- •Ассемблер
- •Фортран
- •Пролог и Пролог
- •Теория искусственного интеллекта
- •Тест Тьюринга
- •2. Классификация эвм по этапам создания.
- •3. Классификация эвм по назначению
- •4 . Классификация эвм по размерам и функциональным возможностям
- •СуперЭвм
- •4.2.Большие эвм
- •.МикроЭвм
- •4.4.1.Универсальные
- •4.4.2.Специализированные
- •4.4.2.1.Серверы
- •1 Принцип модульности
- •2 Принцип функциональной избирательности
- •3 Принцип генерируемости ос
- •4 Принцип функциональной избыточности
- •5 Принцип виртуализации
- •6 Принцип независимости программ от внешних устройств
- •7 Принцип совместимости
- •8 Принцип открытой и наращиваемой ос
- •9 Принцип мобильности (переносимости)
- •10 Принцип обеспечения безопасности вычислений
- •Тема 5. Память в реальном режиме
- •Тема 6. Память в защищенном режиме
- •Тема 7. Аппаратные irq
- •Тема 8 Видеопамять, видеокарты, мониторы
- •4)Основные характеристики мониторов
- •5)Виды мониторов
- •8)Перспективные конструкции и технологии мониторов Технология e-Ink
- •Технология Electro Wetting
- •Технология микродисплеев
- •Электромеханические панели
- •Тема 9 Модемы
- •1. Типовая система передачи данных
- •2) Каналы связи
- •1. 2. 1. Аналоговые и цифровые каналы
- •1. 2. 2. Коммутируемые и выделенные каналы
- •1. 2. 3. Двух- и четырехпроводные каналы
- •3) 3. Семиуровневая модель osi
- •1. 3. 1. Физический уровень
- •1. 3. 2. Канальный уровень
- •4) Факсимильная связь
- •1. 4. 1. Передача факсимильного изображения
- •1. 4. 2. Стандарты факсимильной связи
- •5) Классификация модемов
- •1. 6. 1. По области применения
- •1. 6. 2. По методу передачи
- •1. 6. 3. По интеллектуальным возможностям
- •1. 6. 4. По конструкции
- •1. 6. 5. По поддержке международных и фирменных протоколов
- •6)Устройство современных модемов
- •2. 1. Общие сведения
- •2. 2. Состав модема для ктсоп
- •2. 3. Скремблирование
- •2. 5. Устройство цифрового модема
- •2. 6. Линейное кодирование
- •1) Аналоговая модуляция
- •2) Дискретная модуляция аналоговых сигналов
- •8.2. Методы Шеннона-фано и Хаффмена
- •8.3. Алгоритм lzw
- •8.4. Сжатие данных в протоколах mnp
- •8.4.1. Протокол mnp5
- •8.4.2. Протокол mnp7
- •8.5. Сжатие данных по стандарту V.42bis
- •9.1 Протокол xModem
- •9.2. Протокол xModem-crc
- •9.3. Протокол xModem-ik
- •9.4. Протокол yModem
- •9.5. Протокол yModem-g
- •9.6. Протокол zModem
- •9.6.1. Требования протокола zModem
- •9.6.2. Формат кадров протокола zModem
- •9.6.3. Типы кадров zModem
- •9.6.4. Информация о файле в кадре zfile
- •9.6.5. Работа протокола zModem
- •Тема 10. Назначение чипсетов
- •Тема 11. Современные процессоры. Их архитектура
- •Характерные особенности risc-процессоров
- •3) Классы процессоров
- •4) Структура базового микропроцессора
- •Характеристики микропроцессоров фирмы Intel
- •Тема 12. Современные виды памяти. Их характеристики
- •1) Классификация ram(Random Access Memory):
- •2) Разновидности ram:
- •3)Виды ram и их характеристики:
- •Fpm ram (Быстрая страничная память)
- •Edo ram (память с усовершенствованным выходом)
- •Bedo dram (Пакетная edo ram)
- •Sdr sdram — синхронная dram
- •4)Новые перспективные виды памяти будущих компьютеров
- •Тема 13. Объединение компьютеров между собой
- •Естественные среды
- •Искусственные среды
- •Тема 14. Интернет
- •[Править]Каталоги
- •Тема 15. Жесткие диски и типы файловых систем
- •Название «Винчестер»
- •[Править]Характеристики
- •[Править]Уровень шума
- •[Править]Производители
- •[Править]Устройство
- •[Править]Гермозона
