Горнец Н.Н., Рощин А.Г. Организация ЭВМ и систем (2006) (1186251), страница 45
Текст из файла (страница 45)
В процессе чтения нуж„, определить направление магнитного поля по поляризации лазер ного луча (рис. 8.!2, б). Поляризованный свет, отраженный от участка, изменяет угол отражения в зависимости от направления намагниченности и принимается фотоприемником ФД. Процессы записи бита и его стирания отличаются только направлением тока в катушке подмагничивания. Таким образом, операция записи на диске СР-К% включает в себя три цикла: 1) стирание всех битов на выбранном участке диска для записи новой информации; 2) запись новой информации во время следующего оборота диска; 3) контрольное считывание вновь записанной информации во время третьего оборота.
Следовательно, операция записи выполняется в три раза медленнее по сравнению с магнитными дисками (при одинаковой скорости вращения диска и той же плотности записи). Операция чтения требует всего один цикл. Современные магнитооптические покрытия допускают до 104 циклов перемагничивания; это наиболее критично для области диска, где размещается директорий. РЧР. Структура данных на РЧР-диске зависит от его типа (РЧР-КОМ, РЧР-К, РЧР-КАМ или РЧР+КтЧ).
На РЧР-дисках информация записывается на одной (односторонний носитель) или обеих сторонах (двухсторонний носитель) диска, причем диски РЧР-КОМ могут иметь с каждой стороны по одному или по два информационных слоя. Каждый информационный слой имеет спиралевидную дорожку с входной областью, областью данных н выходной областью. В области данных размещаются блоки данных пользователя, содержащие по 16 секторов. Размер физического сектора составляет 37 856 байт.
~ Луч записи магнитное оле ток Рнс. 8.12. Магнитооптическая технология в накопителе С0-К%: о — запись; б — стирание 220 Номер физического сектора расположен в его заголовке. Адреация секторов по физическим адресам используется контроллером дисковода только для внутренних целей. Процессор, к кото- руду подключен РЧР-диск, обращается к нему по логическому дресу, Логической адрес — это адрес логического блока, размер которого составляет 2048 байт.
Обычно в дисководе находится лишь один лазер, а смена рабочей стороны диска выполняется вручную, поэтому методы адресации рассчитаны на работу с одним или двумя слоями, располо,кенными с одной стороны диска. На двухслойном диске адресация может выполняться как с параллельными, так и встречными путями треков. При встречных путях треков область данных на первом слое диска заканчивается не выходной, а срединной областью, а второй слой начинается со срединной области. При переходе к другому слою дисковод меняет направление вращения диска на противоположное; при этом меняется фокусировка лазерного луча. Он фокусируется на втором слое.
Физическая и логическая организация области данных на других типах РЧР-дисков отличается от описанной, но незначительно. 8.7. Другие виды периферийных устройств Помимо рассмотренных выше ПУ, как правило, входящих в стандартную комплектацию персонального компьютера, существует большое число разнообразных устройств, предназначенных для решения специфических задач, например стримеры, флэш-память, модемы, сканеры, графопостроители, трекболы и др. Все эти устройства служат для хранения и передачи информации между компьютерами или для ввода-вывода, т.е. преобразования форм представления информации, ее регистрации и отображения.
Многочисленность используемых форм представления информации и методов их преобразования не позволяет в одном учебном пособии подробно рассмотреть каждую из них. Но некоторые ПУ, наиболее распространенные в настоящее время, заслуживают краткого описания. Стримеры. Накопители на жестких магнитных дисках подвержены отказам и сбоям, поэтому существует вероятность потери всей хранящейся в них информации. Для ее сохранения нужно воспользоваться принципом резервирования, т.е. сохранения ее на нескольких носителях. Однако если для этого использовать второй НЖМД, то такое решение довольно дорого и не всегда решает поставленную задачу. (Подробно об использовании нескольких накопителей КА1Р-массива для обеспечения надежности хранения информации рассказано в гл. 12.) Поэтому во многих случаях 221 создают резервные копии информации на магнитной ленте с по токовой, или серпантинной, записью, т.е.
с помощью стримеров При потоковой организации запись ведется последовательно по одной дорожке, хотя на ленте их несколько. После заполнени„ одной дорожки ленты запись продолжается на следующей дорож ке. Для этого производится переключение головок записи (пре дусматривается по одной головке на каждую дорожку) и изменя ется направление движения ленты на противоположное. Запись на стример производится из НЖМД. Но для организации потоковой записи необходимо, чтобы поток записываемой информации был непрерывным, поэтому в стримере предусматривают буферную память, вмещающую несколько блоков.
