Дипломная работа

Тема: Программы для работы с архивами данных

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Раздел І Программы архивации

1.1 Понятие архивации

1.2 Архивный файл

1.3 Архиваторы MS DOS, ARJ,RAR

1.4 Архиваторы Windows, WinRAR, WinZip

Раздел ІІ Сравнительный анализ программ-архиваторов Windows

2.1 WinZip

2.2 WinRar

2.3 ARJ

2.4 Другие архиваторы

2.5 Сравнительный анализ программ архиваторов

Раздел ІІІ Оценка экономической целесообразности использования программ-архиваторов

Раздел ІV Нормы и требования охраны труда на рабочем месте оператора компьютерного набора

4.1 Анализ потенциально опасных и вредных производственных факторов проектируемого объекта, воздействующих на персонал

4.2 Мероприятия по технике безопасности

4.3 Меры, обеспечивающие производственную санитарию и гигиену труда

4.4 Рекомендации по пожарной профилактике

Выводы

Перечень ссылок

Введение

В данной дипломной работе раскрывается тема «Программы для работы с архивами данных».

Целью дипломной работы является рассмотреть назначение и виды программ – архиваторов и выяснить какие архиваторы на данный момент самые лучшие.

В наше время пользователи ПК оперируют большими объемами информации. Для экономии места информацию необходимо архивировать. Для этого и созданы программы – архиваторы. Архиваторы - это специальные программы, которые позволяют работать с архивными файлами, т.е. запаковывать и распаковывать архивные файлы.

В практической части дипломной работы я хотел бы выяснить использование, каких программ – архиваторов на сегодняшний день более актуально. Для этого я провел соответствующие практические исследования, которое было выполнено в виде опроса пользователей и сравнения этих архиваторов. Базой проведения исследования является рекламное агентство «А - плюс».

Данная работа имеет большую теоретическую и практическую значимость, так как программы – архиваторы применяются во всех отраслях.

Таким образом, можно выделить следующие этапы данной работы:

- Назначение и характеристики архиваторов

- Алгоритмы сжатия данных

- Самораспаковывающиеся архивы

- Обзор и сравнительный анализ некоторых программ – архиваторов (ARJ, WinRar, WinZip)

І Программы архиваторы

Программы для архивации файлов позволяют помещать копии файлов на диске в сжатом виде в архивный файл, извлекать файлы из архива, просматривать оглавление архива и т.д. Разные программы отличаются форматом архивных файлов, скоростью работы, степенью сжатия файлов при помещении в архив, удобством использования.

Наиболее распространенные программы-архиваторы имеют приблизительно одинаковые возможности и ни одна из них не превосходит другие по всем параметрам: одни программы работают быстрее, другие обеспечивают лучшую степень сжатия файлов. Даже если сравнивать программы только по степени сжатия, то среди них нет лидера: разные файлы лучше сжимаются разными программами.

Принцип работы архиваторов основан на поиске в файле "избыточной" информации и последующем ее кодировании с целью получения минимального объема. Самым известным методом архивации файлов является сжатие последовательностей одинаковых символов. Например, внутри вашего файла находятся последовательности байтов, которые часто повторяются. Вместо того, чтобы хранить каждый байт, фиксируется количество повторяемых символов и их позиция. Например, архивируемый файл занимает 15 байт и состоит из следующих символов:

AAAAAABBBBBCCCCC

В шестнадцатеричной системе

42 42 42 42 42 4C 4C 4C 4C 4C 41 41 41 41 41

Архиватор может представить этот файл в следующем виде (шестнадцатеричном):

01 05 42 06 05 4C 0A 05 41

Это значит: с первой позиции пять раз повторяется символ "B", с позиции 6 пять раз повторяется символ "L" и с позиции 11 пять раз повторяется символ "A". Для хранения файла в такой форме потребуется всего 9 байт, что на 6 байт меньше исходного.

Описанный метод является простым и очень эффективным способом сжатия файлов. Однако он не обеспечивает большой экономии объема, если обрабатываемый текст содержит небольшое количество последовательностей повторяющихся символов. Более изощренный метод сжатия данных, используемый в том или ином виде практически любым архиватором, - это так называемый оптимальный префиксный код и, в частности, кодирование символами переменной длины (алгоритм Хаффмана). Код переменной длины позволяет записывать наиболее часто встречающиеся символы и группы символов всего лишь несколькими битами, в то время как редкие символы и фразы будут записаны более длинными битовыми строками. Например, в любом английском тексте буква E встречается чаще, чем Z, а X и Q относятся к наименее встречающимся. Таким образом, используя специальную таблицу соответствия, можно закодировать каждую букву Е меньшим числом бит и использовать более длинный код для более редких букв.