- •[Править]Устройство позиционирования
- •[Править]Блок электроники
- •[Править]Низкоуровневое форматирование
- •[Править]Геометрия магнитного диска
- •[Править]Особенности геометрии жёстких дисков со встроенными контроллерами [править]Зонирование
- •[Править]Резервные секторы
- •[Править]Логическая геометрия
- •[Править]Адресация данных
- •[Править]chs
- •[Править]lba
- •[Править]Технологии записи данных
- •[Править]Метод продольной записи
- •[Править]Метод перпендикулярной записи
- •[Править]Метод тепловой магнитной записи
- •[Править]Структурированные носители данных
- •[Править]Сравнение интерфейсов
- •[Править]raid 1
- •[Править]raid 2
- •[Править]raid 3
- •[Править]raid 4
- •[Править]raid 5
- •[Править]raid 5ee
- •[Править]raid 6
- •[Править]raid 7
- •[Править]raid 10
- •[Править]Комбинированные уровни
- •[Править]Сравнение стандартных уровней
- •[Править]Matrix raid
- •[Править]Программный (англ. Software) raid
- •[Править]Дальнейшее развитие идеи raid
- •Иерархия каталогов в Microsoft Windows
- •Классификация файловых систем
- •[Править]Задачи файловой системы
Тема 15. Жесткие диски и типы файловых систем
Накопи́тель на жёстких магни́тных ди́сках или НЖМД (англ. hard (magnetic) disk drive, HDD, HMDD), жёсткий диск, в компьютерном сленге «винче́стер» — запоминающее устройство (устройство хранения информации) произвольного доступа, основанное на принципемагнитной записи. Является основным накопителем данных в большинстве компьютеров.
В отличие от «гибкого» диска (дискеты), информация в НЖМД записывается на жёсткие (алюминиевые или стеклянные) пластины, покрытые слоем ферромагнитного материала, чаще всего двуокиси хрома — магнитные диски. В НЖМД используется одна или несколько пластин на одной оси. Считывающие головки в рабочем режиме не касаются поверхности пластин благодаря прослойке набегающего потока воздуха, образующейся у поверхности при быстром вращении. Расстояние между головкой и диском составляет несколько нанометров (в современных дисках около 10 нм[1]), а отсутствие механического контакта обеспечивает долгий срок службы устройства. При отсутствии вращения дисков головки находятся у шпинделя или за пределами диска в безопасной зоне, где исключён их нештатный контакт с поверхностью дисков.
Также, в отличие от гибкого диска, носитель информации совмещён с накопителем, приводом и блоком электроники и (в персональных компьютерах в большинстве случаев) обычно установлен внутри системного блока компьютера.
Название «Винчестер»
По одной из версий[2][3], название «винчестер» (англ. Winchester) накопитель получил благодаря работавшему в фирме IBM Кеннету Хотону (англ. Kenneth E. Haughton), руководителю проекта, в результате которого в 1973 году был выпущен жёсткий диск модели 3340, впервые объединивший в одном неразъёмном корпусе пластины диска и считывающие головки. При его разработке инженеры использовали краткое внутреннее название «30-30», что означало два модуля (в максимальной компоновке) по 30 МБ каждый, что по созвучию совпало с обозначением популярного охотничьего оружия — винтовки «Winchester Model 1894» использующего винтовочный патрон «.30-30 Winchester». Также существует версия[4], что название произошло исключительно из-за названия патрона, также выпускавшегося Winchester Repeating Arms Company, первого созданного в США боеприпаса для гражданского оружия «малого» калибра на бездымном порохе, который превосходил патроны старых поколений по всем показателям и немедленно завоевал широчайшую популярность.
