra svarbiausi ir dabar. Jis pirmasis suprato, kad skaičiavimo mašina turi turėti penkis pagrindinius komponentus:
Įvesties įrenginys – informacijos įvedimui. Č.Bebidžas panaudojo Žakaro perfokortas.
Atmintis – skaičiams ir programų komandoms saugoti. Č.Bebidžas naudojo perfokortas.
Aritmetinis įrenginys – skaičiavimo procesui atlikti. Č.Bebidžas pavadino “malūnu” (mill time).
Valdymo įrenginys – programos vykdymui kontroliuoti.
Išvesties įrenginys – skaičiavimo rezultatams išvesti. Naudojo perfokortas ir automatinį spausdintuvą.
Hermanas Holeritas (Herman Hollerith) sukūrė perfokortų principu veikiantį nemechaninį “tabuliatorių”. Jis pasirodė tiek efektyvus, kad buvo sukurta firma, gaminanti tabuliatorius. Nuo 1924 m. ji vadinasi IBM (International Business Machines) ir yra viena iš kompiuterių gamybos lyderių.
Nemažai pasiekė vokietis Konradas Cuzė (Konrad Zuse), kurdamas universalią skaičiavimo mašiną, panašią į Č.Bebidžo analitinę mašiną. 1936 m. buvo sukurta skaičiavimo mašina Z1, kurioje buvo panaudoti D.Bulio algebros principai. Vėlesnėje mašinos versijoje Z2 vietoje mechaninių jungiklių buvo panaudotos elektromechaninės relės, o informacijai įvesti perforuota foto juostelė, kuri vėliau pakeista popierine.
II pasaulinis karas davė galingą impulsą skaičiavimo technikos vystymuisi.
1941 m. pabaigoje IBM pasiūlė Amerikos Prezidentui savo paslaugas. 1944 m. buvo pagamintas kompiuteris “MARK-1”.
1943 m. pabaigoje Anglijoje pradėjo veikti “Colossus-1”, skirta vokiečių šifrogramoms dešifruoti.
Berlyne K.Cuzė sukonstravo Z3 ir pradėjo projektuoti Z4, kurioje turėjo būti panaudotos elektrovakuuminės lempos, o tai būtų padidinę mašinos greitį. Tačiau projektas nebuvo užbaigtas.
1945 metais JAV buvo sukurta elektroninė skaičiavimo mašina “ENIAC” (Electronic Numerical Integrator and Calculator). Joje panaudotos 17488 elektroninės lempos. Pirmas elektroninės skaičiavimo mašinos projektas buvo pateiktas 1939 metais Džono Atanasofo (John Atanasoff).
1947 m. Kembridže Morisas Vilksas (Maurice Wilkes) sukūrė “EDSAC” (Electronic Delay Storage Automatc Calculator). Skirtingai nuo kitų, čia panaudota nauja programinio aprūpinimo strategija – standartinės programos, klaidų paieška ir, svarbiausia, Operacinė sistema, t.y. programų rinkinys, leidęs automatiškai valdyti skaičiavimo procesą.
ESM kartos.
I karta – 1950 metai (ENIAC, COLOSSUS) – lempinės mašinos, didelių gabaritų, menko patikimumo. Jose pradėta realizuoti programinė įranga, saugoma mašinos atmintyje (Operacinė sistema). Programavimas vykdomas mašininiais kodais.
II karta – 1960 m. pradžia – tranzistorinės, patikimos, ekonomiškos, nedidelių gabaritų mašinos. Išorinė atmintis magnetiniuose diskuose, informacijos išvedimui naudotas displėjus, programuojama algoritminėmis kalbomis (Fortran).
III karta – 1969 m. pabaiga (IBM S/360, B2500) – panaudotos mikroschemos.
IV karta – 1970 metai (CRAY 1) – panaudotos superdidžiosios integrinės mikroschemos. Globalūs ESM tinklai, mikrokompiuteriai (PDP-8), mikroprocesorius (INTEL 4004), pirmasis asmeninis kompiuteris (ALTAIR), prasidėjo asmeninių kompiuterių era. Sukurtas grafinis manipuliatorius MOUSE, optiniai kompaktiniai diskai CD ROM, daugialypės sistemos MULTIMEDIA.
V karta – 1980 m. pabaiga, 1990 m. pradžia (bendras JAV ir Japonijos projektas): nauja architektūra (daugiau nei 500 lygiagrečiai veikiančių procesorių, bendravimas operatoriaus kalba, greitis daugiau nei 1 mlrd. op/s, dirbtinis intelektas, t.y. uždavinių sprendimo automatizavimas, išvadų gavimas, manipuliavimas žiniomis.
Asmeniniai kompiuteriai.
1976 m. Stivas Džobsas (Steve Jobs) ir Stivas Vozniakas (Steve Wozniak) sukonstravo “Apple”, kurio pramoninis variantas buvo “Apple II”.
1981 m. IBM PC.
1983 m. IBM PC/XT (eXtended Technology), kuriame pirmą kartą įmontuotas kietas 10 MB talpos diskas.
IBM PC/AT (Advanced Technology) 1984 m.
1987 m. pradėta gaminti serija PS/2 (Personal System).
Nuo 1993 m. pradėtas gaminti kompiuteris su Pentium procesoriumi AR/586.
Nuo 1985 m. naudojama Windows OS. Plačiai naudojami didelės talpos kompaktiniai diskai (CD ROM DVD) ir daugialypė aplinka (multimedia)., PC jungiami į tinklus.

1.3. Personalinio kompiuterio techninė įranga

Kompiuterio technine įranga vadinami visi fiziniai kompiuterio komponentai – sisteminis blokas, klaviatūra, pelė, standusis (kietasis) diskas, diskelių įtaisas, kompaktinių diskų įtaisas (CD-ROM), monitorius ir kt.

1 pav. Asmeninio kompiuterio schema

Sisteminis blokas – kompiuterio dalis, kurioje yra informacijos apdorojimo ir saugojimo įranga, pvz., pagrindinė plokštė, mikroprocesoriai, operatyvioji (RAM) ir pastovioji (ROM) atmintys, lanksčiųjų diskelių įrenginys, kietojo disko įrenginys, ventiliatorius, garso plokštė, vaizdo plokštė.
Įvesties įtaisai naudojami informacijai į kompiuterį įvesti. Tai klaviatūra ir pelė. Taip pat prie kai kurių kompiuterių prijungiami skaitytuvai (skeneriai) paveikslams, nuotraukoms įvesti, grafinės informacijos įvesties įtaisai (sudėtingiems brėžiniams įvesti), mikrofonai (garsams įvesti) ir kitokie specialūs įtaisai.
Kompiuteriu apdorotai informacijai išvesti įtaisai vadinami išvesties įtaisais. Tai monitoriai, spausdintuvai, braižytuvai (sudėtingiems brėžiniams išvesti), garsiakalbiai ar garso kolonėlės ir kiti įtaisai.
Displėjus (display). Jis skirtas įvedamai į kompiuterį informacijai bei gautiems rezultatams atvaizduoti elektroninio vamzdelio ekrane. Priklausomai nuo vamzdelio konstrukcijos, displėjai gali būti vienspalviai arba spalvoti. Pagrindinė displėjaus charakteristika yra j o skiriamoji geba — taškų skaičius ekrane horizontalia ir vertikalia kryptimis. Šiuolaikiniuose kompiuteriuose plačiausiai naudojami spalvoti displėjai SVGA (Super Video Graphics Array), kurių skiriamoji geba siekia 1600×1280, o specialiomis priemonėmis yra sumažinama ekrano išspinduliuojama radiacija ir mirgėjimas.
Spausdintuvas (printer). Juo informacija yra atspausdinama ant popieriaus. Populiariausi spausdintuvai yra adatiniai, rašali¬niai ir lazeriniai. Adatiniuose spausdintuvuose simbolius formuoja galvutė su 9 ar 24 adatomis, kurios per dažančią juostelę juos atspausdina ant popieriaus. Geresnę kokybę turi rašaliniai spaus¬dintuvai, kuriuose simboliai formuojami ant popieriaus išpurškiant specialų rašalą. Dar geresne kokybe pasižymi lazeriniai spausdintuvai. Juose visas puslapis spausdinamas iš karto.
Skaitlys (scanner). Tai įrenginys, kuriuo grafinė ir tekstinė informacija nuo popieriaus lapo perkeliama į kompiuterį. Skaitliai būna valdomi ranka ir stacionarūs.
Modemas (modem). Per modemą kompiuteris yra prijungia¬mas prie telefono tinklo ir gali apsikeisti informacija su kitu kompiuteriu, esančiu praktiškai bet kuriame pasaulio krašte. Modeme diskretinis signalas verčiamas į tolydinį, kuris patenka į telefono tinklą. Priimančiame informaciją modeme tolydinis signalas vėl paverčiamas į diskretinį, kuris patenka į kompiuterį.

1.4. Kompiuterinės informacijos laikmenos, laikmenų tipai

Informacijos saugojimo asmeniniuose kompiuteriuose principai, apie kuriuos kalbėsime, yra bendri visoms asmeninių kompiuteriu operacinėms sistemoms.
Informacijos kiekis kompiuteriuose matuojamas baitais (byte). Baitas sudarytas iš 8 bitų (bit, binary digit). Bitas turi dvi galimas reikšmes 0 ir 1.Kiekvienas simbolis (raidė, skaitmuo, skiriamasis ženklas ir kt.) užima 1 arba 2 baitus atmintyje. Bitų kombinacija, kuria aprašomas kiekvienas konkretus simbolis, yra ASCII (American Standard Code for Information Interchange) lentelėje. Jei simbolis yra aprašomas 1 baitu (8 bitais), tai tokių kombinacijų yra 28 = 256.Stambesni informacijos vienetai:
1 KB (kilobaitas = 210  = 1024 baitai;
1 MB (megabaitas = 220  = 1024 kilobaitai;
1 KB (gigabaitas = 230  = 1024 megabaitai;
I TB (terabaitas) = 240 = 1024 gigabaitai.
Kartais kompiuterinės atminties gamintojai matuoja savo įrenginių talpą dešimtaine sistema: 1 KB = 1000 baitų (o ne 1024).
Informacija kompiuterio atmintyje yra saugojama failuose (files). Dar būna pavadinimas – dokumentas. Failas yra logiškai susijusi informacija kompiuterio pastoviojoje atmintyje, turinti pradžią, pabaigą ir savo vardą.
Failai paprastai saugojami įrašyti magnetiniu būdu tiesioginės kreipties įrenginiuose – diskuose, diskeliuose ar (rečiau) nuoseklios kreipties įrenginiuose – juostose.
Kiekvienas įrenginys, skirtas diskų skaitymui/rašymui vadinamas viena lotyniška raide su dvitaškiu: A:, B:, C:, … Istoriškai susitarta pirmosiomis dviem abėcėles raidėmis (A: ir B:) vadinti įrenginius, skirtus dirbti su diskeliais, kuriuos lengva įdėti ir išimti. Raidė C: – jūsų kompiuterio kietas vidinis diskas. Vidinių diskų gali būti ir daugiau arba vienas vidinis diskas gali būti padalintas į kelis loginius diskus. Atitinkamai kiekvienas kietas vidinis (arba loginis) diskas turės savo raidę (D:, E: ir t.t.). Kompaktinių diskų skaitymo įrenginys (CD-ROM) vadinamas sekančia raide po paskutinio kieto disko vardo raidės. Jei turime tik vieną kietą diską C:, tai kompaktinių diskų įrenginys bus vadinamas D:, jei turime kietus diskus C:, D:, E:, tai kompaktinių diskų įrenginys bus vadinamas F: Paskutinėmis raidėmis (U:, V:, …) priimta vadinti diskų įrenginius, esančius kituose kompiuteriuose, jei jūsų kompiuteris dirba vietiniame kompiuteriniame tinkle.
Kadangi diskuose gali būti labai daug failų, jie kiekviename diske grupuojami į katalogus. Operacinėse sistemose Windows 95/98/NT/2000 kartu su katalogu yra naudojama ir platesnė sąvoka – aplankas (folder). Į aplanką gali būti sudėti objektai, nebūtinai esantys viename disko kataloge. Katalogas yra lyg ir dėžutė, kurioje saugomi failai ir žemesnio lygio katalogai (pakatalogiai).
Taigi turime seką: bitai – baitai (simboliai) – failai – katalogai (aplankai) – diskai.
Smulkiau panagrinėsime asmeninių kompiuterių informacijos išorines laikmenas: kietą (standųjį) diską, diskelį, magnetooptinį diską, kompaktinį diską, DVD diską, magnetines juostas.

Kietas (standusis) diskas.

2 pav. HD paveikslas
Tai pagrindinis asmeninio kompiuterio atminties įtaisas. Jame saugoma kompiuteriui valdyti ir skaičiavimams atlikti reikalinga programinė įranga bei įvairūs duomenys.
Magnetinių diskų veikimo principas daugeliu atvejų yra tas pats: hermetiškame korpuse patalpintos viena ar kelios magnetine medžiaga padengtos plokštelės, pritvirtintos ant veleno, kurį reikiamu greičiu suka varikliai, kartu stumdantys informacijai įrašyti ir skaityti skirtas specialias magnetines galvutes. Įrenginys dydžiu prilygsta pusei nestoros knygos, o kietas diskas, skirtas nešiojamiems kompiuteriams – užrašų knygutei. Dėžutėje taip pat yra valdymo mikroschema ir operatyvioji buferinė atmintinė (mikroschema).
Šiuolaikinių kietųjų diskų atmintis siekia keliasdešimt gigabaitų. Labai svarbus šių diskų parametras – informacijos išrinkimo greitis, siekiantis 7-10 ms ir daugiau. Diskuose esanti informacija į pagrindinę kompiuterio atmintinę (ir priešinga kryptimi) perkeliama kelių ar keliolikos MB/s sparta, o labai dideliu greičiu besisukančių diskų (7200 aps./min. ir net 10800 aps./min.) – apie 60 MB/s.
Diskeliai.
Informacijai į kitą asmeninį kompiuterį perkelti ar laikinam saugojimui skirtas lankstusis diskas arba diskelis. Tai apvali 3,5 colio (1 colis = 2,54 cm), maždaug 9 cm skersmens plastikinė plokštelė, padengta magnetiniais oksidais ir specialiu apsauginio lako sluoksniu, Kad apsaugoti nuo dulkių ir mechaninio poveikio, diskeliai dedami į standų vokelį.
Šiuolaikiniai standartiniai diskeliai yra pažymėti raidėmis HD – High Density. Jų talpa – 1,44 MB. Kai kurie įtaisai ir aukštos kokybės diskeliai, pažymėti ED (Extra-High-Density) leidžia įrašyti dvigubai daugiau informacijos – 2,88 MB.
Diskeliuose esanti informacija į pagrindinę kompiuterio atmintinę (ir priešinga kryptimi) perkeliama maždaug 0,1 MB/s sparta.

Magnetooptiniai diskai.
Juose informacijai įrašyti naudojama optika, todėl jų talpa didesnė, nei paprastų magnetinių. Tokių diskų talpa būna nuo 128 MB iki 2,6 GB). Magnetooptiniai diskai yra standartizuoti ir atsparūs išorės magnetiniams laukams. Jie tinka duomenims perkelti iš vieno kompiuterio į kitą bei duomenų archyvams saugoti.
Lankstieji magnetooptiniai diskai (Floptical drives) ne tik talpesni, bet ir sugeba perskaityti paprastuose diskeliuose įrašytą informaciją.
Kompaktiniai diskai.
Pirmasis kompaktinių diskų variantas buvo specialiai sukurtas kaip skaitmeninis aukštos kokybės garso įrašymo standartą atitinkantis diskas, skirtas buitinei aparatūrai. Duomenys į kompaktinius diskus įrašomi ir skaitomi lazerio spinduliu. Kompiuteriai dažniausiai aprūpinti tik skaitymui skirtų optinių diskų, kurie vadinami kompaktiniais diskais (CD – Compact Disk), įrenginiais. Tokie diskai naudojami instaliacinėms programoms perkelti, elektroninėms knygoms ir enciklopedijoms, multimedijos informacijai saugoti. Vieno kompaktinio disko talpa paprastai yra 640-700 MB (74-80 min. garso).
Pastaraisiais metais atsirado bei paplito ir įrašomieji kompaktiniai diskai CD-R ar CD-R/W. Į diską galima vieną ar daugiau kartų įrašyti informaciją, kurią paskui galima neribotą skaičių kartų skaityti (galima skaityti ir su paprastu CD-ROM įrenginiu).
DVD diskai.
Digital Video Disk – skaitmeninių vaizdo diskų technologija pristatyta 1966 m. pabaigoje, kaip buitinių įrenginių technologija, skirta filmams įrašyti ir atkurti specialiais prie televizorių prijungtais grotuvais. Pastebėjus, kad didelės talpos optiniai diskai gali būti naudojami ir kitose srityse, pavadinimas buvo pakeistas į skaitmeninius universaliuosius diskus (Digital Versatile Disk).
DVD matmenys atitinka įprastinį CD, taip pat naudoja lazerio spindulį informacijai įrašyti ir atkurti. Dėl didesnio įrašo tankio DVD talpa 7 kartus didesnė nei CD, o rašant į abi puses, talpa padidėja dar 4 kartus ir siekia 17 GB. Tokie diskai yra idealūs multimedia programoms.
Magnetinės juostos.
Tai vienas iš seniausių informacijos kaupiklių. Dėl naujų technologijų pastaraisiais metais magnetinės juostos sutalpina iki 70 GB vienoje kasetėje, turi didelę informacijos perdavimo spartą (iki 10 MB/s), pasižymi aukštu patikimumu ir yra labai žemos santykinės kainos (beveik 30 kartų pigesni už magnetooptinius diskus). Įtaisai su magnetinėmis juostomis vadinami juostiniais kaupikliais.
Magnetinės juostos tinka dideliems duomenų archyvams laikyti bei duomenims perkelti iš vieno kompiuterio į kitą.

1.5. Kompiuterinės sistemos programinė įranga

Kompiuterio techninė įranga neturi intelektualinių sugebėjimų. Kad kompiuteris atgytų, į techninę  jo įrangą turi būti įkrautos komandos. Šios komandos vadinamos programine įranga. Programinę įrangą sudaro grupė susijusių programų, kurios atlieka specifinius apdorojimo uždavinius. Atskirai programų grupei pažymėti dažnai vartojamas programų paketo terminas. Programų paketas visada turi dokumentaciją – vartotojo vadovėlius, kurie paaiškina, kaip naudotis šiuo paketu. Programinė įranga skirstoma į dvi grupes: sisteminę programinę įrangą ir taikomąją programinę įrangą.
Sisteminė programinė įranga valdo kompiuterio išteklius. Ji nurodo techninei įrangai, ką daryti, kaip daryti ir kada daryti. Tačiau ji nesprendžia specifinių problemų, susijusių su verslu ar profesija.
Operacinė sistema (OS) valdo kompiuterio darbą, kartu atlikdama vartotojo ir kompiuterio tarpininko vaidmenį. Vienas pagrindinių bet kuriai OS keliamų uždavinių – kuo efektyviau panaudoti skaičiavimo resursus – kompiuterio techninę ir programinę įrangą bei skaičiavimų laiką.
OS pagrindiniai atliekami veiksmai:
saugo atmintyje duomenis;
skirsto skaičiavimo resursus – centrinio procesoriaus laiką, atmintį, įvedimo ir išvedimo įrenginius ir kt.; dažnai resursų poreikis būna prieštaringas, todėl OS turi nuspręsti, kaip juos panaudoti;
valdo vartotojo taikomąsias programas;
valdo duomenų perdavimą tarp įvairių kompiuterio įtaisų bei tarp įvairių programų.
Programų rinkinys, skirtas specifiniams vartotojo poreikiams patenkinti, vadinamas taikomąją programine įranga. Tai teksto procesoriai, skaičiuoklės, duomenų bazių valdymo sistemos.

