Горнец Н.Н., Рощин А.Г. Организация ЭВМ и систем (2006) (1186251), страница 44
Текст из файла (страница 44)
Информация размещается на дорожках, представляющих собой концентрические окружности. Скорость вращения дискеты довольно низкая (порядка 400 об/мин), а скорость записи или чтения информации не превышает 60 Кбайт/с. В дисководе размещают два двигателя: один служит для вращения дискеты, а второй для перемещения головок. Обычно головки перемещаются с дорожки на дорожку с помощью шагового двигателя. Величина шага постоянна и строго фиксирована, она соответствует расстоянию между дорожками. Начало дорожки отмечается прямоугольным отверстием в центральной части дискеты, называемым индексным отверстием. Кроме того, в корпусе дискеты предусматривают отверстие для защиты от записи: если это отверстие закрыто, то запись разрешена, а если открыло — запрещена.
Дорожка разделяется на секторы фиксированного размера. В секторе может быть записано 512 или 2048 байт, причем в последнем случае каждый символ кодируется двумя байтами. Чтобы произвести запись или чтение, нужно указать адрес сектора, т.е. номер цилиндра, дорожки и сектора. Вначале необходимо переместить головки на нужный цилиндр, затем включить одну из двух головок и после этого найти сектор путем последовательного считывания информации всех секторов на дорожке.
Накопители на ГМД в настоящее время используются исключительно в качестве устройств ввода-вывода информации. Записанную информацию на одном компьютере можно прочесть на другом, благодаря стандартным размерам ГМД н стандартному представлению информации на дискете. Формат дорожки ГМД представляет собой следующее. В начале дорожки, которое отмечается поступлением сигнала от датчика индекса, записывается промежуток бо содержащий 80 байт с кодом 4Е. Затем записывается заголовок дорожки, состоящий из трех полей: ЯУХС (12 байт с кодом 00 для синхронизации контроллера), 1АМ (3 байт с кодом С2 и 1 байт с кодом ЕС) и промежуток 6, (50 байт с кодом 4Е).
Вслед за заголовком дорожки размещается первый физический сектор, состоящий из 574 байт. 216 Он состоит из трех полей: идентификатора сектора (22 байта), промежутка идентификатора бз (22 байта с кодом 4Е) и блока данных размером 530 байт (один байт маркера сектора, 512 байт явных и контрольный код СКС). Идентификатор сектора, в свою очередь, состоит из полей синхронизации (12 байт с кодом 00), четырехбайтовой метки заголовка (три байта с кодом А1 и одного байта ГЕ), а также адреса сектора.
Адрес сектора — это байт номера цилиндра, байт номера головки, байт логического номера сектора, байт размера цилиндра и два байта символа СКС. При форматировании, чтобы предусмотреть место для будущих символов, поле данных произвольно заполняется какими-либо байтами, например байтом символа ЬПЛ.. 8.6. Накопители на компакт-дисках (СО-ВОМ, СО-й, СО-ВФ, ОЧО) С середины 1980-х гг.
получили распространение системы внешней памяти на компакт-дисках. В настоящее время такие диски широко используются для распространения ПО, баз данных, технических руководств, справочников и т.д. Компакт-диск, или СР (сотпрасг-йзк), представляет собой пластмассовый диск с односторонней записью информации; обычно он бывает покрыт тонким отражающим слоем, например из алюминия. Этот слой и является запоминающей средой; цифровая информация заносится в нее в виде микроскопических углублений. Существует несколько типов компакт-дисков: допускающие только чтение (СР-КОМ), однократную (СР-К) и многократную (СР-К%) записи. В последнее время получает распространение еще один вид оптических дисков, а именно РЧР-диски.
СО-КОМ. Компакт-диски, допускающие только чтение, выпускаются различного размера и емкости. Однако их диаметр не должен превышать 120 мм; диски такого размера могут быть установлены в устройство чтения на персональном компьютере. Информация записывается в виде секторов на спиралевидной доРожке, которая обеспечивает возможность воспроизведения аудио- и видеозаписей без наличия специальных буферных устройств, но затрудняет поиск данных, когда они хранятся в виде отдельных порций.
В стандартном компакт-диске длина одной спиралевидной дорожки составляет 5,27 км, а при постоянной линейной скоРости в 1,2 м/с чтение всей размещенной на дорожке информации произойдет за 73,2 мин. Расстояние между витками дорожки составляет 1,6 мк. Компакт-диски этого типа характеризуются сравнительно невысокой скоростью передачи информации (176,4 Кбайт/с), большим временем доступа и достаточно большой емкостью информации (650 Мбайт). 217 Корректируюязяй код 288 байт Синхронизация Идентификатор 12 байт 4 байта Поле данных 2048 байт Рис. 8.11.