В Европе и США название «винчестер» вышло из употребления в 1990-х годах, в русском же языке сохранилось и получило полуофициальный статус, а в компьютерном сленге сократилось до слова «винт» (наиболее употребимый вариант).
[Править]Характеристики
Интерфейс (англ. interface) — совокупность линий связи, сигналов, посылаемых по этим линиям, технических средств, поддерживающих эти линии, и правил (протокола) обмена. Современные серийно выпускаемые внутренние жёсткие диски могут использовать интерфейсы ATA (он же IDE и PATA), SATA, eSATA, SCSI, SAS, FireWire, SDIO и Fibre Channel.
Ёмкость (англ. capacity) — количество данных, которые могут храниться накопителем. С момента создания первых жёстких дисков в результате непрерывного совершенствования технологии записи данных их максимально возможная ёмкость непрерывно увеличивается. Ёмкость современных жёстких дисков (с форм-фактором 3,5 дюйма) на сентябрь 2011 г. достигает 4000 ГБ (4 Терабайт) и близится к 5 Тб[5]. В отличие от принятой в информатике системы приставок, обозначающих кратную 1024 величину (см.: двоичные приставки), производителями при обозначении ёмкости жёстких дисков используются величины, кратные 1000. Так, ёмкость жёсткого диска, маркированного как «200 ГБ», составляет 186,2 ГиБ.[6][7]
Физический размер (форм-фактор) (англ. dimension). Почти все современные (2001—2008 года) накопители для персональных компьютеров и серверов имеют ширину либо 3,5, либо 2,5дюйма — под размер стандартных креплений для них соответственно в настольных компьютерах и ноутбуках. Также получили распространение форматы 1,8 дюйма, 1,3 дюйма, 1 дюйм и 0,85 дюйма. Прекращено производство накопителей в форм-факторах 8 и 5,25 дюймов.
Время произвольного доступа (англ. random access time) — среднее время, за которое винчестер выполняет операцию позиционирования головки чтения/записи на произвольный участок магнитного диска. Диапазон этого параметра — от 2,5 до 16 мс. Как правило, минимальным временем обладают серверные диски (например, у Hitachi Ultrastar 15K147 — 3,7 мс[8]), самым большим из актуальных — диски для портативных устройств (Seagate Momentus 5400.3 — 12,5 мс[9]). Для сравнения, у SSD накопителей этот параметр меньше 1 мс.
Скорость вращения шпинделя (англ. spindle speed) — количество оборотов шпинделя в минуту. От этого параметра в значительной степени зависят время доступа и средняя скорость передачи данных. В настоящее время выпускаются винчестеры со следующими стандартными скоростями вращения: 4200, 5400 и 7200 (ноутбуки), 5400, 5900, 7200 и 10 000 (персональные компьютеры), 10 000 и 15 000 об/мин (серверы и высокопроизводительные рабочие станции). Увеличению скорости вращения шпинделя в винчестерах для ноутбуков препятствуетгироскопический эффект, влияние которого пренебрежимо мало в неподвижных компьютерах.
Надёжность (англ. reliability) — определяется как среднее время наработки на отказ (MTBF). Также подавляющее большинство современных дисков поддерживают технологию S.M.A.R.T.
Количество операций ввода-вывода в секунду(англ. IOPS) — у современных дисков это около 50 оп./с при произвольном доступе к накопителю и около 100 оп./сек при последовательном доступе.
Потребление энергии — важный фактор для мобильных устройств.
Сопротивляемость ударам (англ. G-shock rating) — сопротивляемость накопителя резким скачкам давления или ударам, измеряется в единицах допустимой перегрузки во включённом и выключенном состоянии.
Скорость передачи данных (англ. Transfer Rate) при последовательном доступе:
внутренняя зона диска: от 44,2 до 74,5 Мб/с;
внешняя зона диска: от 60,0 до 111,4 Мб/с.
Объём буфера — буфером называется промежуточная память, предназначенная для сглаживания различий скорости чтения/записи и передачи по интерфейсу. В современных дисках он обычно варьируется от 8 до 64 Мб.