Однако если такая память все же окажется пустой, то потоковый режим записи будет нарушен. Восстанавливается он следующим образом Пустое состояние буферной памяти фиксируется контроллером, и, если запись блока не завершена, вырабатывается сигнал, приводящий вначале к останову, а затем к движению ленты в противоположном направлении. При движении ленты в обратном направлении будет обнаружено начало последнего записанного на нее блока (возможно, не полностью). В этот момент вырабатывается сигнал, останавливающий лентопротяжный механизм и приводящий к повторному реверсированию направления движения ленты, т.е. она начинает перемещаться в первоначальном направлении.
Первый выделенный сигнал начала блока при перемещении ленты в прямом направлении будет соответствовать блоку, запись которого не была завершена. Он будет использован для повторения операции записи из буферного ЗУ. Однако теперь это буферное ЗУ скорее всего уже будет заполнено, так как реверсирование движения ленты требует значительного времени, и запись блока завершится успешно. Современные стримеры в большинстве случаев позволяют записывать на одну ленту всю информацию с одного НЖМД. Но время записи измеряется часами, поэтому операция копирования на стример производится в свободное время. Флэш-память.
В современных персональных компьютерах в качестве постоянной памяти для хранения В108 (Ваз(с 1приг-Ои[рш Вузгегп) используют флэш-память, представляющую собой особый вид электрически стираемого программируемого ПЗУ. Впервые флэш-память появилась в конце 1980-х гг. и сразу завоевала широкое признание. Для хранения одного бита информации в ней используется всего лишь один транзистор, благодаря чему достигается высокая плотность расположения информации.
Стирание информации в ней производится электрическими сигналами полностью или по блокам, а для записи информации не требуется специального программатора — она производится сигналами компьютера с помощью аппаратуры, реализованной в самой схеме 222 той памяти. Содержимое флэш-памяти сохраняется без напряжения питания и не требует регенерации. Флэш-память выпускается вр разных вариантах — с последовательным или параллельным интерфейсом, возможностью стирания всей информации из памяти, отдельных блоков разного или одинакового размера.
В последнее время флэш-память встраивается в цифровые фотокамеры, а для передачи снимков в компьютер она подключается к интерфейсу ПЗВ. Содержимое флэш-памяти может быть полностью стерто за одну или несколько секунд, а запись одного байта занимает около 10 мкс.
Модемы. С развитием компьютерных сетей надежная передача информации на значительные расстояния по каналам связи стала одной из важнейших задач. В качестве каналов связи обычно используются телефонные, радиорелейные, радиоканалы и др. При этом линиями передачи служат проводные, кабельные, волоконно-оптические, инфракрасные радиолинии и т.п. Канал связи принято характеризовать пропускной способностью, т.е. числом двоичных единиц информации, которое можно передать по нему за единицу времени, и достоверностью передачи, характеризуемой вероятностью искажения единицы информации. ггч гам Рис. 8.13. Виды модуляции 223 Однако по существующим линиям связи нельзя передавать ин формацию в том виде, в котором она циркулирует в компьютер~ Это вызвано тем, что при передачах на значительные расстояния линия связи начинает действовать в качестве фильтра с ограни ченной частотой пропускания; кроме того, на передаваемую ин формацию оказывают влияние различные помехи. Все это приво дит к недопустимо большим искажениям передаваемых прямоу гольных импульсов.
Для ограничения полосы частот информационного сигнала можно осуществить модуляцию его сигналами несущей (высокой) частоты, которую и выполняет модем. На приемном конце модем должен выполнить обратное преобразование, т.е. демодуляцию сигнала. Известно несколько видов модуляции: амплитудная (АМ), фазовая (ФМ) и частотная (ЧМ). При амплитудной модуляции «1» передается наличием сигналов высокой частоты, а «О» — отсутствием таких сигналов (рис. 8.13).
При фазовой модуляции при смене «1» на «О» и обратно производится изменение фазы сигнала на 180', а прн частотной модуляции «1» на «О» передаются сигналами разной частоты. Наиболее распространены фазовая и частотная модуляции. Это вызвано тем, что они обеспечивают наибольшую помехоустойчивость, хотя и требуют более сложного оборудования для своей реализации по сравнению с амплитудной.
Помимо преобразования сигналов для передачи по разным линиям на модемы возлагают и ряд других функций, например контроль, коррекцию ошибок, сжатие данных и т.д. Контрольные вопросы 1. Какие особенности ПУ делают возможным организацию параллельной обработки н ввода-вывода? 2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