2 skyrius. GRAFINĖ APLINKA MICROSOFT WINDOWS 2000

2.1. Operacinės sistemos Windows istorija, variantai

Operacine sistema (OS) vadinamas specialiųjų programų ir duomenų rinkinys, sukurtas kompiuterinės sistemos ištekliams valdyti, kompiuterio programų kūrimui palengvinti ir šių programų vykdymui valdyti. OS programos valdo techninius kompiuterio išteklius ir kitų programų vykdymą ir užtikrina ryšį tarp vartotojo ir programų.
Asmeninių kompiuterių OS vystymosi pradžia siejama su Gary Kindall. 1973 m. daktaro disertacijoje jis parašė OS – CP/M (Control Program for Microcomputers). CP/M tapo savo rūšies asmeninių kompiuterių OS standartu. IBM derybos su autoriumi nebuvo sėkmingos, todėl savo kompiuteriams teko naudoti Timo Patersono sukurtą 86-DOS (Disk Operating System), kurią perpirko Microsoft ir patobulinusi bei pavadinusi PC-DOS, susitarė su IBM, kad IBM PC tipo kompiuteriams ji ir būtų naudojama. Kadangi IBM PC tapo asmeninių kompiuterių standartu (pasaulyje apie 60% asmeninių kompiuterių yra IBM PC tipo), operacinė sistema PC-DOS bei pas mus labiau žinomas jos analogas MS-DOS tapo lyg ir OS standartu.
Pirmosios MS-DOS/PC-DOS versijos reikalavo, kad vartotojas žinotų gana daug taisyklių, surištų su DOS komandų užrašymu ir vykdymu. Todėl buvo pradėtos kurti papildomos programos – DOS apvalkalai, dažniausiai neįeinančios į DOS sudėtį, bet leidžiančios vartotojui daug lengviau bendrauti su OS – daugelį komandų pasirinkti iš meniu, esančių ekrane. Paminėtina The Norton Commander programa, panašios į ją yra PC Tools, Dosshell. Jos informaciją pateikia raidėmis, skaičiais, simboliais, pagražindamos vaizdą pseudografika.
Steve Jobs, kuris kartu su Steve Wozniak 1976 metais sukūrė pirmąjį asmeninį kompiuterį Apple I, savo partneriams pavedė sukurti naujo tipo sąsają (interfeisą). Taip 1983 metais superkompiuteryje LISA buvo panaudota grafinė vartotojo sąsaja GUI (Graphical User Interface). Tai pirmoji sąsaja, palaikiusi daugelio užduočių vykdymą (multitasking).
GUI vertino ir Microsoft įkūrėjas ir savininkas Bill Gates. Jis nusprendė ją naudoti būsimose Microsoft OS. Taip atsirado Windows sistemos. 1985 metais buvo parduotos pirmosios Windows 1.0. 1987 metais pasirodė Windows 2.0, Windows 3,0, o 1992 metais Windows 3.1, kuri dar ir dabar naudojama. Visos šios sistemos remiasi MS-DOS, t.y. dirba “virš” DOS.
1995.08.24 buvo pristatyta Windows 95. Ji jau nebesirėmė MS-DOS. Tai tikra daugelio užduočių aplinka, leidžianti vartotojui turėti keletą langų tuo pačiu metu. Dar vienas žingsnis pirmyn – Windows 95 yra 32 bitų operacinė sistema. Tuo tarpu MS-DOS, o kartu ir jos antstatai – senosios Windows OS, rėmėsi 16 bitų adresavimo sistema.
1998 pristatyta Windows 98. Turi daug naujovių: integruota naršyklė Internet Explorer 5.0, padidintas sistemos darbo stabilumas ir sparta, pagerinta pagalbinių priemonių sistema, įdiegtos visos žinomos įtaisų tvarkyklės, įvestos naujos energijos taupymo galimybės.
Windows NT – tinklo operacinių sistemų šeima. Naudojamos vidutinėse ir didelėse bendrovėse, pasižymi gera duomenų apsauga.
2000 metais Microsoft į rinką išleido Windows Millennium. Tai namų vartotojams skirta OS su daugeliu multimedia palaikančių priemonių. Verslo klientams pasirodė Windows NT pagrindu parengta Windows 2000.
Windows CE – OS skirta kišeniniams kompiuteriams. Tai Windows OS kiek supaprastintas variantas.

Microsoft operacinių sistemų šeima:

2.2. Informacijos įvesties priemonės

Windows 2000 operacinės sistemos grafinė aplinka orientuota į valdymą pele. Pelė (mouse) – grafinis manipuliatorius. Stumdant pelę specialaus padėklo paviršiumi, displėjaus ekrane juda jos žymeklis. Pelės klavišais perduodamos komandos kompiuteriui. Dauguma pelių turi du arba trys klavišus. Paprastai, kairysis klavišas vykdo kompiuterio valdymo klavišų (pvz., <Enter>, <Esc>) funkcijas. Paspaudus dešinį pelės klavišą, pasirodo toje vietoje galimų veiksmų sąrašas (meniu). Vidurinio klavišo veiksmas nėra standartizuotas, jis naudojamas retai.
Windows 2000 aplinkoje naudojami trys pagrindiniai pelės veiksmai: klavišo paspaudimas (leidžia pasirinkti objektą); dvigubas paspaudimas, darant kuo trumpesnę pauzę (aktyvizuoja objektą – pvz., atidaro piktograma pažymėtą langą); tempimas – nuspaudus pelės klavišą, kursorius tempiamas per ekraną (galima pažymėti zoną arba perkelti objektą į kitą vietą). Nešiojamuose kompiuteriuose pelė gali būti įmontuota į klaviatūrą.
Klaviatūra operatorius įveda informaciją į kompiuterį ir jį valdo. Iki grafinio manipuliatoriaus (pelės) atsiradimo klaviatūra buvo pagrindinis kompiuterio valdymo įrenginys. Dabar šias funkcijas greičiau ir paprasčiau atlieka pelė, o klaviatūra naudojama tekstinės informacijos ir informacinių sistemų duomenų įvedimui. Dažniausiai naudojamos 101 arba 104 klavišų klaviatūros.
Klaviatūros klavišai sudaro keletą grupių:
1.    Teksto rašymo klavišai – panašus į spausdinimo mašinėlės klavišus. Didžiosios raidės gaunamos spustelėjus <CapsLock> klavišą arba kartu su raidės klavišu laikomas paspaustas <Shift> klavišas. Tokiu pat būdu surenkami simboliai, pažymėti klavišų viršutinėje dalyje. Lietuviškos raidės dažniausiai būna išdėstytos vietoje skaičių viršutinėje klavišų eilutėje. Išdėstymas parenkamas įdiegus papildomą programą, pritaikančią kompiuterio operacinę sistemą Lietuvai. Lietuviški simboliai gaunami spustelėjus kartu <Shift> + <Alt> klavišus kairėje klaviatūros pusėje arba pasirinkus lietuvišką klaviatūros išdėstymo variantą dešiniame apatiniame ekrano kampe (sistemos dėkle). Pastraipa užbaigiama paspaudžiant klavišą <Enter>, o tarpas tarp žodžių atsiranda, paspaudus tarpo <Space bar> klavišą.
2.    Funkciniai klavišai – <F1> … <F12>. Jie yra programuojami ir atlieka tam tikras programų komandas.
3.    Papildomi skaičių ir keturių aritmetinių veiksmų klavišai. Kai dega indikatorius NumLock, galima surinkinėti skaitmenis, o kai nedega NumLock šie klavišai valdys žymeklį. Sudėties veiksmas žymimas “+”, atimties – “-“, dalybos – “/”, daugybos – “*”.
4.    Žymeklio valdymo klavišai. Rodyklėmis pažymėti klavišai perkelia žymeklį nurodytomis kryptimis. Klavišas <Home> perstumia žymeklį į eilutės pradžią, <End> – į eilutės pabaigą, o <PageDown> ir <PageUp> – per puslapį žemyn ar aukštyn. Klavišas <Insert> leidžia keisti įterpimo arba rašymo virš jau parašyto teksto režimus, <Delete> trina simbolį už žymeklio, o <Backspace> trina simbolį, esanti žymeklio kairėje. Klavišas <Tab> perkelia žymeklį į dešinę pasirinktu tabuliacijos atstumu.
5.    Valdymo klavišai. Klavišas <Esc> skirtas grįžti į prieš tai buvusią padėtį, nutraukti pradėtą veiksmą ar panaikinti komandą, <Enter> – pasirinktą ar parašytą komandą vykdyti, o <Pause> – sustabdo procesoriaus darbą iki kito klavišo paspaudimo. Paspaudus <Print Screen>, galima ekrano turinį atspausdinti arba įsiminti operatyvioje atmintyje. Klavišas <Scroll Lock> nurodo, ar žymeklio valdymo klavišais bus stumdomas tekstas fiksuotame ekrano rėmelyje, ar tekstas bus fiksuojamas ir stumdomas ekrano rėmelis. Klavišai <Ctrl>, <Alt> ir <Shift> praplečia kitų klavišų funkcijas. 104 klavišų klaviatūra turi tris papildomus klavišus, pritaikytus darbui Windows 95/98/2000 aplinkoje.

2.3. Darbo su operacine sistema Windows 2000 pradžia

Įjungus kompiuterį, operacinė sistema Windows 2000 įkeliama automatiškai. Tačiau, darbą su Windows 2000 galima pradėti tik užsiregistravus: nurodžius vartotojo vardą, slaptažodį ir sritį, kurioje jūs registruotas. Tam reikia pasirodžius langui Welcome to Windows vienu metu nuspausti klavišus <Ctrl> + <Alt> + <Del>. Atsiradusiame dialogo lange Log On to Windows laukelyje User name įvesti savo vartotojo vardą, o lauke Password – slaptažodį. Laukelyje Log on to turi būti nurodyta sritis, kurioje kompiuteris registruotas. Jeigu slaptažodis nenaudojamas, lauke Password nieko nerašoma. Jeigu tuo pačiu kompiuteriu naudojasi keletas vartotojų, kiekvienas iš jų turi galimybę įeiti skirtingu vardu ir slaptažodžiu, tai leis jiems dirbti savo sukurtoje darbo aplinkoje.

2.4. Windows 2000 darbo laukas

Grafinė vartotojo aplinka vadinamas kompiuterio operacinės sistemos valdymui skirtų grafinių simbolių ir ženklų kompleksas (grafinė sąsaja). Grafinė sąsaja padeda vartotojui sužinoti, kokių operacinės sistemos paslaugų galima prašyti, kaip tos paslaugos valdomos, kaip pateikti nurodymus operacinei sistemai. Grafinė sąsaja perima kompiuterio valdymą tik ją įjungus. Kai Windows 2000 sistema parengta darbui, ji sukuria kompiuterio ekrane darbo lauką (žr. 3 pav.). Darbo laukas sukomponuotas iš dviejų dalių: užduočių juostos (Taskbar) ir darbo srities (Desktop).
Darbo srityje išdėstomi dažnai naudojamų objektų ženklai (piktogramos) ir vartotojo programų langai.
Piktogramos suteikia vartotojui galimybę greitai rasti ir įkelti dažnai naudojamą programą:
–    My Computer – suteikia vartotojui priėjimą prie visų diskų, katalogų ir failų, esančių kompiuteryje;
–    Recycle Bin – laikinai išsaugoja failus, kurie buvo ištrinti Windows terpėje;
–    Network Neighborhood – skirta kompiuterinio tinklo resursams pažiūrėti;
–    Internet Explorer – pasaulinio voratinklio naršyklė;
–    My Documents – dokumentų katalogas.
Užduočių juosta turi keturias dalis:
–    Mygtukas Start – Windows aplinkos darbo pradžia. Jis atidaro pagrindinį Windows menių. Per jį galima kreiptis į kompiuteryje esančias programas, atlikti aplinkos valdymo veiksmus. Start mygtukas naudojamas programų vykdymui, dokumentų atidarymui, sistemos parametrų peržiūrėjimui ir pakeitimui, programų, dokumentų, katalogų paieškai ir t.t.
Start menių komandos:

Komandos    Jų atliekami veiksmai
Programs    Pateikia katalogų ar programų sąrašą
Documents    Greitai atidaro dokumentą
Settings    Pateikia sistemos parametrų sąrašą
Search    Leidžia surasti katalogą, failą, kompiuterį ar vartotoją
Help    Žinynas
Run    Vykdo programą arba atidaro katalogą
Shut Down    Paruošia kompiuterį išjungti ar perkrauti

–    Greitasis dėklas – čia labai patogu pasidėti kelių labai dažnai naudojamų objektų piktogramas.
–    Sistemos dėklas – jame būna kai kurių įrenginių tvarkyklės (pvz., antivirusinė programa, klaviatūros klavišų išdėstymo tvarkyklė, garso reguliatorius, laikrodis).
–    Šiuo metų veikiančių užduočių sąrašo vieta (įkėlus programą arba atidarius langą, užduočių juostoje atsiranda klavišas su programos pavadinimu). Norint pereiti iš vienos programos į kitą, užtenka paspausti atitinkamą klavišą užduočių juostoje.

3 pav.  Grafinės terpės Microsoft Windows 2000 darbinis langas

Darbo srities parametrus galima keisti įvykdžius komandų seką: Start → Setting → Control Panel → Display. Skyriuje Background galima pasirinkti darbo lauko foną (Pattern), raštą, dengiantį darbo lauką (Wallpaper), rašto padėtį ekrano centre (Center) arba visame ekrano plote (Tile). Užduočių juostos plotį galima keisti kairiu pelės klavišu tempiant juostos kontūrą iki norimo juostos pločio, o užduočių juosto vietą – tempiant juostą pele iki norimos vietos.

2.5. Programos langas, pagrindiniai jo elementai. Veiksmai su langais

Operacinės sistemos Windows 2000 aplinką sudaro langų aibė. Yra pagrindiniai ir pagalbiniai langai. Pagrindiniai – programų, dokumentų, katalogų ir kitų kompiuterio resursų langai. Pagalbiniai – dialogo ir informaciniai langai – skirti papildomos informacijos, reikalingos komandai vykdyti, įvedimui, informacijos išvedimui, pranešimams.
Programos lange vykdoma atitinkama taikomoji programa. Langas gali būti bet kurioje darbo lauko vietoje. Programos lange gali būti atvertas vienas ar keli dokumentų langai, kuriuos ji redaguoja. Windows 2000 aplinkoje kiekviena programa vykdoma atskirame lange. Langai sudaryti iš standartinių komponentų (žr. 4 pav.). Pagrindiniai šių langų elementai: lango pavadinimo juosta (antraštė), veiksmų (meniu) juosta, lango rėmelis, darbinė sritis, persukimo mygtukai ir juostos, būvio juosta.
Lango pavadinimo juostoje yra sistemos meniu mygtukas, pavadinimas (katalogo, programos ar dokumento vardas) ir lango valdymo (dydžio keitimo ir uždarymo) mygtukai. Spustelėjus sistemos meniu piktogramą, pasirodo rėmelis su lango keitimo veiksmais:
Restore – grąžinti langui buvusį dydį;
Move – perkelti langą į kitą vietą;
Size – pakeisti dydį;
Minimize – sumažinti langą iki minimalaus dydžio;
Maximize – padidinti per visą ekraną;
Close – uždaryti.

4 pav. Langas ir sudėtinės jo dalys

Perkėlus pelės žymeklio smaigalį ant pavadinimo juostos, nuspaudus ir neatleidžiant pelės kairio klavišo, langą galima perkelti į kitą vietą. Lango valdymo mygtukai – sutraukia langą iki mygtuko užduočių juostoje, padidina iki maksimalaus dydžio (sumažina, jei buvo padidintas) arba uždaro. Jei programa gali atlikti daugiau negu vieną veiksmą su objektu, tai veiksmų (menių) juostoje surašytos programos galimybės (komandų sąrašas). Darbo srityje atliekami programos veiksmai. Persukimo juostos ir mygtukai padeda peržiūrėti lange netelpančią informaciją. Įrankių mygtukai skirti tam tikroms operacijoms inicijuoti. Lango rėmeliai leidžia praplėsti ar sumažinti langą viena kryptimi. Perkėlus pelės žymeklio smaigalį ant rėmelio, žymeklis pasidaro dvigubos rodyklės formos. Langą praplėsti arba sumažinti galima tempiant kairiuoju pelės klavišu lango rėmelį arba lango kampą.
Langai gali būti persidengę arba išdėstyti greta vienas kito. Tik vienas iš langų yra aktyvus. Aktyvaus lango pavadinimo juosta būna nudažyta mėlynai. Visos operacijos, išskyrus pelės žymeklio valdymą, atliekamos aktyviajame lange. Jei langai yra persidengę, aktyvusis langas visuomet yra viršuje. Jei spustelėti pele kitame lange, tas langas taps aktyviu ir atsidurs priekyje.

2.6. Failų ir katalogų tvarkymas

Visi kompiuterio tvarkomi duomenys ir jo valdymo programos saugomos išorinėje kompiuterio atmintyje failų pavidalu. Failai yra grupuojami į katalogus. Windows 2000 aplinkoje katalogas vadinamas folder (aplankas). Operacinė sistema Windows 2000 naudoja hierarchinę katalogų sistemą, kurioje kiekvienas katalogas turi savo pakatalogius. Tvarkant failus ir katalogus (kuriant naujus, perkeliant, kopijuojant, pervardinant, naikinant), galima naudotis darbo lauke esančia piktograma My Computer arba programą Windows Explorer.

2.6.1. Piktograma My Computer

My Compiuter – tai įrankis, leidžiantis matyti ir tvarkyti visus kompiuterio resursus. Du kartus spragtelėjus pele ant piktogramos, atsiveria langas, kuriame pavaizduoti visi kompiuteryje esantys diskai ir kontrolės skydeliai (žr. 5 pav.). Disko ar katalogo turinys pateikiamas lange, kur kiekvieną katalogą ar failą žymi piktogramos. Prie piktogramos esantis pavadinimas – tai failo ar katalogo vardas.

5 pav. Langas My Computer

Windows 2000 failų ir katalogų valdymo programų (Windows Explorer , My Computer) langas turi pagrindinių įrankių mygtukų juostą, iškviečiamą atlikus komandą View → Toolbar (žr. 6 pav.). Mygtukų reikšmės abiejose programose yra analogiškos.

6 pav. Pagrindinių įrankių juosta

Back – leidžia pereiti į prieš tai buvusį katalogą.
Forward – leidžia pereiti į priekį (po sugrįžimo atgal).
Up – pereiti į aukštesnį katalogą;
Search – katalogo arba failo paieška;
Folders – parodo katalogų ir failų sąrašą;
History – parodo informaciją apie anksčiau kompiuteryje buvusį failų ir katalogų sąrašą;
Move To – leidžia perkelti failą arba katalogą į nurodytą vietą;
Copy To – leidžia kopijuoti failą arba katalogą į nurodytą vietą;
Delete – ištrina pažymėtą failą arba katalogą;
Undo – atšaukia paskutinį įvykdytą veiksmą;
View (pasirinkti failų – katalogų- piktogramų vaizdavimo būdą) – leidžia pasirinkti matomą lange informaciją;
Cut – iškirpti. Perkelia pažymėtą failą ar katalogą į laikinąją atmintį (Clipboard).
Copy – nukopijuoja failą ar katalogą į laikinąją atmintį (Clipboard).
Paste – įklijuoti. Nukopijuoja failą arba katalogą iš laikinosios atminties (Clipboard) į jūsų norimą vietą.

