ВНЕШНЯЯ ПАМЯТЬ
Устройства внешней памяти или, иначе, внешние запоминающие устройства
весьма ракообразны. Их можно классифицировать по целому ряду признаков: по виду носителя, типу конструкции, по принципу записи и считывания информации, методу доступа
и т.д.
Носитель — материальный объект, способный хранить информацию.
Один из возможных вариантов классификации ВЗУ приведен на рис. 4. 9.
В зависимости от типа носителя все ВЗУ можно подразделить на накопители на магнитной ленте и дисковые накопители.
|
| Рис. 4.9.Классификация ВЗУ |
Накопители на магнитной ленте, в свою очередь, бывают двух видов: накопители на
бобинной магнитной ленте (НБМЛ) и накопители на кассетной магнитной ленте (HKMJI —
стриммеры). В ПК используются только стриммеры.
Диски относятся к машинным носителям информации с прямым доступом. Понятие
прямой доступ 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.
Накопители на дисках более разнообразны (табл. 4.6):
• накопители на гибких магнитных дисках (НГМД), иначе, на флоппи-дисках или на
дискетах;
• накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД) типа "винчестер";
• накопители на сменных жестких магнитных дисках, использующие эффект Бернулли;
• накопители на флоптических дисках, иначе, floptical-накопители;
• накопители сверхвысокой плотности записи, иначе, VHD-накопители;
• накопители на оптических компакт-дисках CD-ROM (Compact Disk ROM);
• накопители на оптических дисках типа СС WORM (Continuous Composite Write Once
Read Many — однократная запись — многократное чтение);
• накопители на магнитооптических дисках (НМОД) и др.
Таблица 4.6. Сравнительные характеристики дисковых накопителей
| Тип накопителя | Емкость, Мбайт | Время доступа, мс | Трансфер, Кбайт/с | Вид доступа |
| НГМД | 1,2; 1,44 | 65-100 | Чтение/запись | |
| Винчестер | 250-4000 | 8-20 | 500 - 3000 | Чтение/запись |
| Бернулли | 20 - 230 | 500-2000 | Чтение/запись | |
| Floptical | 20,8 | 100-300 | Чтение/запись | |
| VHD | 120-240 | 200-600 | Чтение/запись | |
| CD-ROM | 250-1500 | 15-300 | 150-1500 | Только чтение |
| CCWORM | 120-1000 | 15-150 | 150-1500 | Чтение/однократная запись |
| НМОД | 128-1300 | 15-150 | 300-2000 | Чтение/запись |
Примечание. Время доступа — средний временной интервал, в течение которого накопитель находит требуемые данные — представляет собой сумму времени для позиционирования головок чтения/записи на нужную дорожку и
ожидания нужного сектора. Трансфер — скорость передачи данных при последовательном чтении.
Логическая структура диска
Магнитные диски (МД) относятся к магнитным машинным носителям информации.
В качестве запоминающей среды у них используются магнитные материалы со специальными свойствами (с прямоугольной петлей гистерезиса), позволяющими фиксировать два магнитных состояния — два направления намагниченности. Каждому из этих состояний
ставятся в соответствие двоичные цифры: 0 и 1. Накопители на МД (НМД) являются наиболее распространенными внешними запоминающими устройствами в ПК, Диски бывают
жесткими и гибкими, сменными и встроенными в ПК. Устройство для чтения и записи информации на магнитном диске называется дисководом.
Все диски; и магнитные, и оптические характеризуются своим диаметром или, иначе,
форм-фактором. Наибольшее распространение получили диски с форм-факторами
3,5" (89 мм) и 5,25" (133 мм). Диски с форм-фактором 3,5" при меньших габаритах имеют
большую емкость, меньшее время доступа и более высокую скорость чтения данных подряд
(трансф ер), более высокие надежность и долговечность.
Информация на МД (рис. 4.10) записывается и считывается магнитными головками вдоль концентрических окружностей — дорожек (треков). Количестве
дорожек на МД и их информационная емкость зависят от типа МД, конструкции накопителя на МД, качества магнитных головок и магнитного покрытия.
Рис. 4.10.Логическая структура
поверхности
магнитного диска
Каждая дорожка МД разбита на сектора. В одном секторе дорожки может быть помещено 128,256, 512 или 1024 байт, но обычно 512 байт данных. Обмен данными между НЩИ
и ОП осуществляется последовательно целым числом секторов. Кластер — это минимальная единица размещения информации на диске, состоящая из одного или нескольким
смежных секторов дорожки.
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.