Робота з накопичувачами інформації

Практична робота № 6

 

Тема: Робота з накопичувачами інформації

 Мета: 1) Вивчити, з яких частин складається  вінчестер та диски;

   2) Ознайомитися з принципом дії;

   3) Закріпити практичні навічки роботи з усіма типами накопичувачів.

Хід роботи:

  1.  Вивчити теоретичний матеріал, користуючись методичними вказівками, конспектом лекцій та рекомендованою літературою.
  2.  Відповісти на контрольні питання.
  3.  Підготуватися до захисту практичної роботи.

Теоретичні основи:

Зовнішня пам'ять (ЗП) призначена для тривалого зберігання програм і даних. Інформація на пристроях зовнішньої пам'яті зберігається при виключенні комп'ютера . Обсяг ЗП значно більше обсягу внутрішньої пам'яті. Однак вона істотно поступається внутрішній пам'яті по швидкості запису та зчитування інформації.

Зазвичай ЗП фізично реалізується у вигляді накопичувачів на магнітних і на оптичних дисках.

Дискові накопичувачі - пристрої довільного доступу, тому, дані що цікавлять можуть бути отримані без обов'язкового прочитання попередніх даних. Бувають: накопичувачі на жорсткому магнітному диску (НЖМД) і на гнучких магнітних дисках (НГМД) – зараз практично не використовуються.

Інформація на дискових накопичувачах, як і в пам'яті ПК , представляється в двійковому вигляді і вимірюється в байтах. Спосіб розташування інформації на жорстких і гнучких дисках однаковий. На поверхні диска нанесений шар матеріалу, що намагнічується. Запис інформації в цьому шарі проводиться  на області, розташовані у вигляді концентричних кіл - доріжки. Радіуси, проведені з центру диска, ділять кожну доріжку на сектори. Максимальна кількість інформації , яке може бути записана на кожен сектор , - розмір сектора - одне і те ж - 512 байт. Кожна доріжка має свій номер. Всі сектори, розташовані на різних доріжках між двома сусідніми радіусами, мають однаковий номер. При запису і зчитуванні інформація передається посекторно .

Дискові дані зберігаються в дисковому адресному просторі. Обсяг дискового простору становлять ємності дискових пластин. Система звертається до них, а отже, і до дискового простору за допомогою команд, в яких вказуються номери циліндрів , головок і секторів .

Накопичувач на жорстких магнітних дисках (вінчестер)

Назва «Вінчестер» має відношення до накопичувача ємністю 30 доріжок на 30 секторів. Ця назва напівавтоматичної гвинтівки калібру 30/30.

Фізичний пристрій НЖМД

Вінчестери характеризуються такими форм-факторами: горизонтальними - понад 1,8; 2,5; 3,5; 5,25 дюйма і вертикальними: Full Height 3,25; Half Height 1,63; Low Profile 1 дюйм.

Крім механіки накопичувач містить корпус, роз'єми і плату електроніки.

Основним компонентом жорсткого диска є одна чи декілька пластин (платерів) , виконаних з алюмінію або скла, покриті магнітним шаром. Саме на цих пластинах і зберігається вся інформація, розташована на жорсткому диску. Диски закріплені на загальній осі і обертаються з досить великою швидкістю. Крім того, в корпусі жорсткого диска є блок магнітних головок, які здійснюють читання і запис з поверхонь дисків. Всі головки з'єднані разом і не можуть рухатися роздільно, тому запис і читання виробляються відразу з усіх поверхонь всіх дисків одночасно .

Диски і головки знаходяться на металевому шасі, що забезпечує жорсткість всі конструкції , і закриті кришкою, що оберігає поверхні дисків і головки від попадання пилу.

При роботі диска, при обертанні пластин, створюється потужний потік повітря і магнітні головки при читанні-запису "парять" над поверхнями дисків не торкаючись їх, а зазор між дисками і головками становить кілька мікрометрів.

 Блок головок-дисків ретельно закривається при виготовленні і не підлягає розтину користувачем. Він не містить ніякої електроніки, вона підключається до спеціальної платі, на якій знаходиться необхідна диску керуюча електроніка. Така сукупність блоку дисків-головок і називається "жорсткий диск" .

Роз'єми:

У НЖМД вмонтовані наступні роз'єми:

- інтерфейсний роз'єм;

- роз'єм живлення;

- роз'єм заземлення (необов'язково);

- поле перемичок (необов'язково).

Для підключення жорсткого диска до комп'ютера сьогодні може використовуватися один з трьох інтерфейсів:

- IDE (Integrated Device Electronics) - розроблений в 1986 році і зараз застарів;

- SCSI (Small Computer Systems Interface) - теж розроблений в 1986 році і використовується до цих пір;

- Serial ATA (Advanced Technology Attachment) - розроблений в 2003 році, і використовується зараз.