2.6.2. Programa Windows Explorer

Programa Windows Explorer leidžia išdėstyti visus kompiuterio ir tinklinius resursus hierarchiškai. Paspaudę mygtuką Start išskleistame meniu sąraše pasirenkame programų grupė Programs, o joje – Windows Explorer. Ekrane matomas Windows Explorer langas, sudarytas iš dviejų dalių (žr. 7 pav.).

7 pav. Programos Windows Explorer langas

Programa Windows Explorer leidžia matyti ir tvarkyti savo ir kaimyninių kompiuterių (jei kompiuteris įjungtas į tinklą) diskus, šiukšlių dėžę, spausdintuvus, kitus kompiuterio įrenginius.
Kairiame lange yra darbo srities (Desktop) elementai: kompiuteris (My Computer), kompiuterių tinklo kaimyniniai kompiuteriai (Network Neighborhood), šiukšlių dėžė (Recycle Bin), kilnojamų į kitus kompiuterius failų aplankas (My Briefcase), kompiuteryje sukurti katalogai (aplankai).
Savo ruožtu kompiuteryje (My Computer) yra informacijos saugyklos – diskai (lankstus diskelis, kietas diskas, kompaktinis diskas), kompiuterio dalių tvarkyklės (Control Panel), spausdintuvai (Printers). Visi šie objektai yra struktūriniai: savyje gali turėti kitus objektus. Spustelėję ženklą + pamatysime to objekto (diskų, katalogų) struktūrinės sudedamąsias dalis kairėje pusėje, spustelėję pavadinimą – dešinėje pamatysime ir žemesnio lygio struktūrines dalis, ir failų nuorodų vardus. Piktogramos prie failų vardų simbolizuoja jų paskirtį.
Pagrindiniai tvarkymo veiksmai: katalogo sukūrimas, failų ar katalogų kopijavimas, perkėlimas, vardo pakeitimas, ištrynimas, nuorodos sukūrimas. Patogiausia juos atlikti naudojant dešiniojo pelės klavišo meniu, tačiau galimi ir kiti būdai. Norint kurti naują katalogą, reikia atidaryti katalogą (spustelėti geltoną piktogramą prie vardo kairiajame Windows Explorer lange), kurio pakatalogį kursite, nuvesti pelės žymeklį į laisvą vietą dešiniajame lange, spustelėti dešinį pelės klavišą ir pasirinkti New → Folder. Jei kuriame katalogą disko šakninėje dalyje, reikia pradžioje spustelėti piktogramą prie disko pavadinimo kairiajame lange. Norint kopijuoti failą ar katalogą su jame esančiais failais, reikia pelės žymeklį nuvesti ant jo piktogramos, spustelėti dešinįjį pelės klavišą ir pasirinkti Copy. Antru žingsniu nuvedame pelės žymeklį ant katalogo, į kurį kopijuosime, piktogramos, spustelime dešinįjį pelės klavišą ir pasirenkame Paste. Norint perkelti failą ar katalogą, reikia nuvesti pelės žymeklį ant jo piktogramos, spustelėti dešinįjį pelės klavišą ir pasirinkti Cut. Antras žingsnis toks, kaip kopijavimo atveju. Norint ištrinti failą ar katalogą, reikia nuvesti pelės žymeklį ant jo piktogramos, spustelėti dešinįjį pelės klavišą ir pasirinkti Delete. Atsiras prašymas patvirtinti operaciją. Jei tikrai šį objektą norime pašalinti, reikia patvirtinti – Taip (Yes). Objektas bus perkeltas į šiukšlių dėžę. Šiukšlių dėžėje nelieka objektų, ištrintų iš diskelio A:. Norint pakeisti objekto vardą, reikia nuvesti pelės žymeklį ant jo piktogramos, spustelėti dešinįjį pelės klavišą ir pasirinkti Rename.
Kopijavimo, perkėlimo ir trynimo veiksmus galima atlikti iškart su keliais objektais. Tokiu atveju juos reikia pažymėti. Jei reikia pažymėti grupę gretimų vardų, turime dešiniame Windows Explorer lange spustelėti kairįjį pelės klavišą, kai žymeklis yra ant pirmo objekto piktogramos, nuvesti pelės žymeklį ant paskutinio grupės objekto piktogramos, paspausti klaviatūros klavišą <Shift> ir, jo neatleidžiant, spustelėti kairįjį pelės klavišą. Jei reikia pažymėti kelis tarpusavyje nesiliečiančius vardus, spaudinėkite kairįjį pelės klavišą laikydami paspaustą klaviatūros klavišą <Ctrl>.
Kitaip nukopijuoti ar perkelti failą arba katalogą į kitą vietą galima taip: perkelti pelės žymeklį ant to objekto, paspausti kairį pelės klavišą ir, jo neatleidžiant, kelti į kitą vietą, paprasčiau, į kairę lango pusę. Jei kelsime iš vieno disko į kitą – tai bus kopijavimas, tame pačiame diske – perkėlimas. Ištrinti failą arba katalogą galima perkėlus jį į šiukšlių dėžę.

2.7. Programų vykdymas

Pagrindinis operacinės sistemos Windows 2000 privalumas tas, kad vienu metu galima vykdyti dvi ar daugiau programų. Windows 2000 leidžia vykdyti programas keliais būdais: galima išrinkti programą iš Start mygtuko Programs meniu, naudoti Run komandą ar tiesiog suaktyvinus pele reikiamos programos piktogramą.
Baigiant darbą, būtina uždaryti visas programas, nes gali negrįžtamai dingti visi atlikti pakeitimai arba sugesti pati sistema. Uždarymo metu Windows sistema pateikia pranešimą, kuriuo nurodo visus pakeistus, bet neišsaugotus dokumentus.

2.8. Programų grupė Accessories

Start → Programs meniu leidžia peržiūrėti ir vykdyti visas kompiuteryje esančias programas. Programos gali būti jungiamos į grupes ir pogrupius.
Grupėje Accessories sudėtos naudingos bendros paskirties programos, pvz.: Calculator – programa, skirta matematiniams skaičiavimams atlikti; Games – laisvalaikių programų (žaidimų) grupė; WordPad – tekstų redaktorius, kuris leidžia rašyti ir tvarkyti gana sudėtingos struktūros tekstą, idėti iliustracijas; Paint – grafinė programa.

2.8.1. Teksto failų kūrimas. Programa WordPad

Su kiekviena operacine sistema vartotojams pateikiama bent viena paprasta tekstų tvarkymo programa – tekstų redaktorius. OS Windows 2000 vartotojams siūlo programą WordPad, kuri yra reikmenų (Accessories) grupėje. Pasirinkus šią programą, ekrane atveriamas naujo dokumento rengimo langas (žr. 8 pav.). Jame yra paprasta grafinė sąsaja, specializuota tekstų tvarkymo darbams. Prieš pradedant rinkti tekstą, vartotojui šiuos sąsajos priemonėmis rekomenduojama pasirinkti šriftą, jo dydį ir, jei reikia – stilių bei teksto išlyginimą. Po to tekstas rašomas taip, kaip su paprasta rašomąja mašinėle. Surinktas tekstas gali būti redaguojamas. Redaktoriaus Word Pad parengta tekstą galima išsaugoti diske (tekstas įrašomas .doc formatu) ir atspausdinti.

8 pav. WordPad programos langas

2.8.2.  Grafinė programa Paint

Programa Paint yra programų grupėje Accessories. Pasirinkus šį programą ekrane atveriamas aktyvus grafinės programos Paint langas (žr.9 pav.). Piešimo priemonių piktogramos matomos kairiojoje ekrano paletėje (žr. 10 pav.). Piešiama laikant paspaustą kairį pelės klavišą. Klavišų kombinacijas <Ctrl> + <Z> atšaukia paskutinį piešimo ar braižymo veiksmą. Klavišų <Ctrl> + <N> paspaudimas pateikia naują švarią braižymo sritį. Sukurtą piešinį galima įrašyti kaip failą.

9 pav. Grafinės programos Paint langas

10 pav. Programos Paint įrankiai

3 skyrius. KOMPIUTERINIAI VIRUSAI

Iki šiol nėra vieningo kompiuterinio viruso apibūdinimo. Daugelis naudojamų apibūdinimų arba nėra visiškai tikslūs, arba nekorektiški, arba paprasčiausiai neteisingi. Tikslaus apibrėžimo, ko gero, nebus niekada, kadangi nėra tikslios ribos tarp “normalių” programų ir virusų. Vienu iš tinkamiausių apibrėžimų galima būtų laikyti šį, pateiktą A.V.Prudovskio:
Kompiuterinis virusas – programa (kodo/instrukcijų visuma), galinti kurti savo kopijas (nebūtinai panašias į originalą) ir įdiegti jas į įvairius kompiuterinių sistemų, tinklų ir pan. objektus / resursus apie tai nežinant vartotojui.
Šis apibrėžimas nėra visiškai tikslus ir išsamus, kadangi tada kai kurias operacines sistemas taip pat galima vadinti virusu (paskutiniu metu labai madinga lyginti Windows operacines sistemas su virusais).
Dažniausiai užkrečiami yra failai, kurių pavadinimų pratęsimai yra *.com, *.exe, *.bat, *.sys, *.do*, *.xl*, *.drv, *.bin, *.dll, *.boo, *.obd, *.ov*, *.prg, *.vxd, *.386, *.rtf. Virusai pridaro įvairių nemalonumų: modifikuoja ar net sunaikina programas, dokumentus; sunaikina (užkoduoja, ištrina) visą diske laikomą informaciją; sumažina sistemos darbo našumą; sukelia įvairius garso ir vaizdo efektus ir t.t. Šiuo metu yra priskaičiuojama apie 60000 virusų, kurie “kompiuterinėje virusologijoje” skirstomi į šias grupes:
1)    Standartiniai COM-EXE-TSR virusai. Tai pati didžiausia grupė. Šie virusai standartinėmis operacinės sistemos arba BIOS (arba ir tomis, ir kitomis) priemonėmis įsiskverbia į vykdomuosius failus, diskų sektorius ir operatyviąją atmintį. Toliau ši “terpė” naudojama naujų viruso kopijų sukūrimui ir naujų objektų pažeidimui. Dažnai šie virusai primityvūs ir skiriasi tik efektais (video / muzikiniais / destruktyviniais ) ir tėra variacijos žinomomis temomis. Šiuos virusus aptikti galima iš karto pagal nekorektišką kompiuterinės sistemos darbą, laisvų sisteminių resursų sumažėjimą (disko ir operatyviosios atminties) arba pagal vykdomųjų failų dydžio pasikeitimą.
2)    “Stels” (Stealth) virusai. Šios grupės virusai naudoja tam tikrų priemonių rinkinį savo paties maskavimui. Dažnai tai pasiekiama “perimant” kai kurias operacinės sistemos funkcijas, atsakingas už darbą su failais. “Stels” technologijos naudojimas praktiškai neleidžia viruso aptikti, kadangi virusas stengiasi maskuoti pažeistų failų padidėjimą ir savo kūną tame faile, pakišdamas vietoje savęs “sveikąją” failo dalį. Dėl šios priežasties rekomenduojama naudoti įvairias antivirusines priemones kompiuteriuose, pakrautuose tik iš sisteminio diskelio (iš lankstaus diskelio, kuriame yra įrašytas tame kompiuteryje dirbančios operacinės sistemos branduolys). Nors dauguma antivirusinių priemonių gali rasti ir blokuoti aktyviąją žinomo “stels” viruso dalį, bet yra praktiškai bejėgės prieš naujus virusus (žinomi atvejai, kai virusai naudodavo kai kurias antivirusines programas savo plitimui, t.y. pažeisdavo failus juos tikrinant antivirusu!).
3)    Virusai, šifruojantys savo kūną, gavo “polimorfinių” (polymorphic) virusų vardą. Dažniausiai šie virusai turi savo kūno šifruotojo ir dešifruotojo kodą. Generatorius įvairiais laiko momentais kuria vis kitokius šifruotojus ir jiems atitinkančius dešifruotojus. Polimorfiniuose virusuose dešifruotojas nėra vienodas – keičiasi kiekvienam užkrėstam failui. Dėl šios priežasties dažnai negalima aptikti užkrėsto failo pagal charakteringą viruso eilutę (signature). Dėl šios priežasties kai kurie antivirusai (pvz. Aidstest arba V-hunter) nesugeba aptikti polimorfinių virusų. Tarp polimorfinių virusų įžymūs Phantom1, OneHalf, Satanbug. Pagal sudėtingumą polimorfiniai virusai skirstomi į 6 lygius.
4)    “Kompiuteriniai kirminai”. Šie virusai dažniausiai įlenda į įvairius archyvus (ARJ, ZIP). Kirminai gali netgi vogti failus iš kompiuterio. Žymiausias kompiuterinis kirminas – “Morriso kirminas”, naudodamas kai kurias UNIX sistemos ypatybes sugebėjo įsiskverbti (parinkdamas slaptažodžius) į daugelį JAV kompiuterinių tinklų ir užblokuoti kai kuriuos iš jų.
5)     “Makro”(macro) virusai. Šiais virusais kompiuterį užkrėsti galima skaitant tekstinius failus, sukurtus tekstų redaktoriumi Microsoft Word (failų vardų pratęsimai yra *.doc, *.dot) ir elektronine lentele Microsoft Excel (*.xls). Kai kurių šaltinių duomenimis nuostoliai dėl Microsoft Word makrovirusų JAV sudaro ne vieną milijardą dolerių. Virusais buvo užkrėsti Microsoft Word, Excel dokumentai Windows 3.1, Windows 95, Windows NT ir Mac operacinėse sistemose. Virusai sėkmingai plinta internet tinklu kartu su dokumentais, perduodamais elektroniniu paštu. Tokių virusų daroma žala gali būti labai įvairi: keičia duomenis dokumentuose arba juos sunaikina, keičia Windows spalvų parametrus, naikina failus kietuosiuose diskuose ar darbiniuose kataloguose. Labiausiai paplitę yra Word.Concept (WinWord dokumentuose) ir XM.laroux (Excel) virusai.

Užkrėsti kompiuteryje esančius failus galima įvairiais būdais:
1)    pernešant diskeliais duomenis (programas, tekstinius dokumentus) iš vieno kompiuterio į kitą,
2)    kopijuojant duomenis per lokalų kompiuterinį tinklą,
3)    parsisiunčiant duomenis iš interneto,
4)    naudojant nelegalias (piratines) programų kopijas (pvz. žaidimus) ir t.t.

Norint apsisaugoti nuo virusų daromos žalos arba greitai juos aptikti, patartina:
1)    Reguliariai daryti svarbių duomenų rezervines kopijas.
2)    Naudoti legalius programinius produktus, vengti naudoti iš neaiškių šaltinių gautas, nežinomas programas,
3)    Skolindami diskelius ar kopijuodami duomenis iš diskelių naudokite diskelių apsaugą nuo įrašymo.
4)    Įsigyti antivirusinę programą, reguliariai ją atnaujinti ir visada tikrinti programas, dokumentus ar kitus duomenis, kopijuojamus iš kito kompiuterio, interneto, diskelių, kompaktinių diskų.

McAfee VirusScan 4.50 – tai viena iš daugybės antivirusinių programų, leidžianti pakankamai gerai apsaugoti kompiuterį nuo įvairiais keliais plintančių kompiuterinių virusų. Dėl savo paprastumo ir geros integracijos į Windows aplinką ši programa yra viena iš labiausiai paplitusių pasaulyje.
Dauguma šiuolaikinių antivirusinių programų – tai integruotos priemonės virusų aptikimui ir jų šalinimui. Visos antivirusinės programos turi virusams būdingų požymių (kodų/eilučių/parašų) duomenų bazes, pagal kurias ir ieško virusų. Dėl šios priežasties antivirusines programas būtina reguliariai atnaujinti. Taip pat dauguma šiuolaikinių antivirusinių programų naudoja taip vadinamą “euristinį” skanavimą, kurio dėka galima surasti dar nežinomus, naujus virusus, kai kada netgi 80% tikimybe. Tačiau skirtingos antivirusinės priemonės turi skirtingas galimybes, vienos atpažįsta daugiau virusų, kitos mažiau, ne visos sugeba išgydyti nuo atskirų aptiktų virusų, dažnai skirtingos antivirusinės priemonės atpažįsta skirtingus virusus, be to, greitai atsiranda naujų virusų. Todėl patartina naudoti kelias ir kuo naujesnes antivirusines programas. Naujausių antivirusinių programų kainos yra apie 50 – 200 litų.