Формат записи на Стз-КОМ 218 Обычно СП-КОМ изготовляют методом «печати», т.е. перено са информации с мастер-диска. Вначале информацию записыва ют на мастер-диск с помощью сфокусированного лазера доста точно большой мощности. Он «прожигает» углубления, которые и переносятся на компакт-диск. Затем компакт-диск покрывают про зрачным лаком, защищающим его от пыли и царапин. Считывание информации с диска выполняется посредством маломощного лазера. Луч этого лазера направлен на записанную дорожку и освещает вращающийся диск. Интенсивность отражен ного от поверхности диска луча меняется в зависимости от того, попадает ли он на углубление или нет.
Отраженный луч фиксиру ется фотодетектором, который преобразует изменение интенсивности луча в цифровые сигналы. Чтобы обеспечить постоянство скорости считывания информации при постоянной угловой скорости врашения диска (САН), на дорожках, находящихся на разных расстояниях от центра дис ка, углубления должны располагаться с различной плотностью: на внешних дорожках реже, а на внутренних чаше. Это приводит к тому, что внешние дорожки используются нерационально, поэтому такой метод не находит широкого применения.
Вместо этого информацию размещают на диске в секторах одинакового размера, но чтение ее производят с постоянной скоростью. Для этого диск вращается с переменной скоростью, зависящей от положения лазерного луча для считывания информации. Этот метод получил название чтения с постоянной линейной скоростью (СЬН). Угловая скорость вращения диска меньше, когда считывание информации производится с внешней дорожки диска, и больше по мере приближения луча к внутренней дорожке. Данные на СП-КОМ записываются в виде блоков (рис. 8.1!). Каждый блок включает в себя поле синхронизации, состоящее из 12 байт, четырехбайтовое поле идентификатора, поле данных (2048 байт) и поле с корректируюшим кодом (288 байт).
Поле синхронизации отмечает начало блока; оно состоит из байта, содержашего нули, десяти байт с единицами и двенадцатого байта со всеми нулями. Поле идентификатора содержит временную метку, адрес блока и режим. Нулевой байт режима указывает на пустое поле данных, режим 1 говорит об использовании корректирующего кода, а режим 2 — об отсутствии корректирующего кода и расширении поля данных до 233б байт. Поля данных и корректирующего кода не требуют пояснений. Головка при чтении и последовательном поиске блока должна „аходиться на дорожке и перемещаться перпендикулярно ей при прямом доступе.
Однако алгоритм определения местонахождения блока достаточно сложен, что существенно замедляет его поиск. СР-К. Оптические диски с однократной записью и многократным чтением СР-К служат для сохранения больших объемов часто используемой информации. Типичными областями применения таких дисков могут быть системы проектирования, бухгалтерский учет, резервное копирование и прочие системы архивного хранения документов.
Запись информации на СР-К осуществляется лазерным лучом относительно большой мощности. Пользователь с помощью достаточно мощного лазера форматирует диск в специальном накопителе, создавая на поверхности диска дорожку из последовательных пузырьков. Для записи информации отформатированный пузырьками диск помещают в накопитель, где посредством маломощного лазера можно разрушить («взорвать») пузырек.
При чтении лазерный луч освещает дорожку, позволяя распознать наличие или отсутствие «взорванных» пузырьков, так как такой пузырек обладает более высоким контрастом. Диски СР-К можно использовать для сохранения обновляемых файлов, однако в них не производится физического стирания старой записи и размещения на ее месте новой. Вместо этого при обновлении файла производятся запись на свободном месте диска под тем же именем и изменения в директории.
К имени файла в директории дописываются специальные разряды, указывающие на то, что данная строка устарела, и создается новая строка с тем же именем файла. Поскольку на таком диске сохраняются все последовательные модификации файла, то становится возможным проследить все вносимые изменения. СР-К%. По своему назначению оптические диски со стиранием информации СР-К% ближе всего соответствуют магнитным.
Но они позволяют удалять информацию (вместе с покрытием), тем самым обеспечивая секретность. Кроме того, они оказались очень удобными для персональных компьютеров, обеспечивая переносимость информации между различными машинами. Среди многих предложенных технологий наиболее приемлемой оказалась магнитооптическая. Для записи и стирания информации в накопителях на дисках СР-К% используется энергия лазерного луча совместно с действием магнитного поля.
Запись и стирание бита информации производятся лучом лазера, который локально нагревает отпечаток, при этом нагретый участок материала намагничивается в направлении внешнего магнитного поля, создаваемого катушкой (рис. 8.12, а). При изменении направления намагниченности происходит поворот плоскости поляризации и соответственно изменяется ко- 219 эффициент отражения данного участка.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