Параметри продуктивності жорсткого диска:

1 Час, протягом якого можна отримати доступ до необхідної ділянки диска. Це час включає в себе час, необхідний на поворот дисків таким чином, щоб потрібна ділянка диска опинилася під магнітними головками, і час, необхідний на підведення головок. Зрозуміло, чим менше час доступу, тим продуктивніше жорсткий диск .

2 Швидкість послідовного читання-запису. Після того, як доступ отримано, продуктивність визначається тим, як швидко можна робити читання або запис інформації на диск.

Вінчестери в більшості випадків незнімні. Фізичного доступу немає. Швидкість запису та зчитування інформації з вінчестерів на порядок більше, ніж у накопичувачів на змінних дисках.

Накопичувачі на оптичних дисках.

Оптичні диски (лазерні диски, CD-ROM) - можна розділити на 3 класи: тільки для читання (CD), з одноразовим записом і багаторазовим зчитуванням (CD-R), і з багаторазової перезаписом інформації (CD-RW). Інформація міститься на одній спіральній доріжці, що проходить через всю поверхню диска.

CD - в основі запису інформації за допомогою лазера лежить модуляція інтенсивності випромінювання лазера дискретними значеннями 1 і 0. Випромінювання досить потужного лазера залишає на поверхні диска мітки, викликані впливом променя на метал. Поверхня диска попередньо покривається тонким шаром металу - телуру. При запису логічного одиниці промінь пропалює в плівці телуру мікроскопічний отвір. Запис починається з внутрішніх доріжок і ведеться з великою щільністю - 630 доріжок на міліметр. Довжина всієї спіральної доріжки - близько 5 км. Таким способом виготовляється первинний «майстер- диск», з якого потім проводиться тиражування всієї партії дисків методом лиття під тиском. При зчитуванні інформації ямки і рівні ділянки доріжки дають різну інтенсивність відбитого променя, яка реєструється фотоприймачем.

CD-R - основа покрита шаром органічного барвника, поверх якого нанесено світловідбиваюче напилення (золото або сплав срібного кольору). При запису випалюються фрагменти барвника. В результаті відбитий промінь також буде промодульований по інтенсивності.

CD-RW - під шаром мають реєструючий шар, який може міняти свій стан між полікристалічним і аморфним. Прозорість шару залежить від його стану. При перезапису стан окремих ділянок змінюється: залежно від ступеня нагріву ділянки променем записуючого лазера при охолодженні фіксується той чи інший його стан. На відміну від друкованих дисків і CD-R , що відображають близько 70 % потужності падаючого променя, диски CD-RW володіють істотно меншою здатністю відображати.

DVD ( ді-ві-ді , англ. Digital Versatile Disc - цифровий багатоцільовий диск; також англ. Digital Video Disc - цифровий відеодиск ) - носій інформації, виконаний у формі диска, що має такий же розмір, як і компакт-диск, але більш щільну структуру робочої поверхні , що дозволяє зберігати і зчитувати більший обсяг інформації за рахунок використання лазера з меншою довжиною хвилі і лінзи з більшою числовою апертурою .

DVD -привід - пристрій читання (і запису).

Для зчитування та запису DVD використовується червоний лазер з довжиною хвилі 650 нм. Крок доріжки - 0,74 мкм, це більш ніж в два рази менше, ніж у компакт-диска.

DVD може існувати в декількох модифікаціях. Найпростіша з них відрізняється від звичайного диску тільки тим, що шар, що відображає, розташований не на шарі полікарбонату що становить майже повну товщину ( 1,2 мм ), а на шарі половинної товщини ( 0,6 мм). Друга половина - це плоский верхній шар. Ємність такого диска досягає 4,7 ГБ і забезпечує більше двох годин відео телевізійної якості (компресія MPEG -2). Якщо обидва шари несуть інформацію (у цьому випадку нижнє покриття, що відбиває напівпрозоре, то сумарна ємність складає 8,5 ГБ.

HD DVD (англ. High-Definition/Density DVD [ 1 ] - "DVD високої чіткості/ємності» ) - технологія запису оптичних дисків , розроблена компанією Toshiba , NEC і Sanyo. HD DVD (як і Blu-ray Disc ) використовує диски стандартного розміру (120 міліметрів в діаметрі) і синьо-фіолетовий лазер з довжиною хвилі 405 нм. Одношаровий диск HD DVD має ємність 15 GB, двошаровий - 30 GB.

