Нумерация секторов на дорожке начинается с единицы, в отличие от головок и ци­линдров, отсчет которых ведется с нуля. Например, дискета HD (High Density) формата 3,5 дюйма (емкостью 1,44 Мбайт) содержит 80 цилиндров, пронумерованных от 0 до 79, в дисководе установлены две головки (с номерами 0 и 1), и каждая дорожка цилиндра разбита на 18 секторов (1-18).

В начале каждого сектора записывается его заголовок (или префикс — prefix portion), по которому определяется начало и номер сектора, а в конце — заключение (или суф­фикс — suffix portion), в котором находится контрольная сумма (checksum), необходимая для проверки целостности данных. Помимо указанных областей служебной информации, каждый сектор содержит область данных емкостью 512 байт.

Чтобы очистить секторы, в них зачастую записываются специальные последователь­ности байтов. Заметим, что, кроме промежутков внутри секторов, существуют проме­жутки между секторами на каждой дорожке и между самими дорожками. При этом ни в один из указанных промежутков нельзя записать "полезные" данные. Префиксы, суф­фиксы и промежутки — это как раз то пространство, которое представляет собой разницу между неформатированной и форматированной емкостями диска и "теряется" после его форматирования.

Основные компоненты накопителей на жестких дисках

К основным элементам кон­струкции типичного накопителя на жестком диске (рис.1.1.3) относятся следующие:

• диски;

• головки чтения/записи;

• механизм привода головок;

• двигатель привода дисков;

• печатная плата со схемами управления;

• кабели и разъемы;

• элементы конфигурации (перемычки и переключатели).

Диски, двигатель привода дисков, головки и механизм привода головок обычно раз­мещаются в герметичном корпусе, который называется HDA (Head Disk Assembly — блок головок и дисков). Обычно этот блок рассматривается как единый узел; его почти никогда не вскрывают. Прочие узлы, не входящие в блок HDA (печатная плата, лицевая панель, элементы конфигурации и монтажные детали) являются съемными.

Характеристики накопителей на жестких дисках

• Емкость.

• Быстродействие.

• Надежность.

• Стоимость.

Емкость

После того как пользователь полностью заполняет все свободное пространство теку­щего жесткого диска, он начитает задумываться о том, какой объем памяти будет достаточ­ным. Вероятность того, что имеющегося пространства окажется слишком много, весьма незначительна, поэтому постарайтесь приобрести самый большой жесткий диск, который сможет вынести ваш бюджет. Современные системы используются для хранения объем­ных файлов различных форматов, к числу которых относятся цифровые фотографии, музыкальные записи и видеофрагменты, новейшие операционные системы, приложения и компьютерные игры.

В современных системах нехватка свободного места приводит к возникновению са­мых разных проблем, связанных главным образом с тем, что операционная система Win­dows и прикладные программы используют большой объем дискового пространства для виртуальной памяти и хранения временных файлов. Выход Windows за пределы емко­сти жесткого диска практически всегда приводит к неустойчивой работе системы, сбоям и потере данных.

Быстродействие

Быстродействие накопителя можно оценить по двум параметрам:

•скорости передачи данных (data transfer rate);

•среднестатистическому времени поиска (average seek time).

Скорость передачи данных

Скорость передачи данных показывает, насколько быстро выполняется запись или считывание данных, содержащихся на жестком диске. Скорость передачи данных носителя может быть выражена в виде полной скорости (максимальной или минимальной), максимальной или минимальной фактической скорости, а также в виде средней фактической скорости. Средняя скорость передачи данных считается более важной характеристикой, чем ско­рость передачи данных интерфейса. Это связано с тем, что средняя скорость представляет собой действительную скорость непосредственного считывания данных с поверхности жесткого диска. При этом максимальная скорость является, скорее, ожидаемой постоян­ной скоростью передачи данных.

Среднее время позиционирования

Среднее время позиционирования, измеряемое обычно в миллисекундах (мс), — это время, необходимое для перемещения головки от одного цилиндра к другому на какое-ли­бо произвольное расстояние.