PRAKTINIAI DARBAI

I praktinis darbas. PAGRINDINIAI VEIKSMAI SU LANGAIS. PROGRAMŲ VYKDYMAS

1.    Darbo tikslas
Susipažinti su operacine sistema ir grafine vartotojo aplinka Windows 2000, vartotojo galimybėmis Windows 2000 aplinkoje. Išmokti atlikti elementarius veiksmus su langais. Pakartoti įvesties įrenginių (klaviatūros ir pelės) sandarą ir paskirtį. Išmokti vykdyti Accessories grupės programas.
2.    Praktinio darbo užduotys
2.1.    Pakartokite įvesties įrenginių (klaviatūros ir pelės) sandarą ir paskirtį.
2.2.    Įkelkite operacinę sistemą Windows 2000 (žr.3.1).
2.3.    Susipažinkite su grafinės aplinkos darbo lauku (Desktop), Windows 2000 darbo aplinka, įsidėmėkite darbo aplinkos elementų pavadinimus ir funkcijas.
2.4.    Naudojant piktogramą My Computer, atidarykite atitinkamą langą (žr. 3.2), susipažinkite su lango sudėtinėmis dalimis. Pabandykite padidinti/sumažinti, minimizuoti/maksimizuoti, atsidariusį langą, pernešti jį į kitą vietą (žr. 3.3).
2.5.    My Computer pagalba peržiūrėkite loginio disko C: turinį. Kiek atminties užima jame esantis kompiuteriniai failai? Išsikvieskite įrankių mygtukų juostą (View → Toolbar). Pabandykite pakeisti informacijos pateikimo būdą (View → Large Icons; Small Icons; List; Details). Pakeiskite failų kataloge išdėstymo eiliškumą (View → Arrange Icons → by Name, By Type, by Size, by Date) (žr. 3.4, 3.5).
2.6.    Pakartokite programų grupės Accessories aprašymą.  Naudodamiesi Start mygtuku peržiūrėkite programų grupę Accessories.
2.7.    Atsidarykite keletą programos langų iš grupės Accessories (pvz., Calculator, WordPad, Notepad) ir pabandykite juos išdėstyti vertikalia bei horizontalia mozaika (Tile Vertically, Tile Horizontally) ir kaskadu (Cascade) (žr.3.6.)
2.8.    Minimizuokite programų Calculator ir Word Pad langus. Užduočių juostos pagalba pereikite į programą Calculator, po to į programą Word Pad. Pakartokite tai keletą kartų. Uždarykite visas programas (žr. 3.3.).
2.9.    Pakartokite Paint programos aprašymą. Naudodamiesi Start mygtuku įkelkite programų grupėje Accessories esančią programą Paint. Naudodamiesi programos galimybėmis pabandykite nupiešti paveikslėlį. Perkelkite piešinį arba jo pažymėtą fragmentą į laikinąją atmintį (žr.3.2, 3.7).
2.10.    Pakartokite WordPad programos aprašymą.  Naudodamiesi Start mygtuku įkelkite programų grupėje Accessories esančią programą WordPad. Įrašykite savo vardą, pavardę ir grupę. Žemiau įkelkite piešinio fragmentą iš laikinosios atminties (žr. 3.2, 3.7).
2.11.    Išsaugokite sukurtą failą C: diske kataloge (aplanke) STUDENT (žr.3.8). Parodykite rezultatą dėstytojui.
2.12.    Paruoškite kompiuterį išjungimui, bet jo neišjunkite (žr.3.9.).
3.    Metodiniai nurodymai
3.1.    Įjungus kompiuterį Windows 2000 operacinė sistema įkeliama automatiškai. Vartotojui, prieš pradedant dirbti su kompiuteriu turi tik save identifikuoti įvesdamas savo vartotojo vardą (user name) ir slaptažodį (password). Tai daroma taip: atsiradus Welcome to Windows dialogo langeliui spaudžiame <CTRL>+<Alt>+<Del> klavišus. Atsiranda antras dialogo langelis Log On to Windows, kuriame įvedamas vartotojo vardas ir slaptažodis. Vartotojo vardas studentams yra pažymėtas prie kiekvieno kompiuterio, slaptažodis studentams neįvedamas.
3.2.    Windows 2000 operacinėse sistemose programos įkeliamos du kartus nuspaudus kairįjį pelytės klavišą ant norimos piktogramos paveikslėlio (nustačius pelytės žymeklį ant piktogramos teksto įjungsite piktogramos pavadinimo redagavimo rėžimą ir atsitiktinai galite pakeisti piktogramos pavadinimą), arba naudojantis Start mygtuku ir atsidariusiame meniu pasirinkus dalį Programs, ir programų sąraše išsirinkus norimą programą. Kai kurias programas, pvz. WordPad, Paint, Notepad, Calculator ir kt. rasite iškvietę Start → Programs → Accessories.
3.3.    Lango dydžio keitimas: pelytės žymeklį nukelkite prie lango rėmo arba į lango kampą, pelės žymeklis turi virsti dviguba rodykle. Prispauskite šią dvigubą rodyklę kairiuoju pelės klavišu ir vilkite pelę norima kryptimi. Lango perkėlimas: perkelti pelės žymeklį ant lango pavadinimo juostos ir, laikant paspaustą kairįjį klavišą, perkelti langą į norimą vietą. Lango sutraukimas iki mygtuko užduočių juostoje – naudojamas minimizavimo mygtukas . Lango padidinimas iki maksimalaus dydžio – naudojamas maksimizavimo mygtukas. Užversti langą galima paspaudus uždarymo mygtuką. Norint suaktyvinti kurią nors iš programų laikinai minimizuotų iki mygtuko užduočių juostoje, reikia spustelėti pelės kairį klavišą, užvedus rodyklės smaigalį ant atitinkamo mygtuko.
3.4.    Du kartus spragtelėjus pele ant piktogramos, žyminčios atitinkamą diską, atsiveria langas su to disko turiniu. Du kartus spragtelėjus pele ant piktogramos, žyminčios atitinkamą katalogą (aplanką), atsiveria langas su to katalogo turiniu.
3.5.    Naudodamiesi įrankių juosta ar menių komanda View, galima pasirinkti, kaip matysite objektus: naudosite mažas piktogramas (View → Small Icons), dideles piktogramas (View → Large Icons), išvesite tik sąrašą (View → List) ar detalią informaciją apie juos (View → Details), surūšiuosite (View → Arrange Icons) pagal vardą (by Name), tipą (by Type), didį (by Size), sukūrimo (redagavimo) datą (by Data).
3.6.    Atidarius vienu metu kelis langus, pereiti nuo vieno lango prie kito gali būti nepatogu, jei jie išdėstyti ekrane bet kaip. Išdėstymą galima keisti automatiškai. Norint automatiškai išdėlioti visus atidarytus langus, reikalinga užduočių juostos laisvoje vietoje nuspausti dešinį pelytės klavišą ir atsiradusiame meniu pasirinkti norimą poziciją Tile Windows Vertically, Tile Windows Horizontally arba Cascade Windows, paspaudus pelytės kairįjį klavišą.
3.7.    Pasirinktas objektas nukopijuojamas į laikinąją atmintį (Clipboard) naudojant menių komandas Edit → Cut, arba Edit → Copy, grąžinamas į norimą vietą naudojant Edit → Paste. Cut nuo Copy skiriasi tuo, jog pirmuoju atveju fragmentas yra pašalinamas iš ankstesniosios vietos ir perkeliamas į kitą, antruoju – nukopijuojamas.
3.8.    Išsaugojant failą, naudokite komandą File → Save as. Komandos dialogo lange (žr. 11 pav.) reikia:
•    išplėstiniame sąraše Save in nurodyti diską ir katalogą (aplanką), kuriame bus saugomas dokumentas;
•    teksto lauke File Name: įrašyti failo vardą, kuriuo bus saugomas failas. (.doc plėtinio galima nerašyti). Failo vardas – iki 250 simbolių, skaičiuojant tarpus. Negalima naudoti simbolių \ / : * ? “ < > ⎢. Patartina naudoti tik lotyniškas raides ir skaitmenis. Failo pavadinimas – jūsų pavardė ir grupės numeris.
Atlikite šiuos nurodymus ir nuspauskite mygtuką Save.
Microsoft Word lange pavadinimų juostoje turi atsirasti failo vardas (pvz.Jonauskas221.doc). Jeigu vardo nėra –2.11 – tą užduotį pakartokite.
Jeigu kompiuterio diske nurodytame kataloge jau egzistuoja failas nurodytu vardu, Microsoft Word programa pateikia klausimą “Ar norite rašyti naują dokumentą vietoje esančio dokumento?”. Tokiu atveju reikia išrinkti:
Yes – išsaugoti dokumentą vietoje esančio;
No – pakeitimų neišsaugoti (nerašyti vietoje esančio);
Cancel – tęsti darbą;
Help – kviesti žynį.

11 pav.

3.9.    Kaip ir kitose grafinėse terpėse, Windows 2000 operacinėje sistemoje, kompiuterio negalima išjungti neatlikus keleto būtinų veiksmų. Darbas baigiamas nuspaudžiant Start mygtuką ir pasirenkant meniu dalį Shut Down. Atsiradusioje lentelėje reikalinga pasirinkti poziciją Shut Down the Computer ir nuspausti mygtuką YES. Kompiuteris atliks visus išjungimo darbus ir patvirtins, kada yra saugu išjungti kompiuterį. Atsiras užrašas “It’s now safe to turn of your computer”.

II praktinis darbas. PAGALBINĖS PROGRAMOS. FAILŲ IR KATALOGŲ TVARKYMAS

1.    Darbo tikslas.
Susipažinti su failų ir katalogų tvarkymo priemonėmis Windows 2000 aplinkoje, išmokti sukurti, kopijuoti bei perkelti failus ir katalogus. Susipažinti su ištrintų failų atstatymo galimybėmis.
2.    Praktinio darbo užduotys.
2.1.    Įkelkite operacinę sistemą Windows 2000.
2.2.    Naudojant piktogramą My Computer, atidarykite atitinkamą langą.
2.3.    My Computer pagalba C: diske kataloge STUDENT sukurkite savo katalogą, kurio pavadinime būtų jūsų pavardė ir grupės numeris. Sukurtame kataloge sukurkite tris pakatalogius. Pavadinkite juos vardais Darbo, Dokumentai, Apsikeitimui (žr. 3.1.).
2.4.    WordPad programos pagalba sukurkite tekstinį failą ir išsaugokite jį C: diske kataloge STUDENT. Failą pavadinkite atsarg.doc.
2.5.    Iš katalogo C:\STUDENT į savo sukurtą katalogą Darbo nukopijuokite failą atsarg.doc (kopijavimą pabandykite atlikti visais būdais, kurie yra nurodyti metodiniuose nurodymuose) (žr. 12 pav., 13 pav., 3.2).
2.6.    Failą atsarg.doc iš katalogo C:\STUDENT nukopijuokite į savo sukurtą katalogą Dokumentai. (žr. 12 pav., 3.2).
2.7.    Naudojant piktogramą įkelkite programą Recycle Bin (Šiukšlių dėžė) . Jeigu ji nėra tuščia, ištrinkite joje esančius failus. Iš savo sukurto katalogo Dokumentai ištrinkite visus jame esančius failus. Pamatysite, jog jie atsirado programos Recycle Bin lange. Pabandykite atstatyti ištrintus failus (File → Restore). Kokioje vietoje atsirado atstatyti failai?
2.8.    Ištrinkite savo sukurtą katalogą. Ar jis atsirado Recycle Bin lange? Pabandykite atstatyti ištrintą katalogą ir jame buvusius failus.
2.9.    Įkelkite programą Windows Explorer, susipažinkite su programos ekraniniu vaizdu, bei mygtukų juosta (Toolbar), susipažinkite su mygtukų juostos atliekamomis funkcijomis. Įsidėmėkite kokia informacija yra pateikiama Windows Explorer languose.
2.10.    Paruoškite kompiuterį išjungimui, bet jo neišjunkite.
3.    Metodiniai nurodymai
3.1.    Naujas katalogas kuriamas taip: My Computer pagalba pasirenkama norima vieta reikiamo katalogo lange. Pasirinktoje vietoje spaudžiamas dešinysis pelės mygtukas, ir atsiradusiame meniu pasirenkama pozicija New → Folder (paspaudus pelytės kairįjį mygtuką). Lange atsiras katalogas pavadinimu New Folder, norint pakeisti šį pavadinimą į savo, paspaudus pelytės dešinį mygtuką virš katalogo iškvieskite menių ir pasirinkite poziciją Rename (paspaudus pelytės kairįjį mygtuką).
3.2.    Failų kopijavimas.
•    Nuspaudus kairįjį pelės klavišą pažymimas failas arba failų grupė. Pažymėti failą galima paspaudus kairįjį pelės klavišą ant failo piktogramos. Pažymėti grupę failų galima laikant nuspaustą <Shift> klavišą, žymint antrą ir kt. failus iš eilės. Pažymėti grupę ne iš eilės išdėstytų failų galima laikant nuspaustą <Ctrl> klavišą, žymint antrą ir kt. failus. Po to įvykdoma komanda Edit → Copy, arba nuspaudžiant mygtuką Copy įrankių juostoje, failas nukopijuojamas į tarpinę atmintį. Pasirinkus norimą vietą, įvykdoma komanda Edit → Paste, arba nuspaudžiamas mygtukas Paste.
•    Atidaromi du programos My Computer langai, pirmas – katalogo iš kurio kopijuojame, antras – katalogo į kurį kopijuojame. Pasirinktas failas ar failų grupė nuspaudus ir laikant pelės kairįjį klavišą, bei klavišą Ctrl nutempiamas į kitą langą. Taip failas nukopijuojamas. Jei nebus laikomas nuspaustas klavišas Ctrl, bus įvykdytas failo perkėlimas į kitą vietą (žr. 12 pav.). Atidaryti antrą My Computer langą galima pakartotinai du kartus nuspaudus kairįjį pelės klavišą ant piktogramos My Computer paveikslėlio (žr. 12 pav.).

12 pav.
•    Atidaromi du programos My Computer langai, pirmas – katalogo iš kurio kopijuojame, antras – katalogo į kurį kopijuojame. Pasirenkamas failas ar failų grupė ir nuspaudus dešinį pelės klavišą failas tempiamas į kitą langą. Atleidus klavišą atsiranda meniu, kuriame pasirenkama pozicija Copy Here (žr. 13 pav.).

13 pav.

3.3.    Ištrinamas failas arba katalogas turi būti pažymėtas, paspaudus ant jo piktogramos kairįjį pelės klavišą. Po to įvykdoma komanda File → Delete, arba paspausti dešinį pelės klavišą virš failo arba katalogo pavadinimo ir paspaudus pelės kairįjį klavišą, pasirinkti komandą Delete. Pašalinti objektai išlieka kompiuterio diske, tik tampa nematomi ir neprieinami. Jie kaupiasi šiukšlių dėžėje (Recycle Bin).
3.4.    Programa Recycle Bin yra naudojama ištrintų failų atstatymui. Norint atstatyti ištrintą failą, jis pažymimas ir pasirenkama komanda File → Restore, failas atstatomas į tą pačią vietą iš kurios buvo ištrintas. Komanda File → Delete visai išmes pasirinktą failą (išlaisvins vietą kompiuterio diske).
3.5.    Jeigu Recycle Bin matomi tik nebereikalingi failai, jie ištrinami įvykdant komandą File → Empty Recycle Bin. Iš Recycle Bin ištrintus failus atstatyti sudėtinga, tam naudojamos specializuotos programos. Iš A: diskelio ištrinti failai į Recycle Bin nepatalpinami.

III praktinis darbas. KOMPIUTERINIAI VIRUSAI, JŲ APTIKIMO IR PAŠALINIMO PRIEMONĖS WINDOWS APLINKOJE

1.     Darbo tikslas
Susipažinti su kompiuterinių virusų aptikimo ir pašalinimo priemonėmis, išmokti naudotis antivirusine programa “McAfee VirusScan 4.50”.

2.     Praktinio darbo užduotys.
2.1.     Paleiskite “McAfee VirusScan” programą. Ką programa siūlo patikrinti? Sutvarkykite programą taip, kad, suradusi virusą, paklaustų jūsų, ką su užkrėstu failu daryti. (žr.3.1, 3.2)
2.2.     Patikrinkite tik C: disko šakniniame kataloge esančias visus failus. Pakatalogių tikrinti nereikia. Užsirašykite, kiek tokių failų “McAfee VirusScan” patikrino. Ar surado užkrėstų failų? (žr. 3.2)
2.3.     Patikrinkite C: disko PROGRAMS kataloge ir jo pakatalogiuose esančius dažniausiai užkrečiamus, taip pat suspaustus failus. Užsirašykite, kiek failų “McAfee VirusScan” patikrino. Ar surado užkrėstų failų? (žr.3.2, 3.3)
2.4.     Jūs norite dirbti su programa nc.exe, esančia C: disko kataloge NC. Tačiau programa dirba keistai, ne taip kaip anksčiau (“pakimba” kompiuteris, girdisi keisti garsai, ekrane pasirodo beprasmiški pranešimai ir t.t.) ir jums kyla įtarimas, kad programa užkrėsta virusu. Patikrinkite šią programą. (žr.3.3)
2.5.     Elektroniniu paštu e-mail gavote MS Word tekstų redaktoriumi sukurtą failą (pvz. Testas.doc), tačiau jūs žinote, kad tokio tipo failai dažnai būna užkrėsti makrovirusais. Šį failą jūs išsaugojote C: disko kataloge DOCUMENTS . Patikrinkite jį. (žr.3.3)
2.6.     Aplankykite kelis žemiau pateiktus arba kitus jums žinomus Internet puslapius, kuriuose yra kalbama apie kompiuterinius virusus ir atsakykite, kaip klasifikuojami kompiuteriniai virusai. (žr.3.4)
“http://www.viruslist.com” – AVP virusų enciklopedija (rusų, anglų k.);
“http://www.symantec.com/region/ru/avcenter/vinfodb.html” – Symantec informacija apie virusus (rusų k.);
“http://www.symantec.com/avcenter/vinfodb.html” – Symantec virusų enciklopedija (anglų, prancūzų, vokiečių k.);
“http://www.DataFellows.com/vir-info” – DataFellows duomenų bazė (anglų k.);
2.7.     Jūs įtariate, kad failas, su kuriuo ką tik dirbote, yra užkrėstas virusu, tačiau jūsų turima antivirusinė programa virusoa nernda. Pabandykite šį failą patikrinti internete šiuo adresu: “http://www.dials.ru/www_av/home.htm” , arba kitu jums žinomu adresu. (žr.3.4)
Tikrinimui imkite mažiausią failą iš C: disko DOCUMENTS katalogo.

3.     Metodiniai nurodymai darbui
3.1.     “McAfee VirusScan” programa paleidžiama ekrane paspaudus mygtuką “Start” ir pelės rodykle paspaudus nuorodą “Programs → Network Associates → VirusScan”.
3.2.     Su “McAfee VirusScan” programa galime dirbti dviem režimais: “Clasic” ir “Advanced”. Mes naudosime “Advanced” režimą. Jeigu atidarytas langas atrodo kitaip, negu parodyta paveikslėlyje (įjungtas “Clasic” režimas), spauskite “Tools” ir pasirinkite režimą “Advanced”. “Advanced” režimo langas sudaryta iš 5 kortelių, kurios sudėtos taip, kad matytųsi tik jų pavadinimai (žr.14, 15 pav.)

14 pav.

15 pav.

Kortelėje “Action” nurodome, ką programa turi daryti suradusi virusą. Pavyzdžiui laukelyje “When a virus is found” parinkus reikšmę “Prompt user for action”, suradusi virusą programa paklaus, ką su užkrėstu failu daryti. (žr.15pav.)
Kortelėje “Detection” (žr.14 pav.) nurodome, ką “McAfee VirusScan” programa tikrins:
1)    Jeigu tikrinimui parinktas diskas ar katalogas netinka, spaudžiame mygtuką “Remove”;
2)    Spaudžiame mygtuką “Add” ir atsidariusiame lange (žr.16 pav.) nurodome, ką tikrinsime:
pele padedame taškelį ties žodžiais “Select drive or folder to scan” ir spaudžiame mygtuką “Browse”. Atsidariusiame lange nurodome diską ar katalogą, kuris bus tikrinamas ir spaudžiam ”OK”, po to dar kartą ”OK”.

16 pav.

Kortelėje “Detection” (žr. 14pav.) ties žodžiu “Subfolders” gali būti žodžiai “Yes” arba “No”. “Yes” – bus tikrinam pakatalogiai, “No” – pakatalogiai tikrinami nebus. Jeigu norime pakeisti, spaudžiame “Edit” ir atsidariusiame lange uždedame arba nuimame varnelę ties žodžiais “Include subfolders” (žr.16pav.).
Kortelės “Detection” dalyje “What to scan” reikia nurodyti, kokie failai bus tikrinami (žr.14pav.):
“All files” – visi failai;
“Program files only” – tik dažniausiai užkrečiami failai;
“Compressed files” – tikrinti ir suspaustus (suarchyvuotus) failus;
“Advanced…” – atsidaro “Advanced Scan Settings” langelis, kuriame galima įjungti/išjungti “euristinį”(heuristics) failų tikrinimą. Įjungus šį režimą, be žinomų virusų bus ieškoma ir naujų, dar nežinomų virusų. Galima pasirinkti vieną iš trijų “euristinio” failų tikrinimo variantų (žr.17pav.).

17 pav.

Kai visi reikalingi parametrai nustatyti, spaudžiame mygtuką “Scan Now” ir laukiame rezultato.
3.2.     Atskiri failai tikrinami taip:
1)    naudodami programas “My computer” arba “Windows Explorer” surandame reikiamą failą;
2)    pelės pagalba jį pažymime ir paspaudžiame pelės dešinį klavišą;
3)    atsidariusiame sąraše pasirenkame ”Scan for viruses”;
4)    atsidariusiame lange spaudžiame mygtuką “Scan Now” ir laukiam rezultato.

18 pav.

Tokiu pat būdu galima tikrinti ir katalogus.
Tikrinant failus, sukurtus Microsoft Word, Excel programomis, galima įjungti “euristinį” failų tikrinimo būdą.
3.3.     Jeigu “Internet Explorer” programos lange nematote rusiškų raidžių, pasirinkite View→Encoding→Cyrilic(Windows).
3.4.     Kai “McAfee VirusScan” programa suranda virusą, ji atidaro langą, kuriame nurodo, koks virusas surastas ir klausia, ką su užkrėstu failu daryti:

19 pav.

