Программы архиваторы

Целью упаковки файлов обычно являются обеспечение  более компактного размещения информации на диске, сокращение времени и соответственно стоимости передачи информации по каналам связи в компьютерных сетях. Поэтому основным показателем эффективности той или иной программы-архиватора является степень сжатия файлов. 

Степень сжатия файлов характеризуется коэффициентом Кс, определяемым как отношение объема сжатого файла Vc к объему исходного файла Vо, выраженное в процентах (в некоторых источниках используется обратное соотношение): 

Кс=(Vc/Vo)*100% 

Степень сжатия зависит от используемой программы, метода сжатия и типа исходного файла. 

Наиболее хорошо сжимаются файлы графических  образов, текстовые файлы и файлы  данных, для которых коэффициент  сжатия может достигать 5 - 40%, меньше сжимаются файлы исполняемых  программ и загрузочных модулей Кс = 60 - 90%. Почти не сжимаются архивные файлы. Это нетрудно объяснить, если знать, что большинство программ-архиваторов используют для сжатия варианты алгоритма LZ77 (Лемпеля-Зива), суть которого заключается в особом кодировании повторяющихся последовательностей байт (читай - символов). Частота встречаемости таких повторов наиболее высока в текстах и точечной графике и практически сведена к нулю в архивах. 

Кроме того, программы  для архивации все же различаются  реализациями алгоритмов сжатия, что соответственно влияет на степень сжатия. 

В некоторые  программы-архиваторы дополнительно  включаются средства, направленные на уменьшение коэффициента сжатия Кс. Так  в программе WinRAR реализован механизм непрерывного (solid) архивирования, при использовании которого может быть достигнута на 10 - 50% более высокая степень сжатия, чем дают обычные методы, особенно если упаковывается значительное количество небольших файлов однотипного содержания.

4. Сжатие файлов  при архивации 

  

При работе на персональном компьютере довольно часто возникает необходимость уменьшить размер файла с целью экономии места на диске. Например, требуется перенести файлы с одного компьютера на другой на дискетах. Или нужно переслать большой файл по электронной почте - уменьшив его размер, можно сэкономить и время и деньги. Лучшее решение в таких случаях создать так называемый архивный файл, или, проще говоря, архив. Это единый файл, в который для компактного хранения информации помещены в сжатом виде один или несколько исходных файлов. 

Как известно, подавляющее  большинство современных форматов записи данных содержат их в виде, удобном  для быстрого манипулирования, для  удобного прочтения пользователями. При этом данные занимают объем больший, чем это действительно требуется для их хранения. Алгоритмы, которые устраняют избыточность записи данных, называются алгоритмами сжатия данных, или алгоритмами архивации. В настоящее время существует огромное множество программ для сжатия данных, основанных на нескольких основных способах. 

Все алгоритмы  сжатия данных делятся на: 

1) алгоритмы  сжатия без потерь, при использовании  которых данные на приемной  восстанавливаются без малейших  изменений;  

2)алгоритмы сжатия  с потерями, которые удаляют из  потока 

данных информацию, незначительно влияющую на суть данных, либо вообще невоспринимаемую человеком (такие алгоритмы сейчас разработаны только для аудио- и видео- изображений).  

Преимущество  отдается естественно, первой группе алгоритмов. 

Существует два  основных метода архивации без потерь: 

алгоритм Хаффмана (англ. Huffman), ориентированный на сжатие последовательностей байт, не связанных  между собой, 

алгоритм Лемпеля-Зива (англ. Lempel, Ziv), ориентированный на сжатие любых видов текстов, то есть использующий факт неоднократного повторения "слов" - последовательностей байт.  

Практически все  популярные программы архивации  без потерь 

(ARJ, RAR, ZIP и т.п.) используют объединение этих  двух методов - алгоритм LZH. 

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 $+o записи распространенных символов использовать короткие последовательности бит, длиной меньше 8, а для записи редких символов - длинные, то суммарный объем файла уменьшится.  

Алгоритм Лемпеля-Зива. Классический алгоритм Лемпеля-Зива - 

LZ77, названный  так по году своего опубликования,  предельно прост. Он формулируется  следующим образом : <если в прошедшем ранее выходном   потоке уже встречалась         подобная 

последовательность  байт, причем запись о ее длине и  смещении от текущей позиции короче чем сама эта последовательность, то в выходной файл записывается ссылка (смещение, длина), а не сама последовательность>.    Так фраза <КОЛОКОЛ_ОКОЛО_КОЛОКОЛЬНИ> 

закодируется  как <КОЛО(-4,3)_(-5,4)О_(-14,7)ЬНИ>. 

 

5. Архиватор  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. 

 

5.1. 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.

5.1.1. Структура  командной строки для работы  с программой ARJ 

Для получения  на экране краткой помощи по работе достаточно в командной строке ввести имя программы: ARJ. 

Для получения  развернутой помощи и примеров задания  команд следует ввести: 

ARJ -? или ARJ /? 

Для загрузки программы  и выполнения ею необходимых функций  используется формат командной строки, где имя программы и параметры разделяются пробелами: 

ARJ <команда> [-<кл1> [-<кл2>...]] <имя_архива> [<список_имен_файлов>] 

Обязательные  параметры командной строки —  это два параметра: <команда> и <имя_архива>. 

В качестве списка имен файлов можно использовать шаблон (маску). 

Параметр <команда> записывается в виде одного символа  вслед за именем программы и задает функцию архивации в соответствии с табл. 11.1. 

 

5.1.2. Основные  команды программы-архиватора ARJ 

 

Номер группы 

Группа команд 

Команда 

Функция архивации 

1 

Помещение в  архив 

а 

Добавить файлы  в архив 

  

  

u 

Заменить файлы  в архиве на новые версии 

  

  

f 

Добавить в  архив только новые файлы 

  

  

m 

Переместить файлы  в архив 

2 

Извлечение из архива 

е 

Извлечь файлы  из архива в текущий каталог  

  

  

х 

Извлечь файлы  из архива и поместить в каталоги в соответствии с указанными к  ним путями доступа 

3 

Удаление из архива 

d 

Удалить файлы  из архива 

4 

Сервисные функции 

t 

Полное тестирование архива 

  

  

l 

Вывод содержимого архива без указания пути к файлам 

  

  

v 

Вывод содержимого  архива с указанием пути к файлам 

  

  

y 

Копировать архив  с новыми параметрами 

  

  

w 

Найти текстовую  строку в архиве 
 

  

Параметр <имя_архива> задает имя архивного файла и  записывается по общим правилам MS DOS, но без указания расширения, которое при создании нового файла присваивается автоматически. Имя архива может быть записано с указанием пути к файлу. Архиватор по умолчанию обрабатывает архивные файлы, имеющие расширение .ARJ. 

Самораспаковывающийся архивный файл создается с расширением .ЕХЕ. Такой файл содержит в себе программный модуль распаковки, и для извлечения из него файлов не требуется программа ARJ. 

Ключи уточняют действие команды архивации, и их может быть несколько. Каждый ключ начинается с символа "-" и может быть помещен в любом месте командной строки после команды. Признаком ключа кроме символа "-" может быть символ "/". В табл. 11.2 приведены наиболее важные ключи настройки. 

Примечание. Команды  и ключи программы-архиватора ARJ можно вводить в командную строку в любом регистре…