Внешние запоминающие устройства(ВЗУ) (стр. 1 из 3)
Реферативная работа
ВНЕШНИЕ ЗАПОМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА
Содержание
Введение. 3Внешние запоминающие устройства на гибких магнитных дисках. 4
Накопитель на жестком магнитном диске. 11
Стриммер. 14
Оптические запоминающие устройства. 15
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.. 18
Выпускаемые накопители информации представляют собой гамму запоминающих устройств с различным принципом действия физическими и технически эксплуатационными характеристиками. Основным свойством и назначением накопителей информации является ее хранение и воспроизведение.
В качестве внешней памяти ПЭВМ используются накопители на магнитных дисках (НМД), накопители на магнитных лентах (НМЛ) - стриммеры и оптические ЗУ.
НМД бывают двух типов: НГМД - на гибком магнитном диске (с носителем-дискетой) и НМД - на жестком магнитном диске (типа “Винчестер”).
НМД имеют значительно больший объем внешней памяти и высокое (почти на порядок) быстродействие, чем НГМД. Но НГМД имеют съемные магнитные носители - дискеты (компактные, на которых легче организовать архивное хранение данных и программ).
НМЛ обычно бывают кассетного типа и используют либо компакт-кассеты для бытовых магнитофонов (емкость 1 кассеты от 500 Кбайт до 1,5 Мбайта), либо видеокассеты (для стриммеров) с многодорожечной записью. Емкость их измеряется в десятках и сотнях мегабайт.
ВЗУ связываются с МП через системную магистраль при помощи устройства управления (контроллера).
Контроллер необходим для двух целей:
* управления ВЗУ;
* связи с МЛ и ОП.
НМД и оптические ЗУ представляют собой устройства с циклическим доступом к информации. НМЛ представляют собой устройства с последовательным доступом.
Время доступа к информации в ВЗУ намного превосходит время обращения к ОП. ВЗУ являются относительно медленными устройствами электромеханического типа.
Внешние запоминающие устройства на гибких магнитных дисках
В НГМД используются 2 разновидности дискет: диаметром 133 мм (5,25", или 5") и диаметром 89 мм ( 3,5", или З") - последние в жестком пластмассовом корпусе. Наибольшее распространение получили дискеты диаметром 5,24" и 3,5".
Дискета 5" представляет собой прямоугольный конверт из черной бумаги с вырезами, в который вложена лавсановая пленка, на поверхность которой нанесен магнитный слой.
3,5" дискета представляет собой пластмассовый корпус с металлической задвижкой, предохраняющей поверхность дискеты от повреждения. В зависимости от емкости дискеты на пластмассовом корпусе имеется различное количество отверстий (рис.1).
Рис. 1. Внешний вид дискеты диаметром 3"
Отверстия 2 и 3 присутствуют только на дискетах повышенной емкости. Отверстие 1 является единственным на дискетах емкостью 720 Кбайт. На дискетах емкостью 1.44 Мбайта имеются отверстия 1 и 2. На дискетах емкостью 2.88 Мбайта (для них нужны специальные дисководы) имеются три отверстия (1, 2,3). Отверстие 1 на всех дискетах служит для защиты записи.
НГМД могут использовать одну или две поверхности дискеты - это зависит от используемого количества головок.
Головки могут перемещаться вдоль поверхности дискеты с помощью шагового двигателя. Различают НГМД, у которых шаговые двигатели могут сделать 40 и 80 шагов. В связи с этим стандартные дискеты могут иметь 40 или 80 дорожек на одной стороне. Для обозначения типа дискеты используются двухбуквенные метки:
SS (singlesided) - односторонние;
DS (double sided) - двухсторонние;
SD (single density) - одинарнаяплотность;
DD (double density) - двойнаяплотность;
QD (quadro density) - учетвереннаяплотность;
HD (high density) - высокая плотность;
ED (Extra-High density) - сверхвысокая плотность.
Объем хранимой на дискете информации зависит как от конструкции дискеты, так и от способа размещения информации на ней.
Перед первым использованием дискета размечается (форматируется). При этом на нее наносится служебная информация. Характер и место нахождения служебной информации определяются форматом. В каждой операционной системе есть свои стандартные форматы (которые эта операционная система умеет читать и использовать в работе).
Каждая дорожка делится на части - сектора. Все дорожки содержат одно и то же количество секторов. Емкость сектора - это то наименьшее количество данных, которое может быть записано на дискету (или считано с нее) за одну операцию ввода-вывода.
Количество дорожек, число секторов на одной дорожке, емкость одного сектора и количество рабочих поверхностей у дискеты определяют ее емкость.
B IBM PC используются две рабочие поверхности: 40 или 80 дорожек на одной поверхности; 8,9,15 или 18 секторов на одной дорожке; 128,256,512 или 1024 байта в одном секторе.
Одной из характеристик дискеты является допустимая плотность записи:
• продольная:
(SD) - нормальная: 24 TPI (tape per inch - метки на дюйм);
(DD) - двойная: 48 TPI;
(HD - high density) - учетверенная (Quadro density): 96 TPI;
• поперечная:
одинарная (20 дорожек);
двойная (40 дорожек);
учетверенная (80 дорожек): (QD-9 объемом 720 Кбайт), (QD-15 объемом 1,2 Мбайта (размер сектора в QD-15 равен 1 Кбайт)).