LITERATŪRA

1.    A.Balčytienė ir kt. Informatikos įvadas. – Vilnius, 1996.
2.    J. Adomavičius ir kt.. Informatika I dalis. Kaunas, 1998.
3.    D.Janickienė. Informatika. – Kaunas, 1999.
4.    E.Valavičius ir kt. Informatika I. – Vilnius, 1999.
5.    A.Vidžiūnas ir kt. Informacinių technologijų taikymas. – Kaunas, 1999.
6.    W.Wang. Microsoft Office for Windows žaliems. – Kaunas, 1997.
7.    Microsoft Office 2000: žingsnis po žingsnio. – Kaunas, 2000.
8.    Microsoft Windows 2000: server ir professional. – Санкт-Петербург, 2000.
9.    B. Leonavičienė. Microsoft Office 2000. Vartotojo vadovas. Vilnius, 2000.
10.    V. Krasauskas. “Saugumas tinklų tinkle: virusai”, Naujoji komunikacija, 1997m. spalio22d., Nr.13.
11.    А.В. Прудовский. “Вирусы, доктора и все- все- все”, МИР РК, 1997
12.    “Компьютерные вирусы: предварительные соображения”, КомпьютерПресс, 1991m. Nr.5

Informacijos laikmenos tai – materiali terpė skirta duomenims įrašyti. Referatas

1. Įvadas

Informacijos laikmenos tai – materiali terpė skirta duomenims įrašyti. Informacijos laikmenos gali būti kompiuterinės ir nekompiuterinės. Pastarosioms galima priskirti informaciją įrašytą popieriuje nesinaudojant kompiuterio ir jo periferinių įrenginių pagalba, bei laikmenos skirtos laikyti garsinę, vaizdinę ar kitokią informaciją kuriai nuskaityti kompiuteris nėra reikalingas.
Laikmenas galima suskirstyti pagal informacijos išsaugojimo pobūdį:
1.    magnetinis,
2.    magneto-optinis,
3.    optinis,
Pagrinde, laikmena reikėtų laikyti tokią kompiuterinei informacijai skirtą laikyti įrenginį, kuris informaciją išlaiko ne tik kompiuterio darbo metu, bet ir po kompiuterio išjungimo. Taigi tai yra įrenginiai skirti informacijos užrašymui, kaupimui, laikymui ir atgaminimui. Pagal šiuos požymius informacijos laikmenomis reikėtų laikyti šiuos:
1.    Magnetinių diskų kaupiklis (HDD (Hard Disc)) Jis yra pagrindinė informacijos laikymo kompiuteryje ir standartinė kompiuterio komplektacijos dalis.
2.    Lankstaus disko kaupiklis (FDD (Floppy Disc)).
3.    Magneto-optiniai diskai.
4.    Optiniai diskai.
5.     Strimerio magnetinė kasetė tai – audio kasetė į kurią strimerio pagalba yra įrašoma kompiuterinė informacija. Strimeris tai įrenginys skirtas kaupti kompiuterinę informaciją kasetinio magnetofono juostose.

2. MAGNETINĖS LAIKMENOS
2.1.FDD laikmenos
Prototipas lanksčiojo  magnetinio diskelio (FDD-Floppy Disk Drive) atsirado 1950 metų pradžioje. Tuo metu išradimas nesukėlė didelio susidomėjimo. Tik 1971 metais inžinierius Alanas Šugartas iš IBM kompanijos pristatė pirmąją  serijine 8colių disketę kompiuteriui. 1976 metais kompanija Shugart Associates išleido pirma 5,25 colių, o 1985 metais  Sony pristatė 3,5 colių diskelį ir diskasukį, kuris tapo pagrindinių nedidelės informacijos  nešiotojų.  Pirmieji diskeliai turėjo 40 takelių darbiniam paviršiui, vėliau 80 takelių. Labiausiai paplitę yra HD (High- Density) 1.44 MB talpos diskeliai. Lyginant šių diskelių vystymąsi su kitomis laikmenomis, pasiekimai nėra dideli: dydis sumažėjo du kartus, talpa padidėjo tik 100%. Šiuo momentų ši laikmena skaitoma morališkai pasenusi ir netenkina šiuolaikinių reikalavimų.  Tačiau kol kas dauguma kompiuteriu yra komplektuojama su FDD įrenginių. Yra sukurta daug laikmenų, kuriomis norima pakeisti ši magnetinį diskelį. Trumpai aptarsiu keleta iš jų.
Iomega Zip atsirado 1995 metais. 1998 metais jis tapo gana populiarus. Nesuderintas su standartiniais 3,5 colio diskais. Talpa 100 MB. Dabar paplitę 250 MB talpos laikmenos. Palaiko  IDE, SCSI, LPT ir USB interfeisą. Labiausiai paplitęs.
SuperDisk (LS-120) atsirado rinkoje daug vėliau negu Zip. Suderintas su 3,5 colių diskeliais. Sudaro didžiausia konkurencija Zip.  Jis buvo išleistas kompanijos  Imation , talpa 120 MB.
UHC (Ultra High Capacity) sukurtas Mitsumi Electronics ir Swap Instruments kompanijų panaudojant Antek Peripherails technologiją. Talpos  – 1,44МB, 100МB (Zip ) ir 130МB (UHC – praktiškai tas pats Zip tik padidinta talpa ).
HiFD (High Capacity Floppy Disk) –  didelės talpos diskelis. Sukurtas Fuji (Fuji Photo Film) ir  Sony 1998 metais. Talpa 200 MB, žadama padidinti iki 500Mb. Suderintas su 3,5 colio diskeliais.  Nelabai paplitęs.
2.1.1. FDD tendencijos

Kompanija Fuji Photo Film pristatė technologiją  NANO CUBIC (NANO3) kuri leis magnetinių juostų ir lanksčių diskų talpą padidinti dešimtis kartų.  NANO CUBIC (2.1pav) yra nevienintelė  Fujifilm kompanijos pristatyta technologiją. 1992 metais kompanija pristatė ATOMM (Advanced super Thin layer and high Output Metal Media technologiją, kuri šiuo metu naudojama pakankamai paplitusiuose „Zip“ 100 ir 250 MB talpos diskuose, taip pat 40 GB „DLType“ magnetinės juostos kasetėse (cartridge).

2.1 pav. Magnetinio sluoksnio mažinimas
Idėja ATOMM  pagrista  magnetinio sluoksnio matmenų mažinimo, kadangi gavimas naudingo signalo esant dideliam įrašymo tankiui, kai magnetinis sluoksnis yra storas sukelia nepageidaujamus iškraipymus. Be to esant plonesniam sluoksniui pagreitėja įrenginio greitaveika.  Mažinant magnetinį sluoksnį yra įvedamas papildomas nemagnetinis sluoksnis tarp pagrindo ir magnetinio sluoksnio. Storį magnetinio sluoksnio pavyko sumažinti iki 0,2 μm. NANO CUBIC galima skaityti  kaip dalini ATOMM technologijos atvejį. Jinai skiriasi tik didesnių storių nemagnetinės medžiagos  ir mažesnių magnetinių sluoksnių.
Nano3 nuo ATOMM skiriasi ne tik magnetinio sluoksnio storiu. Tam, kad informacija būtų patikimai saugoma, diskų paviršiaus padengimui „Fujifilm“ naudos dvi magnetines medžiagas: feromagnetiką ir bario feritą. Be to, 10-30 nm dydžio dalelės į vieną masę bus apjungiamos specialia surišamąja medžiaga.
Greičiausiai pasitelkus Nano3, bus gaminami standartinio 3,5 colio lankstaus diskelio dydžio informacijos laikmenos, kuriose bus išsaugoma nuo 3 GB duomenų. 3 GB talpos lankstūs diskeliai pateikti tik kaip pavyzdys. „Fujifilm“ ketina naudoti „Nano3“ technologiją gaminant įvairias informacijos laikmenas.

2.2. HDD laikmenos
HDD yra skaitmeniniai įtaisai – juose magnetiniai signalai saugo atitinkama informaciją. Magnetiniai signalai yra įrašomi į metalinius diskus, kurių paviršius yra padengtas magnetine medžiaga. Disko paviršiuje yra laikoma tik dviejų lygių signalai: viena kryptim ir priešinga kryptimi įmagnetintos paviršiaus vietos. Bet kokiu atveju magnetinė medžiaga įmagnetinta iki soties. Duomenų informacijos blokai yra koduojami ir įrašomi, kaip magnetinio lauko krypčių pasikeitimų seka tam tikrose disko paviršiaus vietose. Skaitymo galvutė reaguoja į magnetinio lauko krypties pasikeitimus, o dekodavimo schemos atstato reikiamą informaciją.
Pats pirmasis kietasis diskas pasirodė 1956 metais, kuri sukūrė IBM. Jis buvo naudojamas IBM 305 buvo 61centimetro (24 colių) diametro, galėjo sutalpinti iki 5MB informacijos. Disko informacijos tankis tebuvo 320 bitų kvadratiniame centimetre, o informacijos perdavimo greitis 70 KB/s. Žinoma šis įrenginys neturi nieko bendro su tuo ką mes pripratę vadinti kietu disku, išskyrus pavadinimą ir pagrindinius darbo principus. Pačioje kietų diskų projektavimo pradžioje didelis dėmesys buvo kreipiamas ne į  disko matmenys, bet į disko talpą ir spartumą.
1979 metais IBM išleido 3310- pirma kieta diską su 8 colių diskais. 1980 metais “Seagate” išleido 5 MB diską  “ST -506”. Jis turėjo keturis  5.25 colių diskus.  Diskų  matmenų sumažėjimas leido juos panaudoti asmeniniuose kompiuteriuose. 5.25 colių diskai tapo labai populiarus ir buvo naudojami gana ilga laiką. Netgi 1984 metais pasirodęs  kietas diskas su 3.5 colių diskais, vėliau tapęs vienų iš svarbesnių standartų kietų diskų gamintojams, tuo metu praktiškai nepaveikė 5.25 colių populiarumo.

2.2 pav.  Pirmasis 3.5 colių diskas
Pirmieji kietieji diskai asmeniniams kompiuteriams pasirodė 1980 metais.  Pionierius  šioje srityje  buvo  “Seagate” su  savo 5 MB talpos modeliu “ST -506”.

HDD vidaus vaizdas yra pavaizduotos 2.3 paveiksle.

Kietųjų diskų besisukantis diskai gali būti tiek kieti, tiek ir lankstūs. Tačiau medžiagos, iš kurios jie yra padaryti, matmenys turi labai mažai keistis kintant aplinkos temperatūrai, bei senstant. Lanksčių diskų gamybai dažniausiai naudojami: mailaras arba lavsanas, o kietų diskų gamybai dažniausiai naudojamas aliuminis, tačiau gali būti naudojamas ir stiklas, kuris yra kietesnis ir gali būti plokštesnis, šios savybės naudingos esant aukštoms apsisukimų per minutę reikšmėm, bet jis yra labai trapus. Diskų paviršius yra padengiamas magnetine medžiaga, kurios pagrindą dažniausiai sudaro geležies oksidas. Saugoma informacija yra tam tikras šio paviršiaus įmagnetinimas atitinkamose disko vietose. Informacijos įrašymo tankis priklauso nuo magnetinės medžiagos kokybės (grūdėtumo ir t.t.). Daug didesnį informacijos įrašymo tankį galima pasiekti naudojant metalines magnetines medžiagas (Plated Media).
2.2.1. Įrašymo – nuskaitymo galvutės
Šiuolaikiniuose HDD naudojamos magnetorezistyvinės (MR – magnetoresistive), patobulintos magnetorezistyvinės (MRx – extended magnetoresistive) galvutės ir  GMR (Giant magnetoresistive head) galvutes. MR ir GMR galvučių schemos pavaizduotos 2.4 paveiksle.
2.4 paveiksle pavaizduotos IBM firmos gaminamų galvučių schemos.
Kaip matome iš paveikslo, viename korpuse realizuotos dvi galvutės: induktyvinė įrašymo galvutė padaryta pagal TF technologiją ir skaitymo galvutės MR arba GMR. Skaitymo galvutės sensoriai yra tarp dviejų ekranų, kurie gerokai nuslopina nereikalingą magnetinį lauką kuris sklinda nuo disko, todėl MR ar GMR sensoriai “mato” tik bito, kurį reikia nuskaityti, magnetinį lauką. Atskirai realizuotų galvučių parametrai būtų gal kiek ir geresni, tačiau sujungta galvutė turi keletą privalumų: tokios galvutės yra pigesnės, nes reikia atlikti mažiau operacijų gaminant galvutes, jos geriau tinka HDD, nes atstumas tarp įrašymo ir skaitymo elementų yra minimalus.
Šių galvučių veikimo principas pagrįstas medžiagos varžos magnetiniame lauke anizotropijos efektu (AMR – anisotropic magnetoresistance). Jose per MR ar GMR sensorius yra praleidžiama etaloninė srovė, įtampos kritimas juose proporcingas magnetinio lauko stiprumui po sensoriumi esančioje disko vietoje. Todėl tokios galvutės atkartoja signalo formą, o ne fiksuoja magnetinio lauko krypties pasikeitimus.
Tipinė magnetorezistyvinė medžiaga yra Ni – Fe lydinys, kai jame magnetinio lauko kryptis lygiagreti srovės tekėjimo krypčiai, elektronams yra trukdoma laisvai judėti (dažniau susiduria su atomais), todėl varža padidėja.
Kai nėra skersinio magnetinio lauko magnetinio lauko kryptis lygiagreti tekančiai srovei, todėl varža yra didesnė. Skersinis magnetinis laukas keičia magnetinio lauko kryptį jautriame sluoksnyje, tokiu būdu mažindamas varžą.  Teigiama ir neigiama magnetinio lauko kryptis sukurs tokią pačią sluoksnio varžą. Todėl praktikoje yra panaudojama charakteristikos dalis.
GMR galvutėse yra panaudojamas elektronų sukimasis apie savo ašį. Elektronai, kurių sukimosi kryptis lygiagreti magnetinio lauko krypčiai juda laisviau, todėl medžiagos varža yra mažesnė. Jeigu spino kryptis priešinga magnetinio lauko krypčiai, elektronai yra stabdomi, todėl varža padidėja.
Labai svarbu yra kad galvutė būtų tam tikrame aukštyje nuo disko paviršiaus. Galvutės padėtis bei atstumas nuo disko Western Digital kietuosiuose diskuose pavaizduota 2.5 paveiksle.

2.5 pav. Galvutės padėtis HDD
Galvutės palaiko tokį aukštį veikiamos aerodinaminės jėgos. Jeigu galvutė nukrenta ant disko darbinio paviršiaus, nustojus suktis diskams, gali būti pažeisti tiek galvutė, tiek ir disko paviršius. Kad to neatsitiktų, yra tam tikra galvučių sustojimo (Park) zona, kuriose leidžiama galvutėms prisiglausti prie diskų. Šiuolaikiniuose kietuosiuose diskuose galvutės nukreipiamos į sustojimo zoną automatiškai kai: sumažėja maitinimo įtampa arba sumažėjus diskų sukimosi greičiui iki tam tikros leistinos reikšmės. Taip pat galvutės liks stovėjimo zonoje tol, kol nepasieks reikiamo sukimosi greičio. Galvučių skriejimo negali labai kisti, nes tokiu atveju, kai galvutė yra per aukštai, informacija gali būti nenuskaitoma arba nuskaitoma su klaidom. Western Digital naujuose HDD įrengia skrydžio aukščio stebėjimo sistemą, kuri esant netinkamam aukščiui nutraukia įrašymo procesą. Skrydžio aukštį nustato jėga, kurią nustato diskų sukimosi greitis (senuose HDD 3600 aps./min., naujesniuose 5400 aps./min., naujausiuose 7200 arba 10000 aps./min.), galvutės sparno forma, oro tankis, kuri atsveria prispaudžiančių spyruoklių tamprumo jėgą. Todėl aukštai kalnuose ar giliai po vandeniu (pvz. povandeniniame laive) reikalingi specialūs kietieji diskai, pritaikyti atitinkamam oro tankiui. Kadangi yra panaudojamos abi disko pusės, o diskų HDD būna nuo 1 iki 8, tai galvutės yra apjungiamos nukreipimo mechanizme, kuris nukreipia galvutes į reikiamą vietą.

2.2.2.  Informacijos saugojimas HDD

Informacija yra saugoma magnetinėje medžiagoje, kuria yra padengti diskai. 2.6 paveiksle kaip yra organizuojamas informacijos laikymas kietuosiuose diskuose. Kiekvieno disko paviršiuje yra tam tikras kiekis takelių, kurių kiekvienas padalintas į sektorius, takeliai, kurių diametras yra vienodas sudaro cilindrus.

2.6 pav. Duomenų saugojimo organizavimas
Pats disko paviršius dar yra suskirstytas į zonas, kurioje sektorių skaičius yra vienodas. Krašte esančioje zonoje sektorių skaičius yra didžiausias, centrinėje – mažiausias. Todėl duomenų perdavimo greitis kraštiniuose takeliuose yra didesnis negu centriniuose takeliuose.
Tam, kad įrašytume duomenis į diską, reikia suformuoti nuoseklų kodą, kuriame be naudingos informacijos turi būti ir sinchronizuojantys signalai. Reikia pastebėti, kad induktyvinės galvutės jaučia tik magnetinio lauko krypties pasikeitimą. Taip pat reikia įvertinti, kad egzistuoja minimali magnetinės medžiagos dalis, kurioje gali būti vienos krypties magnetinis laukas (magnetinis trigeris). Jį nulemia magnetinės medžiagos savybės, galvučių konstrukcija, diskų sukimosi greitis, galvučių “skrydžio” aukštis ir t.t. Magnetinio trigerio dydis nulemia informacijos įrašymo tankį.
Duomenims įrašyti gali būti panaudojami įvairūs kodavimo būdai: FM (Frequency Modulation), MFM (Modified Frequency Modulation), RLL (Run Length Limited) ir kt. Jie bus aptarti žemiau.
Taigi, įrašant ar nuskaitant informaciją yra operuojama sektoriais. Kiekvienas sektorius turi savo struktūrą (formatą). Sektoriaus pradžioje yra informacinė sritis po jos eina informacijos saugojimo ir kontrolinė sritis. Informacinėje srityje yra saugomas cilindro, galvutės ir sektoriaus numeris. Taip pat čia saugoma informacija apie sektoriaus tinkamumą naudoti duomenų saugojimui. Ši informacija įrašoma vykdant žemo lygio formatavimą diską, o vėliau ji tik nuskaitoma. Informacinę ir informacijos saugojimo sritis skiria zona, reikalinga tam, kad įrašant, galvutę aptarnaujanti schema, suspėtų persijungti į įrašymo režimą. Sektoriaus gale kontrolinio kodo duomenų sritis – CRC (Cyclic Redundancy Check – ciklinis perteklinis patikrinimas) arba ECC (Error Checking and Correcting – klaidų radimas ir ištaisymas). CRC kodas gali tik surasti klaidas, o ECC gali ir ištaisyti jas, jeigu yra nedaug klaidų. Tarp sektorių gali būti “servo” informacija.

2.2.3. HDD diskų tendencijos

Nuo 1997 metų kietų diskų talpa kiekvienais metais padvigubėdavo. Buvo manoma, kad jau beveik pasiekta duomenų įrašymo į kvadratinį colį ribą. Tačiau 2001 metais IBM pristatė nauja technologiją. Joje yra panaudotas  elementas ruthenium. Jis yra patalpintas tarp dviejų  magnetinių lygių. Antiferromagnetically-coupled (AFC) media leidžia pasiekti 100 Gb  duomenų į kvadratinį colį. Šį technologija yra pirmoji leidžianti išspręsti supermagnetinį efektą. Supermagnetinis efektas tai esant dideliam domenų įrašymo tankui, labai sumažėjus magnetinių dalelių matmenims jos gali spontaniškai išsimagnetinti ir duomenis bus prarasti.  Paprastai HDD diskuose informacija saugoma viename sluoksnyje. AFC yra du magnetiniai sluoksnai atskirti plonų sluoksniu  ruthenium. Tai verčia lygius orientuotis priešingai vienas kitam (2.7 pav.), todėl duomenis neišsimagnetins.

