ВУЗ:
Составители:
размещения информации на
диске, состоящая из одного
или нескольких смежных
секторов дорожки.
Рис. 6 Логическая структура
поверхности магнитного диска
При записи и чтении информации МД вращается вокруг своей оси, а механизм управления магнитной головкой
подводит ее к дорожке, выбранной для записи или чтения информации.
Данные на дисках хранятся в файлах, которые обычно отождествляют с участком (областью, полем) памяти на этих
носителях информации.
Файл – это именованная область внешней памяти, выделенная для хранения массива данных.
Поле памяти создаваемому файлу выделяется кратным определенному количеству кластеров. Кластеры, выделяемые
одному файлу, могут находиться в любом свободном месте дисковой памяти и необязательно являются смежными. Файлы,
хранящиеся в разбросанных по диску кластерах, называются фрагментированными.
Для пакетов магнитных дисков (диски установлены на одной оси) и для двухсторонних дисков вводится понятие
"цилиндр". Цилиндром называется совокупность дорожек МД, находящихся на одинаковом расстоянии от его центра.
Каждый новый магнитный диск в начале работы следует отформатировать. Форматирование диска – это создание
структуры записи информации на его поверхности: разметка дорожек, секторов, записи маркеров и другой служебной
информации.
В качестве накопителей на жестких магнитных дисках (НЖМД) широкое распространение в ПК получили накопители
типа "винчестер".
Термин винчестер возник из жаргонного названия первой модели жесткого диска емкостью 16 Кбайт (IBM, 1973 г.),
имевшего 30 дорожек по 30 секторов, что случайно совпало с калибром "30/30" известного охотничьего ружья "Винчестер".
В этих накопителях один или несколько жестких дисков, изготовленных из сплавов алюминия или из керамики и
покрытых ферролаком, вместе с блоком магнитных головок считывания/записи помещены в герметически закрытый корпус.
Емкость этих накопителей благодаря чрезвычайно плотной записи, получаемой в таких несъемных конструкциях, достигает
десятков и даже сотен гигабайт.
Максимальная емкость и скорость передачи данных существенно зависят от интерфейса, используемого накопителем.
Распространенный сейчас интерфейс AT Attachment (ATA), широко известный и под именем Integrated Device Electronics
(IDE), предложенный в 1988 г. пользователям ПК IBM PC AT, ограничивает емкость одного накопителя 504 Мбайтами (эта
емкость ограничена адресным пространством традиционной адресации "головка – цилиндр – сектор": 16 головок × 1024 цилинд-
ра × 63 сектора × 512 байт в секторе = 504 Кбайта = 528 482 304 байта) и обеспечивает скорость передачи данных 5 – 10
Мбайт/с.
Интерфейс Fast АТА-2 или Enhanced IDE (EIDE), использующий как традиционную (но расширенную) адресацию по
номерам головки, цилиндра и сектора, так и адресацию логических блоков (Logic Block Address LBA), поддерживает
емкость диска до 2500 Мбайт и скорость обмена до 16 Мбайт/с. С помощью EIDE к материнской плате может подключаться
до четырех накопителей, в том числе и CD-ROM.
Наряду с ATA и АТА-2 широко используются и две версии более сложных дисковых интерфейсов Small Computer
System Interface (интерфейс малых компьютерных систем): SCSI и SCSI-2. Их достоинства: высокая скорость передачи данных
(интерфейс Fast Wide SCSI-2 и развиваемый интерфейс SCSI-3 поддерживают скорость до 40 Мбайт/с), большое количество (до
7 шт.) и максимальная емкость подключаемых накопителей. Их недостатки: высокая стоимость (примерно в 5 – 10 раз дороже
ATA), сложность установки и настройки. Интерфейсы SCSI-2 и SCSI-3 рассчитаны на использование в мощных машинах-
серверах и рабочих станциях.
Для повышения скорости обмена данными процессора с дисками НЖМД следует кэшировать. КЭШ–память для дисков
имеет то же функциональное назначение, что и КЭШ для основной памяти, т.е. служит быстродействующим буфером
памяти для кратковременного хранения информации, считываемой или записываемой на диск. КЭШ–память может быть
встроенной в дисковод, а может создаваться программным путем (например, драйвером Microsoft Smartdrive) в оперативной
памяти. Скорость обмена данными процессора с КЭШ–памятью диска может достигать 100 Мбайт/с.
Программными средствами один физический диск может быть разделен на несколько "логических" дисков; тем самым
имитируется несколько магнитных дисков на одном накопителе.
Дисковые массивы RAID. В машинах-серверах баз данных и в суперЭВМ часто применяются дисковые массивы RAID
(Redundant Array of Independent Disks – матрица с резервируемыми независимыми дисками), в которых несколько
накопителей на жестких дисках объединены в один большой логический диск. При этом используются основанные на
введении информационной избыточности методы обеспечения достоверности информации, существенно повышающие
надежность работы системы (при обнаружении искаженной информации она автоматически корректируется, а неисправный
накопитель в режиме Plug and Play (вставляй и работай) замещается исправным). Дисковые массивы второго поколения –
RAID 6 и RAID 7 объединять до 48 физических дисков любой емкости, формирующих до 120 логических дисков; имеют
внутреннюю КЭШ–память до 256 Мбайт и разъемы для подключения внешних интерфейсов типа SCSI.
Накопители на оптических дисках. В последние годы все большее распространение получают накопители на
оптических дисках. Благодаря маленьким размерам (используются компакт-диски диаметром 3,5" и 5,25"), большой емкости
и надежности эти накопители стали наиболее популярными.
Неперезаписываемые лазерно-оптические диски обычно называют CD-ROM. Эти диски продаются с уже записанной на
них информацией (в частности, с программным обеспечением). Запись информации на них возможна только вне ПК, в
лабораторных условиях, лазерным лучом большой мощности, который оставляет на активном слое CD след – дорожку с
микроскопическими впадинами. Таким образом создается первичный "мастер-диск". Процесс массового тиражирования CD-
ROM по "мастер-диску" выполняется путем литья под давлением. В оптическом дисководе ПК эта дорожка читается лазерным
лучом существенно меньшей мощности.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- …
- следующая ›
- последняя »