Популярные архиваторы ARJ, PAK, PKZIP работают на основе алгоритма Лемпела-Зива. Эти архиваторы классифицируются как адаптивные словарные кодировщики, в которых текстовые строки заменяются указателями на идентичные им строки, встречающиеся ранее в тексте. Например, все слова какой-нибудь книги могут быть представлены в виде номеров страниц и номеров строк некоторого словаря. Важнейшей отличительной чертой этого алгоритма является использование грамматического разбора предшествующего текста с расположением его на фразы, которые записываются в словарь. Указатели позволяют сделать ссылки на любую фразу в окне установленного размера, предшествующего текущей фразе. Если соответствие найдено, текущая фраза заменяется указателем на своего предыдущего двойника.

При архивации, как и при компрессировании, степень сжатия файлов сильно зависит от формата файла. Графические файлы типа TIFF и GIF уже заранее компрессированы (хотя существует разновидность формата TIFF и без компрессии) и здесь даже самый лучший архиватор мало чего найдет для упаковки. Совсем другая картина наблюдается при архивации текстовых файлов, файлов *.ВМР и им подобных.

Все программы для архивации условно можно разделить на две категории:

- Для командной строки MS-DOS (ARJ, PKZIP, RAR и тд.)

- Для ос WINDOWS (WINZIP, WINRAR и тд.)

1.1 Понятие архивации

Архивные файлы – это документы, рисунки и др. файлы, которые специально сжаты (упакованы) с целью более рационального размещения на дискете или для передачи по электронной почте через интернет. При этом архивный файл занимает в несколько раз меньше места (иногда в 10 - 100 раз!) и может быть свободно размещен на дискете или более быстро отправлен по электронной почте (вместо 10мин. – 1-2 мин.)

Архивные файлы широко используются для передачи информации в Интернете и по электронной почте, причем благодаря сжатию информации повышается скорость её передачи. Это особенно важно при передаче информации по телефонной линии.

Архиваторы - это специальные программы, которые позволяют работать с архивными файлами, т.е. запаковывать и распаковывать архивные файлы.

Необходимость архивации связана также с необходимостью резервного копирования информации на диски и дискеты с целью сохранения ценной информации и программного обеспечения компьютера для защиты от повреждения и уничтожения (умышленного или случайного, под действием компьютерного вируса).

Архиваторы позволяют сжимать информацию в памяти компьютера при помощи специальных математических методов. При этом создается копия файла меньшего размера. В одном архиве может хранится сразу несколько файлов или даже несколько папок. Это даёт возможность разместить больше информации на диске или дискете.

Коэффициент сжатия характеризует процентное отношение сжатого (архивного) файла по отношению к исходному. Т.е. Kсжатия=(Laрхив/Lисхоный ) 100%

Однако удобнее использовать обратное отношение, которое показывает во сколько раз архивный файл меньше исходного. Kуменьшения = Lисхоный/ Laрхив

Существует два основных метода архивации:

Алгоритм Хаффмана. Алгоритм основан на том факте, что некоторые символы из стандартного 256-символьного набора в произвольном тексте могут встречаться чаще среднего периода повтора, а другие, соответственно, – реже. Следовательно, если для записи распространенных символов использовать короткие последовательности бит, длиной меньше 1 байта, а для записи редких символов – более длинные, то суммарный объем файла уменьшится. Например буквы а,о,е,и – встречаются очень часто в русском тексте, объем каждой буквы равен 1 байт (8 бит), их можно заменить на цифры 0,1,2,3, которые можно разместить в 2-х битах. Т.е. сжатие будет равен 25%, т.е. сжатие в 4 раза.

Алгоритм Лемпеля-Зива. Классический алгоритм Лемпеля-Зива – LZ77, названный так по году своего опубликования. Он формулируется следующим образом : «если в более раннем тексте уже встречалась подобная последовательность байт, то в архивный файл записывается только ссылка на эту последовательность (смещение, длина), а не сам текст». Так фраза «КОЛОКОЛ_ОКОЛО_КОЛОКОЛЬНИ» [24] закодируется в последовательность «КОЛО(-4,3)_О(-6,4)_(-7,7)ЬНИ» [13]. Коэффициент сжатие - 54%. Аналогично сжимается изображение. Большие области одного цвета заменяются на ссылку: (цвет, длина) Графические файлы сжимаются очень хорошо– в 100–200 раз

Типы архивных файлов

В файловой системе компьютера архивные файлы имеют строго заданный тип (расширение). Так, наиболее часто встречающиеся архивы имеют тип: ZIP, RAR, ARJ.