2.7 pav. AFC technologijos vaizdas

Nauja technologiją pristatė ir FUJITSU kompaniją. Jinai parodyta 2.8 pav., Čia  viršutiniam paveikslo dalyje yra parodyta standartinė įrašymo technologija.  Apačioje paveikslėlio yra pavaizduota  FUJITSU  kompanijos pristatyta technologija. Fujitsu pasiūlė papildomą sluoksnį kobaltas-ruthenium-kobaltas, kuris yra sudėtingas feromagnetikas veikiantis  magnetinį sluoksnį. Jis padidina magnetinių laukų stabilumą ir neleidžia spontaniškai išsimagnetinti magnetinei medžiagai.  Kuriant tobulesnius  kietus diskus neužtenka tik didinti duomenų tankumą. Esant dideliam įrašymo tankumui sumažėja magnetiniai laukai, todėl reikia jautresnės galvutės duomenims nuskaityti.

2.8 pav. Fujitsu technologija

Canon korporacijos atstovai pareiškė, kad jos tyrimų padalinys sukūrė medžiagą, kurioje yra tokie magnetiniai elementai, kaip kobaltas, kobalto ir nikelio lydiniai. Naudojant šia medžiagą, galima sukurti cilindrines “kišenes”, vadinamas “nanoskylėmis”, kurių kiekviena yra 50 nanometrų (nm) skersmens ir 500 nm gylio.
Jų viduje yra magnetinės dalelės. Naudojant šia technologiją galima sukurti diskinius kaupiklius, kurių viename kvadratiniame colyje telpa 500 gigabaitai (GB) informacijos. Priminsime, kad dabar tankiausiai informaciją suspaudžia “Fujitsu” diskiniai kaupikliai (viename kvadratiniame colyje – 100 GB informacijos). “Canon” tikisi, kad pavyks pasiekti ir 1000 GB, tai yra 1 terabaito, informacijos talpumą viename kvadratiniame colyje.
Korporacijos atstovai įsitikinę, kad ši technologija artimiausiu metu pasitarnaus tankinant įrašomus duomenis ir mažinant diskinių kaupiklių savikainą. Pirmieji naujosios technologijos diskiniai kaupikliai rinkoje pasirodys ne anksčiau 2007 metais.

2.3. Magnetinės juostos

Magnetinių juostų istorija jau yra beveik 50 metų, tačiau ir šiandien kai reikia saugiai ir ilgai saugoti (rezervuoti) didelės apimties duomenys – šiuolaikiniai juostiniai kaupikliai yra nepamainomi.
Bendru atveju  pagal įrašymo technologiją įrašus galima suskirstyti į trys klases:
1.     helical scan (spiralinis įrašymas);
2.     linear (linijinis įrašymas);
3.     linear serpentine.

2.3.1. Helical scan

1950-tieji metai JAV charakterizuojami kaip televizorių gamybos pakilimo metais. Televizorių kiekis sparčiai didėjo. Egzistavusios tuo laiku linijinės technologijos gerai tiko garso įrašymui, bet visiškai netiko video įrašymui. 1956 metais kompanija “Ampex” pristatė įtaisą įrašanti magnetinius juostos takelius išilgai ašies, taip atsirado helical scan technologija. Technologija helican scan leidžia pasiekti didelį talpumą, tačiau maža įrašymo greitį. Visi įrenginiai naudojantis šia technologiją, naudoja vienoda įrašymo mechanizmą. Tačiau jie gali skirtis magnetinės medžiagos tipų, juostos pločių, takelių kiekių, magnetinės juostos prasukimo ypatybėmis, taip pat ir kitomis charakteristikomis.
Paveiksle 2.9 yra pavaizduotas tipinis helical scan technologijos įrenginio įrašymo blokas.

2.9 pav. Helican scan technologija
Paveiksle yra pavaizduotas tipinis helican scan įrašymo blokas. Magnetinė juosta yra prasukama nuo paduodančios ritės į priimančia. Jinai dalinai aprėpia (paprastai aprėptiems kampas sudaro 90) cilindrinį bugną – skenerį, kuriame yra sumontuotos po dvi įrašymo ir skaitymo galvutes. Cilindro ašis šiek tiek palenkta atžvilgių išilgai juostos ašies. Pats cilindras gali suktis nuo 2000 aps/min iki 11500 (reikšmės apytikslės). Juosta juda 1- 2 ips (colis į sekundę). Kadangi vienu metu įrašoma daug takelių efektyvus greitis gaunamas iki 100 colių į sekundę.

Technologija DAT/DDS

Šios technologijos terminologijoje yra šiokios tokios painiavos. DAT reiškia Digital Audio Tape, ir DAT įrenginiai buvo naudojami skaitmeniniam garsui įrašyti. 1989 metais kompanijos Hewlett-Packard ir Sony pristatė DDS (Digital Data Storage) standartą, kuris leido  naudoti DAT rašant duomenys į magnetinę juostą. Kasetėse DDS naudojama tokio pat pločio juosta (0.15 colio). Tačiau magnetinei medžiagai keliami didesni reikalavimai, kad užtikrinti saugų ir ilgą duomenų saugojimą.
Trumpi takeliai (jų ilgis dažnai būna 8 kartus ilgesnis už juostos plotį) yra įrašomi įstrižai, kiekvienas iš jų turi klaidų korekcijos kodą (ECC). Antra galvutė formuoją takelius kampu 40◦ atžvilgiu pirmosios. Duomenys gretimuose takeliuose įrašomi skirtingų poliarumų, todėl net jų persidengimo atvejų jie gali būti teisingai perskaityti. Skaitymo galvutės atlieka patikrinimą ir suradę klaidų jas ištaiso.
Failų katalogas saugomas juostos pradžioje arba specialiame faile kietam diske. Atstatant duomenys programa pilnai nuskaito katalogą. Tada juostą yra persukama prie reikiamos dalies ir duomenys patenka į kontrolerio buferį. Ar duomenys teisingi kontroleris tikrina naudodamas CRC  kodą. Jei duomenys nuskaityti teisingai tai duomenys iš kontrolerio buferio yra perduodami į sisteminę atminti ir įrašomi į kietą diską.
Šiandien galime sutikti šio keturias formato modifikacijas –  DDS-1, DDS-2, DDS- 3 ir   DDS-4.
Juos skiriasi magnetinėms medžiagomis, ilgių, juostos sukimosi greičiu ir talpumu. Ši technologija toliau nėra vystoma.

MammothTape technologija

8mm magnetinių juostų technologija atėjo iš video pramonės. Grupė inžinierių iš  Storage Technology Corporation atkreipė dėmesį į video sistemų galimybes ir galimybę jas pritaikyti duomenų saugojimui. 1985 metais jie palieka firmą ir įkuria savo kompaniją  Exabyte. Jų pagrindinis tikslas sukurti didelės talpos  juostini kaupiklį. 1987 metais jie išleidžia helical scan  Unix sistemom su 8 mm juosta.
1994 metais kompaniją pristato naują MammothTape  technologiją, sukurtą specialiai kompiuteriams. Jinai skyrėsi nuo kitų firmų tuo kad turėjo keletą patobulinimų.  Joje buvo realizuota geresnis juostos prasukimo mechanizmas. Tai savo ruožtu leido naudoti plonesnes ir jautresnes magnetines medžiagas, o tiksliau juosta tipo AME (Advanced Metal Evaporated), Sony specialiai sukurta duomenų įrašymui.
Kasėtės eksploatavimo laikas gautas 30 metų. Dinamiškai valomos galvutės padidino valymo periodą nuo 30 iki 72 val. Įrenginys Mammoth-1 turi po dvi galvutes įrašymo ir skaitymo, talpinantys 20 GB nesuspaustų duomenų , įrašymo greitis 3 MBps. Mammoth-2 – išsiskyrę pagerintų skeneriu.
Įtaisai Mammoth-1 turi dvi skaitymo ir įrašymo  galvutes. Talpina 20GB nesuspaustų duomenų ir įrašymo greitis  3 MBps. Mammoth-2  yra pagerinta skenerio konstrukcija. Kasetė talpina 60 GB, įrašymo greitis 12MBps. Mammoth-3 įtaisus  kompanija žada išleisti šių metų pabaigoje. Kasėtės talpa 120 GB, įrašymo greitis 18 MBps.

AIT technologija

Technologija Advanced Intelligent Tape buvo sukurta 1996 metais  Sony kompanijoje. Tuo metu reikėjo didelės talpos duomenų saugyklų. Eilė naujovių, tokių kaip stipresnė ir plonesnė juosta, pagerintas padengimas, nauja sistema galvučių ir atminties mikroschemą, įtaisytą kasetėje (Memory-In-Cassette — MIC), leido gauti didesnę duomenų talpą ir mažesne klaidų tikimybę. Duomenų suspaudimui AIT naudoją IBM sukurta technologiją Advanced Lossless Data Compression (ALDC). Jinai leidžia suspausti duomenys su koeficientu 2,6:1. Mikroschemoje MIC saugoma tarnybinė informacija, kuri paprastai yra saugoma juostos pradžioje. Jinai turi indeksus, kurie nurodo failų vieta juostoje ir duomenų laukus kuriuose leidžiama informacija papildyti. Kadangi įtaiso elektronika gali pati nustatyti ieškomo failo vieta juostoje, paieška labai pagreitėja, apytiksliai 150 kartų lyginant su skaitymo/rašymo greičių. Taip pat yra įtaisytas galvučių valymo mechanizmas Active Head Cleaner, kuris pradeda veikti tik tada kai atsiranda daug klaidų. Paskelbta Sony AIT vystymosi programa numato duomenų perdavimo greičio ir talpos padvigubėjimą kas du metus.
Pirmieji AIT- 1 atsirado 1996 metais. Jie leido išsaugoti viename kasetėje 25 GB nesuspaustu duomenų ir įrašymo greitis 3MBps.  Antroji įtaisų karta AIT-2 pristatyta po 3 metų. Kaip ir buvo žadėta kasėtės talpa ir įrašymo greitis padvigubėjo. Tai buvo pasiekta patobulinus įrašymo technologiją, kodavimo schemą ir  kt. Patentuota įrašymo galvučių technologija HyperMetal laminate davė didesni signalo lygį, tai leido 50% padidinti duomenų įrašymo tankumą. MIC talpa buvo padidinta dvigubai (64 KB), todėl duomenų pasiekimas sumažėjo iki 20 sekundžių.

2.10 pav. AIT- 3 bendras vaizdas
Balandį Sony paskelbė apie AIT-3 (2.10 pav.) kasėtės talpa sudarys 100 GB nesuspaustų duomenų (260GB suspaustų), duomenų perdavimo greitis 12 MBps (31 MBps). Duomenų perdavimo greitis padidintas, padidinus kanalų skaičių iki keturių. Įtaisas palaiko Ultra SCSI 160 interfeisą.
AIT-4 įtaiso pasirodymas planuojamas  2003 metų pabaigoje. Talpa ir duomenų perdavimo greitis bus padidinti 100%. Planuojama tai gauti panaudojus magnetirezistyvines galvutes, kurios leis takelių storį sumažinti iki 2,75 m.

VXA technologija

Technologija Variable-Speed Architecture priklauso spiralinių klasei, tačiau juostos sukimo mechanizmas skiriasi  nuo klasikinio. Ją 1999 metais pristatė Ecrix kompanija. Ši technologija išsprendė eile problemų  egzistuojančių  srautinėje technikoje, kai naudojama tradicinė technologija.
Srautinė technika  naudojama spiraliniame ir linijiniame įrašyme  skaitymo/rašymo operacijos metu operuoja visu takeliu, kuriame yra tukstančiai baitų duomenų. Norint gauti maksimalia nauda reikia kad įrenginys  suspėtu priimti ir perduoti duomenys gaunamus iš kasetes. Technologiją VXA turi 3 naujoves: Discrete Packet Format (DPF), Variable Speed Operation (VSO) ir OverScan Operation (OSO). Įtaisai VXA-1 turi 33GB nesuspaustų duomenų talpą ir  greitis skaitymo/rašymo 3 MBps.

2.3.2. Linear (linijinis įrašymas)

SLR technologija

1996 metais kompanija Tandberg Data pristatė Scalable Linear Recording (SLR) technologija. Jos ypatumas yra daugiakanalės plonajuostės magnetorezistyvinės galvutės ir originali jų pozicionavimo sistema. Rezultate gauta didesnis takelių tankumas – iki 192 takelių. Pradedant nuo SLR100 modelio įrašymui yra naudojamas Variable Rate Randomizer metodas. Šis metodas yra PRML variantas, sukurtas Overland Data kompanijos specialiai linijinio įrašymo įtaisams. Visi šitie patobulinimai leido pasiekti 50 GB nesuspaustų duomenų ir duomenų perdavimo greičio 10 MBps. Kompanija Tandberg gana aukštai vertina savo technologijos potencialą ir žada pasiekti 800 GB kasetėje ir įrašymo greitį iki 13 MBps. Nauja technologija O-Mass leis ženkliai padidinti juostinių kaupiklių talpą.  Technologijos kūrėjai atsisakė standartinės skaitymo/rašymo galvutės, pakeitė ją puslaidininkinių įrašymo įtaisų. Jis gali formuoti 32 takelius ir turi lazerinį skaitymo įtaisą. Pirmieji įtaisai pasirodys 2003 metais. Kasėtės talpa bus lygi 600GB talpos. Tolesni Tandberg planai yra per keleta metų gauti O-Mass kasečių talpa iki 10 TB.

ADR technologija

1985 metais pasirodžius CD-ROM daugelis kalbėjo apie magnetinių juostų epochos pabaigą. Tačiau nauji tyrimai ir patobulinimai leido magnetinėms juostom atlaikyti optinių įtaisų spaudimą. 1999 metais jauna kompanija OnStream pristatė nauja technologiją Advanced Digital Recording. Šioje technologijoje yra tokios naujovės:
1.    Įtaisytos į juostą priemonės signalizuojančios apie galvutės padėtį (buried servo signaling);
2.    Daugiakanalis įrašymas;
3.    Kintamas greitis duomenų apsikeitime;
4.    Padidintas įrašymo patikimumas;
Buried servo signaling leidžia galvutei tiksliai sekti juostos judėjimą. Galima ženkliai padidinti takelių tankį. Taip pat jinai naudojama duomenų vientisumui užtikrinti. Panagrinėkim keleta detalių.

2.11 pav. buried servo signaling panaudojimas

Dažniausiai duomenys yra įrašomi ne į visą magnetinės medžiagos gylį, o į plona paviršiaus sluoksnį. Tipiniams įrenginiams jis sudaro apie 10% storio. Jeigu į ta pačia juosta yra įrašomas signalas su mažesnių dažnių, tai jisai įsiskverbę į didesnį gylį. Todėl ant viršaus to signalo gali būti patalpinti duomenys tai yra juostoje gaunami du signalai skirtinguose sluoksniuose. Šis signalas yra eilė sinusinių bangų įrašytų skersai juostos. Pav6 . Fazės lyginių ir nelyginių bangų  yra pastumtos 180 .  Takeliai  kerta sinusoides taškuose esančiuose priešinguose fazėse, todėl suminis signalas yra lygus nuliui. Judant galvutei nuskaitomas signalo skirtumas yra proporcingas galvutės pasislinkimui, o jos kryptis nustatoma iš fazės signalo.
Antra  naujovė tai plonasluoksnė magnetorezistyvinė  aštuonių kanalų galvutė.  Įrašymas ir nuskaitymas 8 takelių leidžia sumažinti   juostos sukimo greitį išsaugojant našumą. Savu ruožtu mažas greitis sumažina juostos trinti ir generuojama šilumą, energijos sunaudojimą, triukšmo lygį, juostos susidėvėjimą.
Kintamas duomenų apsikeitimo greitis leidžia pasiekti didžiausia produktyvumą. Didžiausias produktyvumas gaunamas kai duomenų srautas nenutruksta. Šita sąlyga išlaikoma kai greitis yra mažas ir kompiuteris suspėja perskaityti ir pateikti magnetinei juostai duomenys. Tipiniuose įtaisuose  juostos sukimo greitis yra pastovus ir  sutrikus sinchronizacijai juostą reikės stabdyti. Technologija ADR leidžia keisti juostos sukimosi greitį ir duomenų perdavimą nuo 0,5 iki 2 MBps nesuspaustiems duomenims, priklausomai nuo kompiuterio duomenų apsikeitimo greičio.
Duomenų vientisumui užtikrinti daugelyje magnetiniu juostų kaupikliuose naudojamas procesas “skaitymo įrašymo metu” (Read-While-Write — RWW). Tai yra realizuojama su atitinkavom skaitymo galvutėm. Buried servo signaling leidžia greitai nustatyti juostos defektines dalis. Kai įtaisas nesuranda  papildomo signalo jis pasižymi ta vieta kaip defektine ir pradeda į ją rašyti tik tada kai signalas atsiranda. Be to yra formuojamas  korekcijos kodas ir vertikaliems ir horizontaliems takeliams. Gaunama didelis patikimumas: vienas nenuskaitytas bitas iš 1019 įrašytų. Rugpjūčio mėnesį kompanija pristatė ADR2.60IDE. Takelių skaičius buvo padidintas nuo 192 iki 384, talpa 60GB suspaustų duomenų ir įrašymo greitis 5 MBps. Skaitoma kad ADR įtaisai yra optimalus sprendimas serveriams pradinio lygio.

2.3.3. Linear serpentine

Šitas metodas skiriasi nuo klasikinio linijinio tuo, kad operacijos skaitymas/rašymas vykdomos  judant juostai į priekį ir judant juostai atgal.

DLT technologija

Technologija Digital Linear Tape atsirado 1985 metais Digital Equipment Corporation (DEC) kompanijoje, kai ji kūrė naujas įrašymo technologijas į standartinę juostą savo įžymiems  MicroVAX. Pirmos komercinės sistemos atsirado 1989 metais, o 1994 metais visas teisias į technologiją  įsigijo kompanija  Quantum.
DLTtape turi unikalia juostos sukimo būdą, minimizuojanti juostos kontaktą su nukreipiančiais ritinėliais ir galvute.   Yra naudojama dvimotorė sistema valdoma kompiuteriu. Tai leidžia su dideliu tikslumu reguliuoti juostos sukimo greitį optimizuojant skaitymo/rašymo operacijas. Duomenys įrašomi per visa juostos ilgį lygiagrečiais takeliais, kurie grupuojami į poras. Pasiekus juostos pabaigą galvutės nusistato į naują poziciją ir atlieka įrašymą priešinga kryptim. Į juostą gali tilpti 128 arba 208 takelių. Įrašymo metu yra naudojama Symmetric Phase Recording (SPR) technika, kuri leidžia duomenys takeliuose formuoti skirtingu kampu ( 2.12 pav.). Keturių kanalu skaitymo/rašymo sistema leidžia gauti duomenų perdavimo greitį 5 MBps nesuspaustiems duomenims. Duomenų tikslumą  užtikrina mikroschemą (ASIC), formuojanti klaidų korekcijos kodą  (ECC) pagal Ridą-Saliamoną  kiekvienam 64 KB duomenims, 64- bitų perteklinį ciklinį kodą(CRC) ir 16 bitų klaidos aptikimo kodą(EDC).
1998 metais kompanija pristatė   Super DLTtape (SDLT) technologiją turinčią tokias naujoves:
1.    Valdomas lazeriu magnetinis įrašymas(Laser Guided Magnetic Recording — LGMR);
2.    Technologiją Pivoting Optical Servo (POS), apjungiančia magnetinį įrašymą su lazerine galvučių pozicionavimo sistema;
3.    Magnetorezistyvinių  galvučių  klasteris (Magneto Resistive Cluster heads — MRC);
4.    PRML kriterijų naudojimas įrašant duomenys.

