Информатика. Курс лекций. Громов Ю.Ю - 11 стр.

UptoLike

Компакт-диски. Еще одной популярной технологией хранения данных является использование компакт-дисков (com-
pact disk – CD). Это диски диаметром 12 сантиметров (около 5 дюймов), изготовленные из отражающего материала, покры-
того прозрачным защитным слоем. Информация записывается посредством создания изменений на отражающей поверхно-
сти диска и считывается с помощью лазерного луча, который отслеживает неравномерности на отражающей поверхности
диска во время его вращения.
Технология изготовления компакт-дисков изначально применялась в производстве аудиозаписей с использованием
формата, известного как CD-DA (compact disk digital audio – компакт-диск с цифровой звукозаписью). Компакт-диски, ис-
пользуемые в настоящее время для хранения компьютерных данных, похожи на своих аудио предшественников, за исклю-
чением того, что для них применяется формат CD-ROM (compact disk – read only memory или компакт-дискпостоянное
запоминающее устройство). Различие между форматами CD-DA и CD-ROM состоит в способе интерпретации полей данных.
Например, в формате CD-DA определенные поля предназначены для хранения информации о времени воспроизведения, то-
гда как в формате CD-ROM это пространство используется для хранения произвольных данных.
В отличие от устройств с магнитными дисками, где запись данных осуществляется на концентрических дорожках, ин-
формация на компакт-дисках записывается на единственной дорожке, которая закручивается спиралью на поверхности диска
подобно желобку на старых грампластинках. (Но в отличие от старых грампластинок дорожка на компакт-диске записывает-
ся в направлении от центра к краю.) Эта дорожка разделена на части, которые называют секторами (рис. 1.8). Секторы со-
держат одинаковое количество данных, и у каждого есть своя личная маркировка. Сектор в формате CD-ROM содержит 2
кбайт информации, а сектор того же размера в формате CD-DA содержит данные, обеспечивающие воспроизведение музыки
в течение 1/75 секунды.
Рис. 1.8. Особенности хранения данных на компакт-дисках
Обратите внимание, что длина одного оборота спиральной дорожки увеличивается по направлению от внутренней час-
ти диска к внешней. Из соображений увеличения емкости компакт-диска информация записывается с одной и той же линей-
ной плотностью по всей длине спиральной дорожки. Это означает, что на витке во внешней части спирали хранится большее
количество информации, чем на витке в ее внутренней части. Поэтому за один оборот диска будет считываться больше сек-
торов, когда лазерный луч сканирует внешнюю часть спиральной рожки, и меньше секторов, когда луч будет сканировать
внутреннюю часть рожки. В результате, чтобы получить равномерную скорость пересылки данных, CD-плееры разрабаты-
ваются таким образом, чтобы можно было изменять скорость вращения диска в зависимости от расположения лазерного лу-
ча.
Благодаря подобным конструктивным решениям запоминающие системы с компакт-дисками имеют большую произво-
дительность при работе с длинными, непрерывными строками данных, например при воспроизведении музыки. Однако если
прикладной программе требуется произвольный доступ к данным (например, как в системе резервирования авиабилетов),
подход, используемый в устройствах магнитных дисков (отдельные концентрические дорожки, каждая из которых содержит
одинаковое количество секторов), оказывается эффективнее спирального метода записи, используемого в компакт-дисках.
Емкость компакт-диска в формате CD-ROM составляет немного более 600 Мбайт. Однако уже появились новые диско-
вые форматы, например DVD (Digital Versatile Disk – цифровой универсальный диск). В этом формате емкость каждого носи-
теля составляет порядка 10 Гбайт. На таких компакт-дисках можно хранить мультимедиа-презентации, в которых аудио- и
видеоинформация комбинируется в целях более интересной и содержательной дачи материала. Главная задача разработки
стандарта DVD состоит в представлении инструментальных средств для записи на компакт-диски полнометражных кино-
фильмов.
Еще одним вариантом в технологии компакт-дисков является формат CD-WORM (Compact Disk – Write Once, Read
Many или компакт-диск с однократной записью и многократным считыванием). Он позволяет записывать данные на ком-
пакт-диск после его изготовления, а не во время этого процесса. Эти устройства чрезвычайно удобны для архивирования, а
также для производства записей на компакт-дисках в небольших количествах.
Магнитная лента. В более ранних типах запоминающих устройств большой емкости используется магнитная лента
(magnetic types) (рис. 1.9). В этом случае информация записывается на магнитное покрытие тонкой пластиковой ленты, кото-
рая для хранения наматывается на бобину. Чтобы получить доступ к записанным на ней данным, магнитная лента устанав-
ливается на устройство, называемое лентопротяжным механизмом. Это устройство позволяет считывать, записывать и пере-
матывать магнитную ленту под управлением компьютера. По своим размерам лентопротяжные механизмы могут варьиро-
ваться от небольших кассетных блоков, называемых стриммерами (в них применяются кассеты, подобные видеокассетам),
до более старых и громоздких катушечных устройств.
В современных стриммерных устройствах лента разделена на сегменты, которые маркируются магнитным способом в
процессе форматирования (данный способ подобен методу, применяемому для дисковых носителей информации). Каждый
Компакт-диск
Движение диска
Данные записываются на одну
спиральную дорожку, состоящую из
отдельных секто
р
ов