- •Глава8. Внешние запоминающие устройства
- •Файлы, их виды и организация
- •Управление файлами
- •Атрибуты файлов
- •Логическая организация файловой системы
- •Спецификация файла
- •Размещение информации на дисках
- •Адресация информации на диске
- •Накопители на жестких магнитных дисках
- •0,85" Винчестеры Toshiba.
- •Дисковые массивы raid
- •Накопители на гибких магнитных дисках
- •Накопители на флоптических дисках
- •Накопители сверхвысокой плотности записи
- •Дисководы Zip
- •Форматирование дисков и правила обращения с ними
- •Накопители на оптических дисках
- •Неперезаписываемые оптические диски cd-rom.
- •Оптические диски с однократной записью
- •Оптические диски с многократной записью
- •Оптические универсальные диски dvd
- •Маркировка скоростных характеристик cd и dvd
- •Эффективные технологии хранения информации на cd и dvd
- •Многослойный cd
- •Millipede-диск
- •Прочие технологии
- •Накопители на магнитооптических дисках
- •Накопители на магнитной ленте
- •Устройства флэш-памяти
- •Форматы флэш-карт
- •Вопросы для самопроверки
Глава8. Внешние запоминающие устройства
После изучения главы вы должны знать:
внешние запоминающие устройства (ВЗУ), их классификацию и основные характеристики;
организацию информации, хранимой на ВЗУ: файлы, , логическую организацию файловой системы, управление файлами, атрибуты и спецификацию файлов;
размещение файлов на дисках,
таблицу размещения файлов – ФАТ;
адресацию информации на дисках;
накопители на жестких магнитных дисках;
накопители на гибких магнитных дисках;
накопители на магнитооптических дисках;
накопители на оптических дисках;.
эффективные технологии записи информации на диски, в частности, и на оптические диски CD и DVD, используемые в : HD DVD, Blu-ray, FMD и др.
устройства флэш-памяти и их разновидности.
Устройства внешней памяти или, иначе, внешние запоминающие устройства (ВЗУ) весьма разнообразны. Их можно классифицировать по целому ряду признаков: по виду носителя, по типу конструкции, по принципу записи и считывания информации, по методу доступа и т. д. При этом под носителем понимается материальный объект, способный хранить информацию.
Один из возможных вариантов классификации ВЗУ приведен на рис. 10.1
Рис. 10.1. Классификация ВЗУ
В зависимости от типа носителя, все ВЗУ можно подразделить на накопители на магнитной ленте, дисковые накопители и устройствафлэш-памяти.
Накопители на магнитной ленте, в свою очередь, бывают двух видов: накопители на бобинной ленте и накопители на кассетной ленте (стримеры). В ПК используются только стримеры.
Накопители на дисках более разнообразны (табл. 610.1):
накопители на гибких магнитных дисках (НГМД) — накопители на флоппи-дисках или дискетах;
накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД) — винчестеры;
накопители на сменных жестких магнитных дисках, использующие эффект Бернулли;
накопители на флоптических дисках — floptical-накопители;
накопители сверхвысокой плотности записи (Very High Density) — VHD-накопители;
накопители на магнитооптических дисках — НМОД;
накопители на неперезаписываемых оптических компакт-дисках (Compact Disk ROM) — CD-ROM;
накопители на оптических дисках c однократной записью (CD Recordable) - CD-R;
накопители на оптических дисках c многократной записью (CD ReWritable) - CD RW;
накопители на неперезаписываемых цифровых видеодисках (более правильно их называть – цифровые универсальные диски - Digital Versatile Disk) — DVD
;
накопители на цифровых видеодисках с однократной записью (DVD Recordance) – DVD-R;
накопители на цифровых видеодисках с многократной записью (DVD ReWritable) – DVD-RW ( DVD RAM) ;
и др.
Таблица 10.1. Сравнительные характеристики дисковых накопителей1
Тип накопителя |
Емкость, Мбайт |
Время доступа, мс |
Трансфер, Кбайт/с |
|
НГМД |
1,44 |
65–100 |
55–150 |
|
Жесткий диск |
20 000–500 000 |
5–30 |
500–6000 |
|
Бернулли |
20–230 |
20 |
500–2000 |
|
Floptical |
20–120 |
65 |
100–1000 |
|
VHD |
120–240 |
65 |
200–1000 |
|
DVD |
4700–17 000 |
150–200 |
1380 |
|
CD |
250–1500 |
50–300 |
150–3000 |
|
|
|
|
|
|
НМОД |
128–2600 |
50–150 |
300–6000 |
|
Flash |
32 - 4000 |
10-4 |
1000 - 80000 |
|
Магнитные диски (МД) относятся к магнитным машинным носителям информации. В качестве запоминающей среды у них используются магнитные материалы со специальным свойством (прямоугольная петля гистерезиса – см. рис.3.11), позволяющим фиксировать два направления намагниченности, которым ставятся в соответствие двоичные цифры: 0 и 1.
Накопители на МД (НМД) являются наиболее распространенными внешними запоминающими устройствами в ПК. Они бывают жесткими и гибкими, сменными и встроенными в ПК. Все диски, и магнитные, и оптические характеризуются своим диаметром или, иначе, форм-фактором. Наибольшее распространение получили диски с форм-факторами 3,5 дюйма (89 мм). Но существуют диски и с форм-факторами 5,25 дюйма (133 мм), 2,5 дюйма (64 мм), 1,8 дюйма (45 мм) и другие.
Рис. 10.2. Логическая структура магнитного диска
На рис. 10.2 показана логическая структура магнитного диска.
Информация на магнитные диски (МД) записывается и считывается магнитными головками вдоль концентрических окружностей — дорожек (треков). Количество дорожек на МД и их информационная емкость зависят от типа МД, конструкции накопителя на МД, качества магнитных головок и магнитного покрытия. Совокупность дорожек МД, находящихся на разных пластинах-дисках и на одинаковом расстоянии от его центра, называется цилиндром. 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. Устройство для чтения и записи информации на магнитном диске называется дисководом.
Кроме основной своей характеристики — информационной емкости, дисковые накопители характеризуются и двумя другими показателями:
временем доступа;
скоростью считывания последовательно расположенных байтов.
Время доступа (access time) к информации на диске, то есть время, которое дисковод тратит до начала чтения/записи данных, складывается из нескольких составляющих:
времени перемещения магнитной головки на нужную дорожку (seek time);
времени установки головки и затухания ее колебаний (setting time);
времени ожидания вращения (rotation latency) — ожидания момента, когда из-за вращения диска нужный сектор окажется под головкой.
Диски относятся к машинным носителям информации с прямым доступом. Понятие прямой доступ применительно к диску означает, что ПК может «обратиться» к дорожке, на которой начинается участок с искомой информацией или куда нужно записать новую информацию, непосредственно, где бы ни находилась головка записи/чтения накопителя. После доступа к информации происходит ее последовательное считывание — хорошие дисководы обеспечивают скорость считывания (transfer rate) 2 Мбайт/с и выше.
Рассматривая организацию данных на внешних носителях, следует различать физическую и логическую организацию. Физическая организация определяет правила размещения данных на внешних носителях, логическая — описывает взаимные связи между данными и способы доступа к ним. Поскольку при работе на компьютере пользователь практически взаимодействует только с файлами, необходимо подробнее познакомиться с организацией файловой системы.