В. Столлингс - Операционные системы (1114679), страница 114
Текст из файла (страница 114)
11.17. Размещение данных на диене д~и ввода-вывода и Файль1 ий секто в на дорожке требуются специальные Для определения позиций секторов на некая начальная точка, и а о ожке должна существовать некая нач средства. Ясно, что на доро а каждого сектора. Эти требоеитификации начала и конца каж должен быть способ идеит Ф санными на диск данными. е ством контроля за записан вания удовлетворяются поср д м данными, используеТак иск Форматируется с некоторым д ми ополнительными ак, диск ос пными пользователю. мыми только дисководом и недосту Физические характеристики ве ены основные характеристики, отличающие один тип; овка иска может быть ли о икси дисков от другого.
Головк д ). В дисках с фиксированной; щаема (в радиальном направл авлении пластины диска). ди . Все головки смонтированы '' головкой на одну дорожку Р п иходится одна головка. е голо ми дорожками. В диске" ый асполагается над всем на жестком кронштеине„котор р вка закрепленная на й имеется только одна головка, с перемещающейся головкои и азмещаться над любой:: ка олжна быть способна разме кронштейне. Поскольку головка до ие над диском.
ен обеспечивать ее перемещение н дорожкой„кронштейн должен о е рон штейна, шпиндеисководе, состоящем из кр Сам же диск смонтирован в дис д, ой ля осуществления; элект онной схемы, необходимой для ос ля, вращающего диск, и электронно зафиксирован в дисково-,: ввода и вывода бинарных дан ных. Стапионарный диск зафикс или заменен другим. ';. ой иск может быть удален ил де, в то время как переносном д п и ограниченном ко-.„ ле него типа состоит в том, что при Преимущество дисков последне й об данных. Кроме того,, личестве дисковых систем доступен н ран еог иченны ъем такой диск может быть перенесен из одной компьютерной системы в другую (при условии их совместимости).
Таблица 11.6. Физические характеристики дисковых систем В большинстве дисков магнитное покрытие наносится на обе стороны дисковой пластины (такой диск называется двусторонним). Некоторые, менее дорогие системы используют односторонние диски. Некоторые дисководы содержат несколько дисковых пластин, размещенных на вертикальной оси с интервалом в несколько дюймов. При этом предусматривается наличие нескольких кронштейнов.
Набор дисковых пластин называется пакетом дисков (рис. 11.18). Многопластинчатые диски снабжены перемещаемыми головками, по одной на одну поверхность пластины. Головки механически зафиксированы таким образом, что все они находятся на одинаковом расстоянии от центра диска и перемещаются одновременно. Таким образом, в любой момент времени все головки оказываются расположенными над дорожками, равноудаленными от центра диска. Множество дорожек, находящихся в одной и той же позиции по отношению к пластине, называется цилиндром (суПппег).
Например, все закрашенные доРожки, показанные на рис. 11.19, являются частью одного цилиндра. Возможна еще одна классификация дисков по типам головок. Обычно головка чтения/записи располагается на фиксированном расстоянии над дисковой пластиной. В головках второго типа при считывании или записи осуществляется Реальный Физический контакт с поверхностью.
Такой механизм используется в гибких дисках, имеющих небольшой размер, гибкую пластину и являющихся самыми дешевыми из всех типов дисков. Чтобы объяснить принцип рабогы дисков третьего типа, необходимо прокомментировать соотношение между плотностью данных и размером воздушного промежутка. Голонка должна генерировать или улавливать электромагнитное поле достаточной для нормального считывания или записи величины.
Чем иже головка, тем ближе она должна быть расположена к поверхности пластины. Сужение головки предполагает сужение дорожки и, естественно, увеличение плотности записи, что очень желательно. Однако чем ближе головка расположена к поверхности пластины тем больше вероятность возникновения ошибок, вызванных загрязнениями или физическими дефектами. дальнейшее развитие технологии привело к появлению вин- ~'лава 11.
Управление вводом=выводом и дисковое планирование 696 направление йеремилениа Головка чтении1иписи П на поверхность~ Поверхнасть 9 Дисксваа пластина Поаархнссть8 Поверхность 7 Рис 11 10 Дорожки и цилиндры Поверхность 8 Поверхность 5 В табл, 11.7 приведены параметры типичных современных высокопроизводительных дисков с движущимися головками. таблица 11.7.
Параметры типичных дисков Поверхность 4 Поверхность 8 Характеристики Емкость 36.4 Гбайт 0.6 мс 18.3 Гбайт 0.6 мс Псеерхность 2 Поверхность т 6мс 10000 об/мин 5.2 мс 10000 об/мин 3 мс 3 мс Поверхность 313 Мбит1с 360 Мбит/с 512 300 24 9801 512 Шли наель Рис. 11.18. Компоненты магнитного диска 320 8 13614 Оптичеекая память В 1083 году был представлен один из самых удачных потребительских продуктов всех времен — компактная дисковая (СГэ) цифровая аудиосистема С1э Глава 11. Управление вводов8-вв4водом и дисковое планирование 697 честерных дискОВ, Головки которых используются в герметичных дискОВОДах, защищенных от загрязнений.
Они сконструированы для работы на расстоянии от поверхности пластины, меньшем, чем расстояние при работе с обычными жестко фик- СИРОВ ванными головками что приводит к более высокой плотности записи данных. У Головка представляет собой своеобразную аэродинамическую фольгу, парящую над поверхностью пластины при вращении диска. Воздушное давление, создаваемое при вращении диска, достаточно для создания зазора между поверхностью и головкой. такая бесконтактная схема обеспечивает работу Очень узких, близко расположенных к поверхности головок .
