СКАЧАТЬ РАБОТУ
Введение. Выпускаемые
накопители информации представляют собой гамму запоминающих устройств с
различным принципом действия физическими и технически эксплуатационными
характеристиками. Основным свойством и назначением накопителей
информации является ее хранение и воспроизведение. Запоминающие
устройства принято делить на виды и категории в связи с их принципами
функционирования, эксплуатационно-техническими, физическими,
программными и др. характеристиками. Так, например, по принципам
функционирования различают следующие виды устройств: электронные,
магнитные, оптические и смешанные – магнитооптические. Каждый тип
устройств организован на основе соответствующей технологии хранения
воспроизведения/записи цифровой информации. Поэтому, в связи с видом и
техническим исполнением носителя информации различают: электронные,
дисковые и ленточные устройства. Обратим особое внимание на дисковые
магнитные накопители – накопители на жестких магнитных дисках. Магнитные дисковые накопители (логическое устройство и принципы работы). Принцип
работы магнитных запоминающих устройств основаны на способах хранения
информации с использованием магнитных свойств материалов. Как правило,
магнитные запоминающие устройства состоят из собственно устройств
чтения/записи информации и магнитного носителя, на который,
непосредственно, осуществляется запись и с которого считывается
информация. Магнитные запоминающие устройства принято делить на виды в
связи с исполнением, физико-техническими характеристиками носителя
информации и т.д. Наиболее часто различают: дисковые и ленточные
устройства. Общая технология магнитных запоминающих устройств состоит в
намагничивании переменным магнитным полем участков носителя и считывания
информации, закодированной как области переменной намагниченности.
Дисковые носители, как правило, намагничиваются вдоль концентрических
полей – дорожек, расположенных по всей плоскости дискоидального
вращающегося носителя. Запись производится в цифровом коде.
Намагничивание достигается за счет создания переменного магнитного поля
при помощи головок чтения/записи. Головки представляют собой два или
более магнитных управляемых контура с сердечниками, на обмотки которых
подается переменное напряжение. Изменение полярности напряжения вызывает
изменение направления линий магнитной индукции магнитного поля и, при
намагничивании носителя, означает смену значения бита информации с 1 на 0
или с 0 на 1. Дисковые
устройства делят на гибкие (Floppy Disk) и жесткие (Hard Disk)
накопители и носители. Основным свойством дисковых магнитных устройств
является запись информации на носитель на концентрические замкнутые
дорожки с использованием физического и логического цифрового кодирования
информации. Плоский дисковый носитель вращается в процессе
чтения/записи, чем и обеспечивается обслуживание всей концентрической
дорожки, чтение и запись осуществляется при помощи магнитных головок
чтения/записи, которые позиционируют по радиусу носителя с одной дорожки
на другую. Дисковые устройства, как правило, используют метод записи
называемый методом без возвращения к нулю с инверсией (Not Return Zero –
NRZ). Запись по методу NRZ осуществляется путем изменения направления
тока подмагничивания в обмотках головок чтения/записи, вызывающее
обратное изменение полярности намагниченности сердечников магнитных
головок и соответственно попеременное намагничивание участков носителя
вдоль концентрических дорожек с течением времени и продвижением по
окружности носителя. При этом, совершенно неважно, происходит ли
перемена магнитного потока от положительного направления к
отрицательному или обратно, важен только сам факт перемены полярности. Для
записи информации, как правило, используют различные методы кодирования
информации, но все они предполагают использование в качестве
информационного источника не само направление линий магнитной индукции
элементарной намагниченной точки носителя, а изменение направления
индукции в процессе продвижения по носителю вдоль концентрической
дорожки с течением времени. Такой принцип требует жесткой синхронизации
потока бит, что и достигается методами кодирования. Методы кодирования
данных не влияют на перемены направления потока, а лишь задают
последовательность их распределения во времени (способ синхронизации
потока данных), так, чтобы, при считывании, эта последовательность могла
быть преобразована к исходным данным. Жесткие диски (винчестеры), физическое устройство. Накопители
на жестких дисках объединяют в одном корпусе носитель (носители) и
устройство чтения/записи, а также, нередко, и интерфейсную часть,
называемую собственно контроллером жесткого диска. Типичной конструкцией
жесткого диска является исполнение в виде одного устройства - камеры,
внутри которой находится один или более дисковых носителей насаженных на
один шпиндель и блок головок чтения/записи с их общим приводящим
механизмом. Обычно, рядом с камерой носителей и головок располагаются
схемы управления головками, дисками и, часто, интерфейсная часть и/или
контроллер. На интерфейсной карте устройства располагается собственно
интерфейс дискового устройства, а контроллер с его интерфейсом
располагается на самом устройстве. С интерфейсным адаптером схемы
накопителя соединяются при помощи комплекта шлейфов. Информация
заносится на концентрические дорожки, равномерно распределенные по
всему носителю. В случае большего, чем один диск, числа носителей все
дорожки, находящиеся одна под другой, называются цилиндром. Операции
чтения/записи производятся подряд над всеми дорожками цилиндра, после
чего головки перемещаются на новую позицию. Герметичная
камера предохраняет носители не только от проникновения механических
частиц пыли, но и от воздействия электромагнитных полей. Необходимо
заметить, что камера не является абсолютно герметичной т.к. соединяется с
окружающей атмосферой при помощи специального фильтра, уравнивающего
давление внутри и снаружи камеры. Однако, воздух внутри камеры
максимально очищен от пыли, т.к. малейшие частички могут привести к
порче магнитного покрытия дисков и потере данных и работоспособности
устройства. Диски
вращаются постоянно, а скорость вращения носителей довольно высокая (от
4500 до 10000 об/мин), что обеспечивает высокую скорость чтения/записи.
По величине диаметра носителя чаще других производятся 5.25, 3.14, 2.3
дюймовые диски. На диаметр носителей несменных жестких дисков не
накладывается никакого ограничения со стороны совместимости и
переносимости носителя, за исключением ПРОДОЛЖЕНИЕ В АРХИВЕ
|