2.12 pav. Takelių formavimas juostoje
Šiandien Quantum gamina SDLT 220, kurio talpa  110GB ir duomenų perdavimo greitis 11 MBps.

LTO technologija

Visos anksčiau aptartos sistemos yra patentuotos, o tai trukdo konkurencijai. Todėl kompanijos Hewlett-Packard, IBM ir Seagate sukūrė atvira linijinio (linear serpentine) įrašymo standartą Linear Tape Open. Naujas standartas leis sukurti įrenginius su įvairiom funkcinėm galimybėm  ir charakteristikom, dirbančius tiek atskiram serveryje ar sudėtingame tinkle, kur reikia greito duomenų gavimo ir ten kur svarbiau yra duomenų talpumas. Todėl buvo pasiūlytos dvi LTO standarto realizacijos : formatas Accelis kai reikia greito duomenų gavimo, ir Ultrium – didelių duomenų rezervavimui.
Nežiūrint šių formatų skirtumams kiekvienas iš jų turi visas LTO standarto savybes. Visų pirma padidintas skaitymo/įrašymo kanalų skaičius. Pirma generacija LTO numato 8 kanalus , tolesnės 16 kanalų. Pagerintos taip pat valdymo mechanizmo sistemos ir galvučių konstrukcija kas leidžia tikslų jų pozicionavimą ir didelį duomenų įrašymo tankį. Duomenų tikslumas palaikomas patikimu loginiu formatu, kuriame yra nauji suspaudimo algoritmai ir kodas RLL (Run Length Limited). Realizuotas dinaminis duomenų perrašymas, įrašytose defektiniuose takeliuose. Kasetė turi įtaisyta atminti LTO Cartridge Memory (LTO-CM). Pagaliau įrašomi duomenų blokai yra indeksuojami. Tai leidžia atlikti greita paiešką naujų blokų ir supaprastina klaidų radimą ir atstatymą.
Tam kad maksimaliai išnaudoti magnetinį paviršių LTO formatas numato magnetinės juostos dalijimą į siauras zonas (juosteles) įrašymui. Šių zonų skaičius priklauso nuo realizuojamo formato: Ultrium – keturios zonos, Accelis – dvi. Galvutė apima viena juostelę ir užpildo jas paeiliui. Iš viršaus ir apačios juostelės yra valdymo takeliai kuriuose informacija naudojama valdyti galvutės padėtimi. Panagrinėkim kiekviena formatą atskirai.
Ultrium – didelių duomenų problemos sprendimas. Šitas formatas leidžia pasiekti didelę talpą ir aukšta informacijos perdavimo greitį. Pirmą įtaisų kartą leidžia įrašyti  100 GB nesuspaustų duomenų į viena kasetę, duomenų perdavimo greitis 20 MBps. Kasetė turi 600 metrų  juostos. Skaitymo/įrašymo elementai ant galvutės grupuojami poromis taip, kad  įrašomi duomenis iš būtų tikrinami. Užpildžius vieną  juostelę, galvutė pasislenka ir pradeda įrašinėti kitą juostelę.
Ultrium įtaisai šiuo metų gaminami tokių gamintojų: Hewlett-Packard, IBM ir Seagate. Manoma kad ateityje nesuspaustų duomenų talpa sieks 800 GB.
Accelis – minimalus  informacijos išrinkimo greitis. Įtaiso konstrukcija skirta gauti minimalų duomenų pasiekimo laiką, dėl to yra mažas duomenų talpumas. Juosta yra susiaurinta iki 8mm, todėl takelių sumažėjo iki 256, jos ilgis 216 metrų. Tai leidžia gauti 25 GB nesuspaustų duomenų, perdavimo greitis  10 MBps. Kasetė turi dvi rites  (Ultrium viena). Kadangi  magnetinė juosta yra kasėtės viduje  tai  juostos nereikia persukti į pradžią. Duomenų paieška gaunama ne daugiau 10 sekundžių.

3. OPTINĖS LAIKMENOS
3.1. Kompaktiniai diskai

Sony ir Philips 1980 metais išrado kompaktinį diską. 1982 metais pradėtas gaminti kompaktinis diskas (CD-AUDIO) kelių metų bėgyje pilnai užkariavo muzikinę rinką, išstumdamas vinilinius diskus.  Geras garsas, maži matmenys, patogus ir patikimas saugojimas ir ilgaamžiškumas pritraukė daugybe vartotojų. Pirmieji CD buvo skirti skaitmeninio garso įrašams saugoti. Juos kuriant buvo iškeltas uždavinys – diske sutalpinti valandos trukmės HiFi kokybės garso įrašą. 1984 metais buvo  pristatytas CD-ROM kompaktinis diskas.  Buvo pradėta kurti nauji diskų standartai, didinamas duomenų perdavimo greitis.
Kompaktinių diskų standartai yra tokie:
CD-DA – šis standartas buvo priimtas 1982 firmų Philips ir Sony. Jis koduojamas Compact Disc Digital Audio (skaitmeninio garso kompaktinis diskas).
CD-ROM – po Audio CD sukūrimo 1984 metais Philips ir Sony pradėjo naudoti diskus kompiuterių informacijos saugojimui.
Mixed Mode CD – sujungus CD-ROM ir CD-DA buvo sukurtas Mixed Mode CD (maišyto režimo).
CD-ROM/XA – šio disko pavadinimas šifruojamas kaip Compact disc – Read Only Memory / eXtended Architecture (CD-ROM / išplėstoji architektūra). Nors tokį diską 1989 metais sukūrė Philips, Sony ir Microsoft, standartas galutinai buvo patvirtintas tik 1991.
CD-I – šis standartas buvo sukurtas 1987 metais Philips ir Sony korporacijose. Tai specialus standartas kurį numatyta naudoti buitinės technikos pramonėje. Buvo sukurti specialūs grotuvai palaikantys šį standartą.
CD-EXTRA – tai standartas suderinantis normalius audio kompaktus ir CD-ROM/XA duomenų takelius, panašiai kaip ir Mixed Mode CD.
3.1.1. CD-ROM technologija
CD-ROM diskai yra skirti tik skaitomos (read only) informacijos saugojimui. Rašymo į CD-ROM principas yra paimtas iš muzikinių plokštelių rašymo metodo – naudojamas besisukantis diskas su spiralės formos takeliu. Lazerio spindulys panaudojamas ne tik informacijos įrašymui, bet ir jos nuskaitymui.
Pradinis įrašas į diską padaromas ant poliruoto stiklinio disko, padengto 0,12-0,15 μm lako, jautraus šviesai, sluoksniu. Rašymas vyksta lazerio spindulio pagalba. Spindulio paveiktos sluoksnio vietos panaikinamos tirpikliu ir lako paviršiuje kas 1,6 μm susidaro 0,12 μm aukščio ir 0,6 μm pločio įdubos. Šios įdubos vadinamos pitais (paviršiaus informacinis vienetas analogiškas dvejetainėje sistemoje bitui). Išsidėstę paeiliui pitai sudaro spiralinį takelį, kuris prasideda disko centre. CD-ROM padidintas vaizdas parodytas 3.1 pav.

3.1 pav. Padidintas CDROM disko vaizdas
Diskų kopijų gaminimas taip pat panašus į patefono plokštelių tiražavimą. Nuo stiklinio disko, padengto laku, gaunamos metalinės kopijos, kurios ir naudojamos kaip matricos presuojant karšto (skysto) polikarbonato diskus. Ant šių diskų užgarinamas metalo sluoksnis atlieka reflektoriaus funkciją. Gauti diskai padengiami skaidriu apsauginiu polikarbonato sluoksniu, atspariu mechaniniam poveikiui, drėgmei ir temperatūrai.
Kompaktinio disko pjūvis pateikiamas 3.2 pav.

3.2 pav. CD-ROM disko konstrukcija.
CD-ROM diskų fiziniai parametrai yra pateikiami 3.1 lentelėje.

3.1 Lentelė. CDROM disko fiziniai parametrai
Diametras (mm)    120
Disko storis (mm)    1,2
Informacinio sluoksnio storis (mm)    1,2
Takelio plotis (μm)    1,6
Minimalus pito ilgis (μm)    0,83
Maksimalus pito ilgis (μm)    3,1
Pito plotis (μm)    0,4
Pito gylis (μm)    0,1
Tarpeliai tarp pitų (μm)    1
Tarpai tarp takelių (μm)    1,6
Naudojamo lazerio bangos ilgis (nm)    780
Vieno sluoksnio talpa (Gb)    0,65

3.1.2. CD-R technologija
Kalbant apie visus kompaktinius diskus pridedama dalis “tik skaitomi diskai” (read only discs) Tai primena, kad juos galima skaityti su kompaktinių diskų grotuvais ir CD-ROM įrenginiais, bet informacijos juose šiais įrenginiais pakeisti negalima. Tai yra naudinga, kai reikia pagaminti daug disko kopijų už žemą savikainą, bet nenaudinga, kai kopijų skaičius yra mažas.
Tobulėjant optinių duomenų kaupimo įtaisų technologijoms, buvo sukurti keli optiniai informacijos įrašymo būdai. Vienas iš jų WORM (Write Once-Read Many, rašyti vieną kartą – skaityti daug kartų). Informaciją į diską galima įrašyti tik vieną kartą, jos ištrinti neįmanoma.
WORM technologija buvo sukurta 1988 metais Japonijos kompanijoje Taiyo Yuden. Šį standartą Philips ir Sony korporacijos priėmė 1990 metais. CD-R diskus galima skaityti su standartiniais CD-ROM įrenginiais. Taip pat buvo įvesti papildomi patobulinimai. Rašant informaciją, dalį WORM disko galima palikti tuščia. Šią vietą galima užpildyti kitos rašymo sesijos metu. Tai vadinamasis “multisession” (daugkartinio rašymo) režimas. Šių CD-R diskų struktūra ir gamyba yra panaši į paprastų CD-ROM.
Diskas yra pagamintas iš polikarbonato kurio vidinis paviršius yra padengtas specialių dažų sluoksniu. Lazerio spindulys gali pakeisti dažų sluoksnio šviesos absorbcijos laipsnį. Sekantis sluoksnis yra pagamintas iš aukso arba sidabro. Šis metalo sluoksnis padengtas apsauginiu lako paviršiumi. Padidintas CD-R disko fragmentas pavaizduotas 3.3 paveiksle.

3.3 pav. CD-R fragmentas Čia A-    B – apsauginis lakas; C – atspindintis sluoksnis; D – aktyvus įrašomas sluoksnis(DYE); E – pagrindas(polikarbonatas).
Šie diskai gamybos metu yra suformatuojami. Tai yra jų neskaidriame dažų sluoksnyje yra suformuotas 0,6-0,7 μm spiralinis takelis (griovelis) , kuris ir “rodo kelią”. Šiame takelyje informacija įrašoma: galingu lazerio spinduliu yra išdeginamos skylutes iki atspindinčiojo sluoksnio. Informacija skaitoma mažos galios spinduliu, matuojant atsispindėjusios šviesos intensyvumą. Šviesos srauto pokytis atsiradęs lazerio spinduliui einant per duobutės kraštą, yra koduojamas vienetu, o nekintantis šviesos srautas – nuliu. Privalumas – gana žema vieno disko savikaina.
3.1.3. CD-RW technologija
CD-RW diskai tai Compact Disc ReWritable ( perrašomi kompaktiniai diskai ). CD-RW diskai dar vadinami CD-PD (compact disc phase detected). Taip yra todėl, kad informacija saugoma keičiant medžiagos fizinę būseną (fazę).
Tokį diską sudaro : pagrindas, šviesą atspindintis sluoksnis, informacinis sluoksnis ir apsauginis sluoksnis. Pagrindinė šios struktūros dalis – informacinis sluoksnis. Jį sudaro : sidabras, indis, antimonis, teliūras (Ag-In-Sb-Te) . Tai keičiantis savo fazę sluoksnis. Trumpam lazerio spinduliu įkaitinus mikrosritį, ji pakeičia savo būseną – iš amorfinės į kristalinę, įkaitinus dar kartą sritis grįžta į pradinę būseną iš kristalinės į amorfinę. Informacijos nuskaitymo metodas yra labai paprastas ir pagrįstas tuo, kad amorfinė medžiagos būsena yra neskaidri, o kristalinė atvirkščiai – skaidri, grįžtančiojo lazerio spindulio intensyvumas priklauso nuo informacinio paviršiaus fazės. Informacija skaitoma, kaip ir CD-ROM arba CD-R kaupikliuose, matuojant atsispindėjusios mažos galios lazerio šviesos intensyvumą.
CD-RW disko struktūra pavaizduota 3.4 paveiksle.

3.4 pav. CD-RW disko struktūros pjūvis

3.1.4. CD-MO technologija
Kadangi WORM technologija turi savo trūkumų, buvo pradėta ieškoti naujų optinių informacijos saugojimo būdų. Kitas informacijos saugojimo būdas – magneto optinis. Šiuo būdu išsaugotą informaciją galima keisti kiek norima kartų.
Klasikinį CD-MO diskelį sudaro pagrindas, šviesą atspindintis aliuminio sluoksnis, informacinis ir apsauginis sluoksnis. Magneto optinis metodas pagrįstas Kero efektu. Šis efektas pasireiškia tuo, kad įmagnetintas paviršius keičia atsispindėjusio poliarizuoto šviesos srauto poliarizaciją priklausomai nuo magnetinio lauko poliškumo. Informacija įrašoma naudojant lazerio spindulio ir magnetinio lauko derinį, o skaitoma matuojant grįžtančio lazerio spindulio poliarizaciją.
Informacinį sluoksnį sudaro tik kelių atomų storio įmagnetintas, temperatūrai jautrus, šviesą poliarizuojančio oksido sluoksnis. Informacijos vienetas įrašomas lazerio spinduliu įkaitinus šio sluoksnio mikroskopinę sritį iki Kiuri taško (Kiuri taškas – temperatūra prie kurios medžiagos diamagnetinės savybės susilpnėja, tai yra apie 145 laipsniai Celsijaus) ir tuo pat metu rašymo galvutės sukurtu stipriu magnetiniu lauku mikroskopinėje srityje pakeičiant sluoksnio dalelių įmagnetinimo poliškumą, kuris užsifiksuoja mikroskopiniai sričiai auštant. Įmagnetinimo kryptis ir poliarizacinės mikroskopinės srities savybės priklauso nuo to, kas buvo įrašyta – vienetas ar nulis. Skaitant informaciją, jau mažos galios lazerio spindulys pereina permagnetintą mikroskopinę sritį, atsispindi nuo aliuminio sluoksnio ir jau poliarizuotas grįžta į analizatorių, kuris ir nustato, kas toje mikroskopinėje srityje buvo įrašyta.

3.5 pav. CD-MO fragmento pjūvis

3.1.4. Klaidų nustatymas ir korekcija
Visi CD formatai iš 33 bitų paketo naudoja 9 bitus takelio kontrolei ir klaidų nustatymas bei korekcijai. Yra dvi skirtingos klaidų atsiradimo priežastys. Pirmasis klaidų tipas gali būti gautas disko gaminimo procese: maži oro burbulėliai ar mikroskopiniai nešvarumai gali interferuoti su lazerio spinduliu. Kitos klaidos gali atsirasti nuo pirštų anstpaudų, įbrėžimų ar nešvarumų. Raudonoji Knyga (RedBook – CD standato aprašymas) leidžia iki 250 klaidų per sekundę. Visos šios klaidos taisomos specialia klaidų korekcijos sistema.
Visų klaidų nustatymas ir korekcijai yra naudojama papildoma informacija ir specialiūs matematiniai algoritmai. Tai padeda atrasti klaidas ir atstatyti tikras duomenų vertes. Klaidų nustatymo ir korekcijos schemos yra vadinamos EDC (error detection code), ECC (error correction code), ir EDAC (error detection and correction code). CD Klaidų korekcijos kodo pagrindas yra pavadintas Reed Solomon Code. Audio CD grotuvai ir CD kaupikliai naudoja vidinę klaidų korekcijos schemą pavadinta CIRC (Cross Interleaved Reed Solomon Code). Toks dekoderis yra integruotas kaupiklių mikroschemose. Ši klaidų korekcija yra pati galingiausia, ji duoda geriausius rezultatus, ji iš 109 klaidų palieka tik vieną (audio CD). Kompiuterių kaupikliams bet kokios klaidos yra neleistinos, todėl dar naudojama lygiagreti klaidų korekcija. Ji pavadinta sluoksnine ECC ir yra įrašoma kartu su vartotojo sektorių duomenimis. Sluoksninė ECC gali būti dekoduojama tiek elektrineje tiek ir programinėje dalyje.

3.1.5. Kompaktinių diskų tendencijos
Sony 2000 metų viduryje pristatė standartą kuris numato  kompaktinio disko talpos padvigubinimą iki 1.3 GB. Naujas standartas gaunamas atlikus keleta paprastų modifikacijų. Takelio plotis sumažintas nuo 1.6 μm iki 1.1 μm, minimalus pito ilgis – nuo 0.833 iki 0.623 μm. Taip pat klaidų korekcijos (CIRC) parametrai buvo pakeisti, gautas naujas klaidų taisymas vadinamas CIRC7. Šis standartas naudoja ta pati lazerio bangos ilgį, tačiau disko sukimo  greitis buvo sumažintas nuo 1.2 – 1.4 ms iki 0.9 ms. Sony vadina šiuos diskus DD-R ir DD-RW. Standarto trukumas esami įrenginiai negalės skaityti DD-R ir DD-RW diskų.

3.2. DVD diskai
Susidūrus su CD talpumo problemomis 1995 metais buvo nuspręsta priimti vieningą naujos kartos, didelio tankumo optinių diskų formatą – DVD. Pradžioje tai buvo skaitoma kaip skaitmeninis video diskas (Digital Video Disk), vėliau tai pradėjo šifruoti kaip universalus skaitmeninis diskas (Digital Versatile Disk). Šis formatas buvo pasirinktas atmetus kitus du variantus :
1.    Multimedia CD (pristatė Philips ir Sony);
2.    Aukšto tankumo diskai SDD (Toshiba, Matsushita, Time Warner).
1995 metų pabaigoje  10 (Hitachi, Matsushita, Mitsubishi, Philips, Pioneer, Sony, Thomson, Time Warner, Toshiba ir JVC) pasaulinių firmų įkūrė DVD Consortium ir nustatė DVD diskų standartų specifikaciją. 1997 metais DVD Consortium pavadinimas buvo kakeistasį  DVD Forum ir tapo atviras kitų narių įstojimui.. Šiuo momentų jį sudaro 200 narių, o į jo komiteto sudėti be pirmų 10 įeina tokios 7 kompanijos: IBM, Intel, NEC, Sharp, LG Electronics, Samsung, Industry Research Institute of Taiwan. DVD Forum palaiko ir toliau plėtoja DVD standarto specifikaciją.
Diskų formatai yra tokie:
•    DVD-ROM : didelės talpos diskas;
•    DVD-Video – skaitmeninis video diskas;
•    DVD-Audio – muzikinis diskas;
•    DVD-R -vieną karta įrašomas diskas;
•    DVD-RAM-  daug kartų perrašomas diskas.  Taip pat yra DVD-RW ir DVD+RW formatai.
3.2.1. DVD-ROM diskai
DVD diskai yra tokio paties diametro (120mm) ir storio (1,2mm) kaip ir tradiciniai kompaktiniai diskai, tik skirtingai nuo jų, informaciją galima saugoti abiejose disko pusėse (numatyti ir vienpusiai diskai). Abiejose pusėse galima saugoti po 4,7 GB informacijos, o tai viršija 7 kompaktinių diskų talpą. Be to galima naudoti diskus su dviem darbiniais sluoksniais kiekvienam paviršiui. Šiuo atveju kiekviena disko pusė talpina 8,5 GB informacijos (4,7 pirmame sluoksnyje, 3,8 antrame). Naudojant abi disko puses bendras talpumas siekia 17 GB t.y. lygus 26 paprastiems kompaktiniams diskams. 3.6 paveiksle pateikiamas DVD disko vaizdas.

