 ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение Как определить диапазон голоса - ваш вокал Игровые автоматы с быстрым выводом Как самому избавиться от обидчивости Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком" Натюрморт и его изобразительные возможности Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д. Как научиться брать на себя ответственность Зачем нужны границы в отношениях с детьми? Световозвращающие элементы на детской одежде Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ) Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
| Накопители на жестких магнитных дисках
Накопитель на жестких магнитных дискахили просто жесткий диск (Hard Disk Drive – HDD) (см. рис. 4.10) обычно состоит из набора пластин, представляющих собой металлические диски, покрытые магнитным материалом и соединенные между собой при помощи центрального шпинделя. Для записи данных используются обе поверхности пластины. В современных дисковых накопителях используется от 1 до 9 пластин. Шпиндельвращается с высокой постоянной скоростью (в современных дисках 5400 или 7200 оборотов в минуту). Каждая пластина содержит набор концентрических записываемых дорожек. Обычно дорожки делятся на блоки данных объемом 512 байт, иногда называемые секторами. Количество блоков, записываемых на одну дорожку, зависит от физических размеров пластины и плотности записи.
Рис. 4.10. Схематичный вид жесткого диска без корпуса
Данные записываются илисчитываются с пластин с помощью головок записи/считывания, по одной на каждую поверхность. Головки объединяются в блок, который с помощью тонармов соединен со шпинделем двигателя. Двигатель представляет собой электро-механическое устройство, которое, вращая шпиндель, позиционирует блок головок над заданным цилиндром. Цилиндр - это набордорожек, соответствующих одному положению блока головок. Таким образом, накопитель на жестких магнитных дисках представляет собой набор пластин, магнитных головок, тонармов, двигателя плюс воздухонепроницаемый корпус. Кроме этого, НЖМД содержит электронные схемы управления, реализованные в виде миниатюрной печатной платы, и стандартные разъемы для подсоединения питания и шины «малого» интерфейса. Процесс обращения (чтения или записи) к жесткому диску показан на рис. 4.11. Он включает в себя 3 этапа: перемещение блока головок чтения/записи на нужную дорожку (а), ожидание подхода требуемого сектора под головки чтения/записи (б) и собственно передача данных, считываемых с диска или записываемых на него (в). Каждый из этих этапов занимает определенное время, входящее в общее время обращения к диску. Все этапы так или иначе связаны с механическими перемещениями, поэтому их времена сравнительно велики и составляют величины порядка единиц миллисекунд. Таким образом, производительность диска является функцией времени обслуживания, которое включает в себя три основных компонента: время доступа, время ожидания и время передачи данных. Время доступа - это время, необходимое для позиционирования головок на соответствующую дорожку, содержащую искомые данные. Оно является функцией затрат на начальные действия по ускорению головки диска, а также функцией числа дорожек, которые необходимо пересечь на пути к искомой дорожке. Вторым компонентом времени обслуживания является время ожидания. Пластина диска должна повернуться, чтобы требуемый сектор был совмещен с положением головки. После этого данные могут быть записаны или считаны. Данное время напрямую зависит от скорости вращения пластин.
Рис. 4.11. Обращение к жесткому диску Последним компонентом является время передачи данных, т.е. время, необходимое для физических процессов считывания и передачи информации. Время передачи данных является функцией от числа передаваемых байтов (размера блока), скорости вращения, плотности записи на дорожке и скорости срабатывания электронных схем. К ЭВМ жесткие диски подключаются с помощью шины «малого» интерфейса. В настоящее время для этого широко используются современные последовательные шины Serial ATA, Serial Attached SCSI и USB. На момент написания учебника в эксплуатации еще находится значительное число ЭВМ с жесткими дисками, подключенными по параллельным интерфейсам: ATA (IDE) и SCSI . Значение жесткого диска в составе ЭВМ трудно переоценить. Фактически НЖМД является основным энергонезависимым, но в то же время оперативным и быстрым, хранилищем данных. Кроме этого, пространство жестких дисков непосредственно включается в иерархическую структуру памяти ЭВМ и широко используется для организации виртуальной памяти. За счет дискового пространства объем используемой виртуальной памяти может значительно превышать емкость основной физической памяти, установленной в ЭВМ. Это позволяет с одной стороны, одновременно работать с большим множеством программ, с другой стороны, обрабатывать в одной программе данные объемом, превышающим размер физической памяти. По быстродействию жесткие диски уступают только оперативной памяти (хотя отставание здесь составляет 3-4 порядка) за счет эффективной организации прямого доступа к хранимой информации. Напомним, что при прямом доступе информация хранится уникально идентифицируемыми блоками. Время доступа к блоку не зависит от того, какое место он занимает в последовательности других блоков, но зависит от его физического местоположения. После доступа к блоку информация из него считывается последовательно. В жестких дисках роль блока играет сектор, для идентификации которого используется следующая информация: · номер цилиндра, содержащего сектор; · номер головки (пластины) в цилиндре – однозначно определяет содержащую сектор дорожку; · номер сектора на дорожке. В жестких дисках недавнего прошлого идентификатор сектора соответствовал его физическому местоположению, т.е. номера цилиндра, головки и секторана дорожке определялись по реальным параметрам жесткого диска. Физические секторы в процессе эксплуатации могут повреждаться, что влечет за собой проблемы в размещении информации (использовать поврежденный сектор нельзя), решение которых возлагалось на операционную систему. Со временем электроника НЖМД приобрела возможность автоматически определять и исключать из работы сбойные секторы, и идентификация сектора по его физическому расположению стала неудобной. В современных дисковых накопителях идентификатор сектора является логическим, т.к. диск представляется для ЭВМ как совокупность некоторого числа виртуальных пластин, каждая из которых содержит некоторое число виртуальных дорожек, состоящих, в свою очередь, из некоторого числа виртуальных секторов. Например, жесткий диск физически может состоять из двух двусторонних пластин, но для ЭВМ представляться как 9-пластинное устройство. В этом случае отображение логического идентификатора сектора в его физические параметры производится электронными схемами НЖМД, которые способны в случае обнаружения сбоя автоматически заменить сбойный физический сектор на исправный без смены логического идентификатора. Накопители на жестких магнитных дисках могут иметь различные уровни сменяемости. Обычный накопитель на жестком диске (винчестер) устанавливается на компьютер надолго, и для его подключения требуется открыть корпус системного блока и отключить питание. Существуют и накопители, допускающие «горячую замену» (hot swap), для которой не требуется отключение питания и имеется специальный конструктив, позволяющий устанавливать и снимать винчестер со стороны лицевой панели, не разбирая компьютер. Однако такая замена производится в основном в сервисных целях. Съемные винчестеры - устройства с аналогичными свойствами, но предназначенные для переноса или обеспечения безопасного (в смысле конфиденциальности) хранения данных. Выпускаются недорогие переходники Mobile Rack, позволяющие использовать в качестве съемного обычный ATA-диск. При этом накопитель 3,5² устанавливается во внешний отсек 5². Однако следует помнить, что обычные накопители не рассчитаны на вибрацию и удары, опасность которых при частой переноске устройств повышается. Кроме этого, разъемы недорогих переходников не рассчитаны на интенсивное использование (частое соединение/разъединение).
|