Среднее время позиционирования зависит непосредственно от конструкции жесткого диска. Величина среднего времени позиционирования говорит в первую очередь о возможностях механиз­ма привода головки.

Время ожидания

Временем ожидания называется среднее время (в миллисекундах), необходимое для перемещения головки к указанному сектору после достижения головкой определенной дорожки. В среднем эта величина равна половине времени, требующегося для одного оборота жесткого диска. При увеличении частоты вращения диска вдвое время ожидания уменьшится наполовину.

Время ожидания является одним из факторов, определяющих скорость чтения и записи накопителя. Уменьшение времени ожидания приводит к уменьшению времени доступа к данным или файлам

Среднее время доступа

Средним временем доступа к данным (в миллисе­кундах) называется сумма среднего времени позицио­нирования и времени ожидания.

Величина среднего времени доступа (среднее время позиционирования плюс время ожидания) представляет собой среднее количество времени, необходимое накопителю для обращения к произвольно расположенному сектору.

Надежность

Это среднестатистиче­ское время между сбоями {Mean Time Between Failures — MTBF), которое обычно колеб­лется от 20 до 500 тыс. часов и более.

1.2.Гибкие диски

Гибкие диски (дискеты) позволяют переносить доку­менты и программы с одного компьютера на другой, а также хранить информацию, не используемую постоянно на компьютере. Однако как носитель информации дискеты используются все меньше, посколь­ку они недостаточно надежны и позволяют хранить значительно меньше данных, чем другие носители информации.

Типы дискет.

Наиболее распространены дискеты размером 3,5 дюйма (“Трёхдюймовые дискеты ”). Также существуют дискеты размером 5,25 дюймов. Они аналогичны по устройству но различаются лишь размером. Трехдюймовые дискеты предпочтительнее, поскольку они обеспечивают более надежное хранение информации (жесткий пластиковый корпус и металлическая защелка защищают поверхность дискеты от повреждений).

Емкость дискет.

Дискеты различаются друг от друга по своей ем­кости, то есть количеству информации, которое на них можно запи­сать. Трехдюймовые дискеты чаще всего имеют емкость, 1,44 Мбайта, хотя встречаются старые дискеты емкостью 720 Кбайт.

Защита дискет от записи.

На дискетах размером 3,5 дюйма имеется специальный переключатель — защелка, разрешающая или запреща­ющая запись на дискету - это черный квадратик в нижнем левом углу дискеты. Запись на дискету разрешена, если отверстие, закрываемое защелкой, закрыто, и запрещена, если это отверстие открыто.

1.3. Устройства оптического хранения данных

В устройствах оптического хранения запись и считы­вание осуществляются на вращающийся диск с помощью лазерного луча.

Впадины и площадки

Считывание информации представляет собой процесс регистрации колебаний луча маломощного лазера, отраженного от металлической поверхности диска. Лазер посылает сфокусированный луч света на нижнюю часть диска, а светочувствительный фоторецеп­тор улавливает отраженный луч. Луч лазера, попавший на площадку (плоскую поверх­ность дорожки), всегда отражается обратно; в свою очередь, луч, попавший во впадину на дорожке, обратно не отражается.

Диск вращается над лазером и рецептором (приемником), поэтому лазер непрерывно излучает свет, а рецептор воспринимает то, что в сущности является набором световых вспышек, повторяющих рисунок впадин и площадок, по которым проходит лазерный луч. Всякий раз, когда луч лазера пересекает границы впадины, изменяется состояние отраженного сигнала. Каждое изменение отраженного сигнала, вызванного пересечением границы впадины, преобразуется в бит со значением 1. Микропроцессоры накопителя пересчитывают переходы светлый/темный и темный/светлый (т. е. границы впадины) в единицы (1); область, не содержащая переходов, представляется нулем (0). Полученный набор двоичных разрядов затем преобразуется в данные или звук.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8