Blu-ray Disc, BD (англ. blue ray - синій промінь і disc - диск; написання blu замість blue - навмисне ) - формат оптичного носія , що використовується для запису з підвищеною щільністю і зберігання цифрових даних , включаючи відео високої чіткості. Стандарт Blu-ray був спільно розроблений консорціумом BDA. Blu-ray (букв. «синій промінь » ) отримав свою назву від використання для запису і читання короткохвильового (405 нм) «синього» ( технічно синьо- фіолетового) лазера.

Одношаровий диск Blu-ray (BD) може зберігати 25 ГБ, двошаровий диск може вмістити 50 ГБ, тришаровий диск може вмістити 100 ГБ , чотиришаровий диск може вмістити 128 ГБ. Ще в кінці 2008 року японська компанія Pioneer демонструвала 16 - і 20 -шарові диски на 400 і 500 ГБ ,

CD-MO (Compact Disc - Magneto - Optical , Магнітооптичний компакт- диск) - різновид компакт-диска (CD), розроблений в 1988 році і дозволяє багаторазово записувати і стирати інформацію. Стандарт CD-MO є частиною стандарту «Orange Book» - part I, і в загальних рисах є компакт-диском з магніто-оптичних записуючим шаром. З'явився до впровадження технології записуваних CD-RW компакт дисків.

Змінні носії інформації

Знімні носії даних можуть застосовуватися в самих різних цілях:

-для поширення комерційного програмного забезпечення;

-для резервного копіювання важливих даних;

-для перенесення даних з одного комп'ютера на інший;

-для зберігання програм і даних, які потрібні не постійно;

-для копіювання даних іншим користувачам;

-для безпечного зберігання даних, які необхідно захистити від сторонніх очей.

Флеш-карти

Новітня технологія зберігання - флеш-пам'ять - протягом декількох років була основним або допоміжним носієм даних для портативних комп'ютерів. Однак бурхливе зростання ринку цифрових камер і MP3-плеєрів, що використовують цю пам'ять , привів до повсюдного поширення цих пристроїв.

Флеш-пам'ять відноситься до пристроїв тривалого зберігання. Дані в ній зберігаються у вигляді блоків, а не байтів, як у звичайних модулях пам'яті. Флеш-пам'ять також використовується в сучасних комп'ютерах для мікросхем BIOS, перезаписуваних за допомогою процесу тунелювання Фоулера - Нордхейма. Флеш- пам'ять повинна бути очищена перед записом нових даних.

Висока продуктивність, низькі вимоги при перепрограмуванні і невеликий розмір новітніх пристроїв флеш-пам'яті робить цей тип пам'яті прекрасним доповненням при використанні в портативних комп'ютерах і цифрових камерах. У цій області флеш-пам'ять часто називають "цифровою плівкою" . На відміну від справжньої плівки, цифрова може бути стерта і використана заново. Основні типи сучасних пристроїв флеш-пам'яті:  CompactFlash, SmartMedia, ATA PC Cards ( PCMCIA), MultiMediaCard, Memory Stick.

Контрольні питання:

1 Яке призначення ЗЗП ?

2 Які переваги і недоліки має зовнішня пам'ять порівняно із внутрішньою ?

3 Які пристрої використовуються в якості зовнішньої пам'яті ?

4 Що собою являє накопичувач ?

5 Розкажіть про принцип роботи НЖМД.

6 Що собою являє логічна структура диска?

7 Які існують накопичувачі на оптичних дисках?

8 Як відбувається зчитування інформації з оптичного диска?

9 Як відбувається запис інформації на CD-R ?

10 Як відбувається запис інформації на CD-RW ?

11  Які переваги має DVD в порівнянні з CD ?

12 Які переваги і недоліки мають оптичні диски порівняно з магнітними ?

13 Назвіть області застосування змінних носіїв інформації.

14 Які накопичувачі на змінних носіях ви знаєте? Який з них найпоширеніший ?

Рекомендована література:

  1.  Э. Таненбаум. Архитектура компьютера. 5-е издание, Питер, 2007. – 830 с.
  2.    Степаненко О.С. Сборка, модернизация и ремонт ПК.: - М.: Издательский дом “Вильямс”, 2003. – 672 с.

Внутрішняя дорожка

    Середня дорожка

Зовнішня доріжка (0)

Сектор

  1.  
← Предыдущая
Страница 1
Следующая →

Практична робота Вивчити, з яких частин складається  вінчестер та диски; Закріпити практичні навічки роботи з усіма типами накопичувачів.

У нас самая большая информационная база в рунете, поэтому Вы всегда можете найти походите запросы

Искать ещё по теме...

Похожие материалы:

Сохранить?

Пропустить...

Введите код

Ok