Для расширения возможностей DOS разработаны программы 800-сот и PU-ПОО.сот, которые позволяют работать с нестандартными, форматами дискет.
Логическая структура диска: магнитный диск (гибкий или жесткий) перед первым использованием должен быть отформатирован. Во время форматирования диска на его поверхности с помощью магнитных головок делаются пометки: размечаются дорожки и сектора на них, создаются управляющие области дискеты.
Весь процесс форматирования делится на три части: физическая разметка, создание логических структур и загрузка на диск операционной системы (т.е. физическое, логическое и системное форматирование).
Физическое форматирование состоит в разметке дорожек (trek) и секторов с нанесением обозначений секторов в выделенных на треках служебных областях. Сектора отделяются друг от друга интервалами. Началом отсчета для разметки диска является специальное отверстие (индекс).
Дорожки нумеруются от 0 до N - 1 (где N - общее количество дорожек) от края диска к центру. На физическом уровне сектора нумеруются от 1 до ш.
Для форматов DS-8 и DD-8 интервал 1 представляет собой 32 байта “4Е”, интервал 2-22 байта “4Е”, интервал 3-80 байт “4Е”. Каждый сектор включает в себя 574 байта.
Логическое форматирование заключается в оформлении диска соответственно стандартам операционной системы. Цель логического форматирования - создание на диске управляющих таблиц для учета использования имеющихся ресурсов.
Служебная область дискеты заполняется при форматировании дискеты всегда, системная область - только при создании системной дискеты. Размер служебной области составляет 2% от общей емкости дискеты.
В IBM PC используется несколько типов дисководов (НГМД), которые позволяют работать только с определенными форматами.
Boot - содержит блок начальной загрузки и занимает 512d байт (200h).
В начале сектора находится NEAR-переход на программу начальной загрузки, затем располагается таблица, характеризующая формат дискеты. Структура этой таблицы в версиях DOS различна. До версии 4.0 таблица содержала параметры.
В конце ВООТ-сектора содержатся два идентификационных байта: '55' и 'ААh'.
Таблица 1
Структура ВООТ-сектора
| Смещение от начала сектора, байт | Длина записи | Содержание |
| 0 | 3 | Команда перехода на программу начальной загрузки |
| 3 | 8 | Название фирмы - производителя ОС или программы форматирования (произвольная информация) |
| Obh | 2 | Количество байтов в секторе (200h) |
| Odh | 1 | Количество секторов в кластере |
| Oeh | 2 | Количество секторов перед FAT (1) |
| 10h | 1 | Количество копий FAT (2) |
| 11h | 2 | Максимальное количество 32-байтных элементов корневого каталога (70h) |
| 13h | 2 | Общее количество секторов на дискете (200h) |
| 15h | 1 | FD- дескриптор носителя (байт-описатель среды носителя данных) (табл.8.5) |
| 16h | 2 | Количество секторов, занимаемых одним экземпляром FAT (2) |
| 18h | 2 | Количество секторов на одной дорожке (9) |
| LAh | 2 | Число рабочих поверхностей на дискете (2) |
| Ich | 2 | Количество "скрытых" секторов (00) |
| LEh | Начало программы загрузки |
Байт - описатель среды ( дескриптор носителя - FD) может принимать значения, приведенные в табл.2.
Таблица 2
Возможные значения байта-описателя
| Значение байта FD | Диаметр дискеты | Количество сторон | Количество секторов на дорожке | Тип формата |
| FF | 8" | 2 | 8 | |
| FE | 8" | l | 8 | |
| FD | 5" | 2 | 9 | DS/DD-9 |
| FC | 5" | l | 9 | SS/DD-9 |
| F9 | 5" | 2 | 15 | DS/HD-15 |
| F8 | жесткий диск | |||
DOS делит всю область данных диска на элементарные логические единицы - кластеры. Если необходимо записать на диск какой-либо набор данных (файл), то независимо от его длины, память для этого будет выделяться кластерами. Размер кластера зависит от типа формата. На дискетах емкостью 360 К (DS/DD-9) кластер состоит из двух секторов по 512 байт и имеет объем 1 Кбайт. Все кластеры диска имеют свои номера. FAT дискеты состоит из 12-битовых элементов (у жестких дисков большого объема - из 16-битовых).
Место на диске, отводимое каждому файлу, состоит из последовательности (цепочки) кластеров. Номер первого кластера, в котором начинается файл, указывается в корневом директории. В FAT элемент, соответствующий этому кластеру, содержит номер следующего кластера, в котором находится продолжение файла , и так далее “по цепочке”. Последний кластер файла обычно содержит FFF. Например, если файл разместился в 3, 17 и 25 кластерах диска, то в корневом каталоге для этого файла будет указано, что он размещается в кластере № 3. В элементе FAT, соответствующем третьему кластеру, будет записан номер следующего кластера (17), в элементе FAT, соответствующем кластеру № 17, будет содержаться номер следующего кластера - 25, а в элементе FAT, соответствующем кластеру № 25, будет записан код последнего кластера- обычно FFF.