3.6 pav. DVD diskas
Kaip ir CD-ROM, DVD diskai saugo duomenis dėka įdubimų, esančių spiraliniuose takeliuose atspindinčiame metaliniame paviršiuje, padengtame plastiku. Analogiški jie ir informacijos įrašymo principais. Informacijos skaitymas vykdomas lazerinių spinduliu, kuris skenuoja atspindinti sluoksnį. Pakliuvus lazerio spinduliui į įdubimą, spindulis yra tiksliai atvaizduojamas į registracinį detektorių, tada jo signalas yra didesnis už užduota slenkstį – tai atitinka loginį vienetą. Nesant įdubimui spindulis išsisklaido ir signalas iš detektoriaus yra mažesnis už slenkstį.
Pagrindinis reikalavimas, kuriant DVD, buvo paprastas: padidinti talpą, padidinus takelyje įdubimų, prie viso to technologija turi būti pigi. Tyrimų rezultatu tapo kokybiškesnio lazerio atradimas su mažesniu bangos ilgiu, dėl ko tapo įmanoma panaudoti mažesnius įdubimus.
Įprastame CD-ROM įrenginyje lazerio banga yra 780 nm ilgio, o DVD – 650 nm arba 635 nm. Kita naujovė – tai naujas sektorių formatas, patikimesnis klaidų koregavimo kodas, ir pagerintas kanalų moduliavimas. Optinė galvutė buvo patobulinta panaudojus linzes su aukštesniu apertūros laipsniu, kas leido tiksliau sufokusuoti lazerio spindulį.
Vizualiniam palyginimui toliau pateiktas CD ir DVD fragmentų padidinti vaizdai (3.7pav.).

3.7 pav. DVD ir CD padidintas vaizdas.
Pateikiu lentelę su DVD-ROM diskų pagrindiniais parametrais
3.2 Lentelė. DVD disko fiziniai parametrai
Diametras (mm)    120
Disko storis (mm)    1,2
Informacinio sluoksnio storis (mm)    0,6
Takelio plotis (μm)    0,74
Minimalus pito ilgis Viensluoksnio/dvisluoksnio (μm)    0,40/0,44
Lazerio bangos ilgis (nm)    650
Sluoksnių skaičius    1,2,4
Vieno sluoksnio talpa (Gb)    4,7

DVD diskus pagal sluoksnius galima suskirstyti taip :
1.    SS – single side (vienpusis diskas)
2.    SL – single layer (vienas sluoksnis)
3.    DS – double side (dvipusis diskas)
4.    DL – double layer (dvigubas sluoksnis)
Taigi, kaip matome gali būti keturi DVD diskų variantai. Panagrinėsime jų struktūras privalumus bei trūkumus.
Vienpusis diskas su vienu informaciniu sluoksniu.
Šis diskas labiausiai primena įprastą CD-ROM. Informacija saugoma disko vienos pusės viename sluoksnyje. Šio disko ir struktūra yra gana panaši į CD-ROM disko struktūrą. Informacija saugoma atspindinčiame sluoksnyje padarant įdubas (pitus). Pateikiu tokio disko struktūrą.

3.8 pav. SS/SL disko struktūra
Kaip matome, tokio disko struktūra praktiškai nesiskiria nuo CD-ROM disko struktūros. Čia yra tokie pat sluoksniai, kaip ir kompaktiniame diske.
Dvipusis diskas su vienu informaciniu sluoksniu.
Dvipusis DVD diskas primena du CD-ROM diskus suglaustus nugarėlėmis. Čia panaudotas lanksčių magnetinių diskelių (Floppy discs) dvipusio rašymo principas. Šiuo atveju darbiniai sluoksniai yra abiejose disko pusėse. Atitinkamai padidėja ir disko talpumas. Nuskaityti informacijai iš tokių diskų, įrenginiai turi turėti nuskaitymo galvutes iš abiejų pusių arba diskas turi būti vartomas. Šių diskų darbinio sluoksnio storis yra 0,6 mm, viso disko kaip ir paprasto vienpusio DVD disko – 1,2 mm.
Pateikiu tokio disko struktūrą.

3.9 pav. DS/SL DVD disko struktūra
Vienpusis diskas su dviem informaciniais sluoksniais.
Tokių diskų talpa yra 8,5 GB (4,7 pirmame sluoksnyje, 3,8 antrame). Čia informacija yra saugoma dviejuose sluoksniuose ir svarbiausias elementas skiriantis šiuos diskus nuo viensluoksnių – pusiau skaidrus reflektorius. Šis reflektorius ir skiria abu informacinius sluoksnius. Tai kritinis disko elementas. Jo gamybos technologija yra pati sudėtingiausia disko gamybos eigoje. Pusiau skaidrus reflektorius ga minamas iš aliuminio, nors yra įvairių realizavimo būdų. Visi kiti elementai išlieka tie patys. Viensluoksnio ir dvisluoksnio diskų struktūros pavaizduotos 3.10 paveiksle.

3.10 pav. Viensluoksnio (SL) ir dvisluoksnio (DL) diskų struktūrų palyginimas
Informacijos saugojimo būdas išlieka tas pats – sukuriamos skirtingai šviesą atspindinčios vietos (pitai), tik jie kuriami ne viename, o dviejuose sluoskniuose. Informacija nuskaitoma fokusuojant lazerio spindulį į reikiamą informacinį sluoksnį. Tai pavaizduota 3.11 paveiksle. Kai linzė lazerio spindulį sufokusuoja į viršutinį sluoksnį, informacija ir skaitoma iš jo, o antro sluoksnio informacija nuskaitoma sufokusavus spindulį į antrąjį sluoksnį. Šiuo atveju spindulys turi praeiti per pirmo sluoksnio pusiau skaidrų reflektorių.

3.11 pav. Lazerio spindulio fokusavimas dvisluoksniams DVD diskams.
Dvipusis diskas su dviem informaciniais sluoksniais.
Šiuose diskuose naudojama paprastų dvisluoksnių diskų technologija, tik šie dvigubi sluoksniai kuriami abiejose diskų pusėse. Gamyba šiuo atveju nežymiai sudėtingesnė, tačiau gaunamas du kartus didesnis talpumas (17 Gb). Tokio disko struktūra pateikiama 3.12 paveiksle.

3.12 pav. DS/DL DVD disko struktūra
3.2.2. DVD-R diskai
Tokie įtaisai DVD-R (DVD Recordable) gali informaciją įrašyti tik vieną kartą. 1997 metais pirmieji DVD-R buvo 3.95 GB talpos. Vėliau padidino iki 4.7 GB. Kadangi DVD diskai yra dvipusiai tai galima pasiekti talpą iki 9.4 GB. Darbiniai tokių diskų paviršiai yra padengti specialiais temperatūrai jautriais dažais (kaip ir CD-R). DVD-R lazeris turi du nustatytus režimus. Rašant lazerio spindulys įkaitina atitinkamas temperatūrai jautraus sluoksnio vietas iki kelių šimtų laipsnių. Dėl to šios vietos pakeičia savo spalvą ir tuo pačiu atspindėjimo savybes. Šie pakitimai yra negrįžtami, todėl pakeisti šios informacijos neįmanoma. Skaitant lazeris dirba mažesniu galingumu todėl negali pakeisti optinių sluoksnio charakteristikų. 3.3 lentelėje pateikti DVD-R ir CD-R skirtumai.

3.3 lentelė DVD-R ir CD-R techniniai duomenys.
Parametras    DVD-R    CD-R
Įrašymo banga    635 – 645 nm    775 – 795 nm
Skaitymo banga    635 – 650 nm    770 – 830 nm
Įrašymo galia    6-12 mW    4 – 8 mW
Linzės apertura (įrašymo)    0.60    0.50
Linzės apertura (skaitymo)    0.60    0.45
Atspindžio koeficientas    R14H > 0.6    RTOP > 0.65

2000 metais siekiant apsaugoti DVD diskus nuo kopijavimo buvo priimtas standartas, kuris numato DVD- R (A) (DVD-R for Authoring)  ir DVD- R(G) (DVD-R for General). Šios dvi specifikacijos naudoja skirtinga lazerio bangos ilgį įrašymui. Todėl diskai gali būti įrašyti jų specifikacijas atitinkančių įrenginių.

3.2.3. DVD-RAM diskai
DVD-RAM -Digital Versatile Disc Random Access Memory. Šį specifikacija realizuota buvo 1998 metais. Kaip ir visuose kituose perrašomuose formatuose čia yra naudojama medžiaga keičianti savo būseną, veikiant ja lazerio spinduliu. Darbiniai DVD-RAM paviršiai yra padengti plona plėvele sudaryta iš kristalų, kurie paveikti lazerio spindulio įkaista (500-700 C) ir pereina į amorfinę būseną. Taip atsitikus, pasikeičia jų atspindžio savybės. Lazeris naudojamas DVD-RAM kaupikliuose turi 3 galingumo režimus. Mažiausio galingumo režimas naudojamas duomenų nuskaitymui, o likę du kiti – kristalų pavertimui į amorfinę būseną ir atgal. Tokių pasikeitimų optinės charakteristikos irgi yra labai nežymios, todėl ne visi DVD-ROM įtaisai gali skaityti šiuos diskus. Artimiausiu laiku šio nesuderinamumo turėtų nebelikti. Amorfinė medžiaga yra neskaidri, o kristalinė skaidri. Yra du DVD-RAM diskų tipai:  vienpusiai ir dvipusiai. Informacijos išsaugojimo patikimumo padidinimui tokie diskai bus patalpinti į specialius įdėklus su paslankiu dangteliu. Bet kuriuo atveju įstačius diską į kaupiklį dangtelis atsidaro kaip ir įstatant paprastą diską. Tačiau vienpusiai diskai galės būti gaminami ir be dėžutės su užsklanda.
Pirmieji įrenginiai dirbo su 2,8 GB talpos diskais, dabar jau gali dirbti su dvipusiu 9,7 GB diskų.
Pateikiu DVD-RAM disko fragmentą 3.13 pav.

3.13 pav. DVD-RAM disko fragmentas
3.2.4. DVD-RW diskai
DVD-RW -Digital Versatile Disc Recordable.  Šita technologija pirma karta buvo panaudota 1999 metais  įrašančiam buitiniam DVD įtaise. Pagrindinis šios technologijos kūrėja yra firma Pioneer. Technologija paremta DVD-R  specifikacija, todėl  čia yra toks pat atstumas tarp takelių ir t.t. Šis formatas pagrindinai yra naudojamas DVD buitiniuose įtaisuose. Kaip DVD-RAM čia yra naudojama medžiaga keičianti savo būseną, veikiant ja lazerio spinduliu. 3.14 pav. pateiktas DVD-RW disko fragmentas.

3.14 pav. DVD-RW disko fragmentas

3.2.4. DVD+RW diskas

DVD+RW -Digital Versatile Disc ReWritable. Pradėtas kurti 1997 metais. Šiuos diskus skaito beveik visi buitiniai įtaisai. Diskai talpina 4,7 GB vienoje disko pusėje. Šį diską palaiko ir plėtoja tik jį sukurusios firmos Hewlett-Packard, Mitsubishi Chemical, Philips, Ricoh, Sony ir Yamaha. DVD Forum jo nepalaiko.  3.15 pav. pateiktas disko fragmentas. 3.5 lentelėje pateikti DVD diskų formatų techniniai duomenys.

3.15 pav. DVD+RW disko fragmentas

3.5 lentelė Pagrindiniai DVD formatų techniniai duomenys

Parametras
Disko tipas
DVD-ROM    DVD-RAM    DVD-RW    DVD+ RW    DVD-R
Vienos pusės talpa    4,7 GB    4,7 GB    4,7 GB    4,7 GB    4,7 GB
Lazerio bangos ilgis nm    650    650    650    650    650 (G)
635 (A)
Atspindis    18-30% (dvisluoksnio )    15-25% (2,6)        18-30%
Įrašymo būdas    Matrica    Medžiagos būsenos keitimas    Medžiagos būsenos keitimas    Medžiagos būsenos keitimas    Spalvos keitimas
Įrašymo būdas    nėra    Wobbled Land& Groove    Wobbled groove    Wobbled groove    Wobble pre-groove
Atstumai tarp takelių μm    0,74    0.615        0.74    0.74
Minimalus atstumas tarp pitų     0,40    0,28            0,40
Failų sistema    Micro UDF arba ISO9660    UDF/UDF Bridge    UDF/UDF Bridge    UDF/UDF Bridge    Typ11UDF Bridge Typ2 UDF

3.2.5. DVD diskų informacijos kodavimas

Sukūrus kompaktinius diskus ir panaudojus juos kompiuterijoje iškilo daug nesuderinamumo problemų. Skirtingos OS (Operacinės Sistemos) turi savo duomenų laikymo formatus todėl joms keistis informacija yra gana sudėtingas uždavinys.
Kuriant DVD buvo prisiminta ši problema ir pabandyta jos išvengti. Nuspręsta sukurti vieningą duomenų saugojimo formatą. Toks formatas buvo pavadintas UDF (Universal Disk Format – universalusis diskų formatas). Jis, matyt, ateityje pakeis visus kitus nesuderinamus formatus. UDF yra suderinamas su visais perrašomais ir WORM diskais.
Šis formatas yra “skaidrus” keičiantis informacija tarp visų CD-ROM diskų. Formate yra numatoma skaitymo, rašymo bei kitos funkcijos. Informaciją saugomą UDF formate, gali skaityti ir IBM ir MAC tipo kompiuteriai nepriklausomai nuo OS (DOS, UNIX, Windows). Šį formatą palaikantys įrenginiai gali skaityti CD-ROM bei CD-R diskus.

3.3. FMD diskai

Kompaniją Constellation 3D pristatė FMD (Fluorescent Multilayer Disk) kuris greitai gali tapti naujų lyderių. Pirmos kartos diskas kompanijos Constellation 3D yra 120 mm daugiasluoksnis FMD diskas, kurio talpa yra 140 GB. 3.17 pav. Yra pateiktas kompaktinio disko vaizdas.

3.16 pav. FMD-ROM vaizdas
FMD diskas yra skaidrus, kadangi šiai technologijai nereikia atspindinčio sluoksnio. FMD diske nenaudojamas lazerio atspindis kadangi lazeriui veikiant informacinį sluoksnį jis pradeda pats spindėti.  Veikimo principas yra pagristas fotochromo (фотохромизма) reiškinių. Rusų chemikai išrado organinę medžiagą “stabilų fotochromą”. Jis veikiamas lazerio spindulio įgauna fluorescentines savybes. FMD informacinis sluoksnis(fotochromas) gali keisti savo fizines savybes veikiant tam tikram lazerio galingumui ir bangos ilgiui. Iš pradžių  fotochromas neturi fluorescentinių savybių. Veikiant didelės galios lazeriui gaunama fotocheminė reakcija, kurios dėka ir pasireiškia fluorescentinės savybės. Skaitant informaciją medžiaga yra sužadinama mažesnės galios lazeriu ir pradeda švytėti Šitas švytėjimas priimamas foto imtuvu ir gaunamas loginis 1. Medžiaga  bėgant laikui nekeičia savo savybių.
Sužadintas fotochromas spinduliuoja šviesą pastumdamas krintančio į jį lazerio spindulio spektrą(30-50nm). Tai leidžia lengvai atskirti lazerio signalą nuo medžiagos spinduliavimo (3.17 pav.).

3.17 pav. FDM disko skaitymo mechanizmas
Šita technologija leidžia išspręsti interferenciją tarp sluoksnių, kadangi fotochromo spinduliuojama šviesa yra nekoherentiška ir skiriasi nuo lazerio spindulio, lengvai praeina pro sluoksnius ir gerai nustatoma foto imtuve.  Įprastuose CD/DVD didinat informacinių sluoksnių skaičių gaunamas atspindinčio signalo blogėjimas. Juose naudojamas skaidrus sluoksnis, todėl  dalis signalo atsispindi ir gaunamas signalų interferencija. Naudojant FMD diskus tai signalo kokybė didėjant sluoksniui mažėja nedaug(3.18 pav.).

3.18 pav. Signalo kokybės priklausomybė nuo sluoksnių skaičiaus
FMD-ROM gamintojų teigimų netgi kai sluoksnių bus šimtai nebus didelio signalo iškraipymo, nes visi sluoksniai skaidrus ir vienodi.
Diską sudaro keleta sluoksnių sujungtų tarpusavyje. Sluoksnai turi savyje pitus,  kurie yra užpildomi  florescentinę medžiaga. Skaitant lazeris fokusuojamas viename iš sluoksnių(3.19 pav.) ir sužadina  jo florescentinius elementus, po to jų švytėjimą priima fotodetektorius.

3.19 pav. Sluoksnio pasirinkimas
Kita įdomi savybė šios technologijos galimybė lygiagretaus nuskaitymo. Jeigu įrašinėti bitus ne pagal takelius, o gilyn į disko sluoksnius galim labai padidinti duomenų pasiekimo greitį.  Išvardinsiu pagrindinius FMD diskų privalumus:
1.    daugiasluoksnis diskas skaidrus ir visi sluoksniai vienodi;
2.    nedidelis signalo iškraipymas praėjus keleta sluoksnių;
3.    florescentinis švytėjimas be kliučių pereina disko sluoksniu;
4.    mažesni reikalavimai techniniai įrangai negu CD/DVD. Florescentinė technologija nereikalauja ypatingu gamybos sąlygų;
5.    spinduliuojamas florescentinė šviesa iš bet kokio sluoksnio yra ne koherentiška. Nėra signalų interferencijos.
6.    FMD technologija suderinta su CD ir DVD formatais.
Dauguma gamybos etapų FMD diskų  panašus į CD ir DVD su tam tikrais pakeitimais: pito forma ir jų užpildymas florescentinę medžiagą . 3.20 pav. yra pateiktas 7 sluoksnių disko vaizdas.

3.20 pav. Septynių sluoksnių disko fragmentas
Duomenų įrašymas į FMD-ROM
Įrašant duomenys į FMD-ROM yra naudojama WORM(Write Once Read Many) technologija. Diskai taip ir vadinsis FMD WORM. Gaminimo technologija išlieka tokia pati išskyrus tai kad naudojamas kitokia florescentinė medžiaga. Yra du principai FMD diskų įrašyme. Pirmas naudoja medžiagą jau turinčia florescentinį efektą(loginis vienetas). Įrašant duomenys  norimos disko dalis yra apdorojamos termiškai, medžiaga praranda savybes( loginis nulis).
Antras būdas numato naudoti medžiaga neturinčia floriscentiniu savybių. Veikiant lazeriui vyksta foto cheminė reakcija ir medžiaga įgauna fluoriscentines savybes.
Kompanija  C-3d taip pat planuoja išleisti perrašomus FMD diskus. Principas yra panašus  į CD-RW skirtumas tik toks, kad florescentinė medžiaga bus pervedama iš vienos būsenos (nėra florescensinio efekto) į kita būseną (yra florescensinis efektas). Planuojami išleisti 2001 metų pabaigoje.

LITERATŪRA

1.     www.ixbt.com
2.     www.Itc-ua.com
3.     www.pctechguide.com
4.     www.sky.net.ua