1 Термин "винчестер" был впервые применен компанисй 1ВМ как кодовое назван диска модели 3340 перед сс анонсом. Модель 3340 представляла собой съемный дисков пакет с головками, закрепленными внутри него. Сейчас этот терман крименлетпсл любому герметичному диску с аэродинамической конструкцией головки. Диски это типа нашли свое применение в персональных компьютерах и рабочих сптанциях, где ь имснуютпсл жесткими дисками. 'Час~ь 5. Операции- ввода-вывода и ф Минимальное время поиска от дорожки к дорожке Среднее время поиска Скорость вращения шпинделя Средняя задержка из-за вращения Максимальная скорость передачи ленных Количество байтов в секторе Количество секторов в дорожке Количество дорожек в цилиндре Количество цилиндров Яеаба$е СЬееФаЬ 36 Жеввегп М31$а1 ЕгИегрпве Р~ВЕ13300 3 :В-КЖ ЭЪ В-КЮ Магнитооптический аиск СВ-КОМ ,ляется ' нестира раемым" диском который может хранить более 60 минут аудио- в формации на одной стороне.
Огромный коммерческий успех СВ позволил раз~ть недорогую технологию хранения данных на оптических дисках, что стало .волюционным ш шагом в компьютерном хранении данных. Разнообразные сисмы оптических дисков представлены в табл. 11.8. вблипа 11 8. Продукты иа основе оптической технологии дисков Компакт-диск. Нестираемый диск, хранящий аудиоинформацию в цифровом виде.
Стандартная система использует 12-сантиметровые диски и может записать более 60 минут непрерывного времени звучания Компакт-диск с постоянной памятью. Нестираемый диск, используемый для хранения компьютерных данных. Стандартная система использует 12-сантиметровые диски и способна содержать более 650 Мбайт информации СВ с возможностью записи. Подобен СВ-КОМ.
Пользователь может записать информацию на диск только один раа СВ с возможностью перезаписи. Подобен СВ-КОМ. Пользователь может стирать и производить перезапись данных на диске до 1000 раа У иверсальный цифровой диск. Технология для хранения как циф- обърового сжатого представления видеоинформации, так и больших емов других цифровых данных. Исгольауются как В-, так и 12- сантиметровые диски, с двусторонней записью объемом до 15,9 Гбайт, Базовый ВЪ' — с постоянной памятью (В7В-КОМ) 1ЖВ с возможностью записи.
Подобен ВУВ-КОМ. Пользователь может записать информацию на такой диск только один раз В%В с возможностью переааттнси. Подобен ВЪ'В-КОМ. Пользователь может стирать и перезаписывать информацию на диске до 1000 раз Диск, использующий оптическую технологию для считывания и технологию магнитной записи при содействии оптической фокусировки. Используются как 3.25-дюймовые, так и 5.25-дюймовые диски.
Общий объем хранимой информапин — более 5 à — бо ее 5 Гбайт Лудио-СВ и СВ-ВОМ (постоянное запоминающее устройство на компакт." диске) используют одну и ту же технологию. Главное разли личие заключается. в том, что дисководы СВ-ВОМ являются более грубыми и имеют возможно'... сти коррекции ошибок для гарантии корректности данных. О . Оба типа дискон! изготавливаются одинаково. Диск выполняется на пластико ковой основе, например поликарбонате, и имеет поверхность с хорошим отраж от ажением (обычиот алюминиевую). Информация, записанная в цифровом вид ( у и е (м зыкальны . или компьютерные данные), отпечатывается в виде серий микр " мик оскопически впадин на отражающей поверхности. Это может быть выполн олнено точно сфо'' кусированным лазером высокой интенсивности для создания д ния исхо ного ди .
ка, называемого мастер-диском. Мастер-диск, в свою очер д, че е ь используетс для производства штампа, на основе которого изготавлива вливаются копии. П '. верхность дисков-копий защищена от пыли и царап а апин своеобразно "рубашкой" из чистого лаки. Часть б. Операции ввода-вывода и фа" Извлечь информацию из СВ или СВ-ВОМ можно с пом о но с помощью маломощного лазера, размещенного в дисководе. Луч лазера проходит сквозь чистое за ищен ное покрытие при вращении диска.
Интенсивность отраженного луча лазе а меняется и и ся при попадании на впадину. Это изменение фиксируется фотодатчиком и преобразовывается в цифровой сигнал. Впадина вблизи центра вращения диска проходит мимо зафиксирован ной точки (такой, как лазерный луч) медленнее, чем впадина на вн на внешнем .р д ска, так что нужно найти способ компенсации изменени й я линейной скорости, необходимый для возможности сканирования информации с о и иаковой часто ". Э отой. Это может быть достигнуто, как и на магнитных дисках, н ормации с одипосредством увеличения пространства между битами информации, записанной в сегментах диска. После этого информация может быть сканирована с одинаковой частотой при постоянной угловой скорости. На рис. 11.20,а приведена схема распределения данных на диске при использовании постоянной угловой скорости.
Диск делится на концентрические дорожки с определенным количеством секторов. Преимущество использования постоянной угловой скорости заключается в возможности непосредственн ои адресации отдельных блоков путем указания их дорожки и сектора. Неудобство такой схемы заключается в том, что суммарное количество данны х, которые хранятся на внешней дорожке, такое же, как и на внутренней. Постоянная угловая скорость Постоянная линейная скорость Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