Кроме них на компьютерах используются архивы: CAB, LZH, TAR, GZ, UUE, BZ2, ISO…

1.2 Архивный файл

Архивный файл представляет собой набор из одного или нескольких файлов, помещенных в сжатом виде в единый файл, из которого их можно при необходимости извлечь в первоначальном виде. Архивный файл содержит оглавление, позволяющее узнать, какие файлы содержаться в архиве. В оглавлении архива для каждого содержащегося в нем файла храниться следующая информация:

- имя файла;

- сведения о каталоге, в котором содержится файл;

- дата и время последней модификации файла;

- размер файла на диске и в архиве;

- код циклического контроля для каждого файла, используемый для проверки целостности архива;

Определить с помощью, какой программы был заархивирован тот или другой архивный файл, можно при помощи расширения. Например:

- game.rar – заархивирован при помощи архиватора WinRAR;

- game.arj – заархивирован при помощи архиватора ARJ;

- game.zip - заархивирован при помощи архиватора ZIP.

Невольно возникает вопрос, зачем столько архиваторов и все для одной лишь цели – сжать объем файла. Разные программы отличаются форматом архивных файлов, скоростью работы, степенью сжатия файлов при помещении в архив, удобством использования.

1.3 Архиваторы MS DOS

С развитием компьютера стали увеличиваться и объемы информации хранимой в нем, что в свою очередь привело к развитию технологий по хранению этой информации в сжатом виде, то есть в архивах. Для этого было придумано множество программ осуществляющих архивацию информации.

Однако в работе с этой информацией иногда нежелательно раскрывать полный архив, чтобы взять один или два требуемых файла или же просто посмотреть, что в архиве за информация.

Программы-архиваторы, за исключением единиц, не предоставляют удобных оболочек позволяющих просто, быстро и в наглядной форме разобраться с содержимым архивов.

Наиболее известные программы-архиваторы для MS-DOS: ARJ (разработчик - Robert K. Jung), PKZIP(компания PKWARE Inc.), IHA (Haruyasu Yoshizaki), ZOO (Rahul Dhesi). Безусловным лидером во всем мире за последние 5 лет стал архиватор RAR. В настоящее время RAR активно вытесняет ZIP как основную утилиту сжатия FTP архивов в сети INTERNET. RAR является единственной всемирно используемой программой, созданной русским программистом (за исключением TETRIS). Все архиваторы отличаются используемыми алгоритмами сжатия, форматами архивных файлов, скоростью работы и т.д.

ARJ

Программа ARJ (разработчик - Robert K. Jung) относится к числу наиболее известных продуктов своего класса. Она выполняет все функции по обслуживанию своих, архивов, может помещать файлы в архив, извлекать файлы из архива, и делать «саморизвлекающиеся» файлы и так далее.

Назначение архиватора ARJ

Программа ARJ позволяет:

• создавать архивные файлы из отдельных или всех файлов текущего каталога и его подкаталогов, загружая в один архив до 32000 файлов;

• добавлять и заменять файлы в архиве;

• извлекать и удалять файлы из архива;

• просматривать содержимое архива;

• создавать многотомный архив;

• защищать каждый из помещенных в архив файлов 32-битовым циклическим кодом, тестировать архив, проверяя сохранность в нем информации;

• получать помощь по работе на 3 международных языках;

• вводить в архив комментарии к файлам;

• запоминать в архиве пути к файлам;

• сохранять в архиве несколько поколений (версий) одного и того же файла;

• переупорядочивать архивный файл по размерам файлов, именам, расширениям, дате и времени модификации, коэффициенту сжатия и др.;

• осуществлять поиск строк в архивированных файлах;

• восстанавливать файлы из разрушенных архивов;

• создавать самораспаковывающиеся архивы как на одном томе, так и на нескольких томах;

• просматривать содержимое текстовых файлов, содержащихся в архиве;

• обеспечивать защиту информации в архиве и доступ к файлам, помещенным в архив, по паролю.

По умолчанию программа ARJ обеспечивает достаточно большую скорость работы и близкую к максимальной степень сжатия. Но при желании можно получить еще на несколько процентов большую степень сжатия файлов за счет несколько более медленной работы. Для этого следует указать режим –JM.

RAR

Архиватор RAR был создан как достаточно универсальное средство сжатия файлов, содержащих самую различную информацию, объединяющее достоинства и удобства программ двух классов архиватора командной строки и полноэкранной оболочки для просмотра и других манипуляций с архивами.

В некоторых случаях использование RAR не может быть заменено ни одним из существующих архиваторов, а логичный и простой интерфейс делает его удобным средством работы с архивами.

По своим техническим характеристикам RAR не уступает широко распространенным и популярным архиваторам, а по некоторым показателям превосходит их.