Попов И.И., Матвеев А.А., Максимов Н.В. Архитектура электронно-вычислительных машин и систем (2004) (1186255), страница 44
Текст из файла (страница 44)
Пользователь снабжался специальным «дыроколом» для нанесения такой отметки в случае необходимости.Максимальное ограничение на размер блока зависит от размерадоступной оперативной памяти (возможность размещения буфера считывания файла). Блокирование увеличивает полезный объем магнитнойленты за счет сокращения числа промежутков между записями. Крометого, уменьшается количество операций ввода-вывода, так как за однуоперацию производится пересылка не одной записи, а сразу нескольких.Преимущества блокирования, заключающиеся в увеличении полезногообъема МЛ и уменьшений общего времени работы программы на вводвывод данных, значительно превосходят возникающие при этом недостатки, связанные с увеличением объемов данных в программе пользователя и необходимостью выполнения процедур по формированию блокови разделению принятых блоков на записи.Устройства записи-считывания информации с МЛ ("магнитофон")позволяет осуществлять следующие операции:— пропустить (вперед или назад) N ИБ;— пропустить (вперед или назад) N файлов;— прочитать (записать) блок;— прочитать (записать) файл;— позиционировать на конец файла (для записи дополнительных ИБ вэтот файл; очевидно, что данные последующих файлов будут затерты);— позиционировать на начало ленты;— позиционировать на конец ленты (для записи дополнительного файла).Очевидно, если блок EOV будет записан в начале ленты, то всефайлы становятся недоступными и лента приобретает статус инициализированной.Значение контрольного бита четности выбирается в зависимостиот значений восьми информационных битов.
Если число единиц в восьми информационных битах нечетное, то в контрольный бит четности заносится единица, а если четное - нуль. Таким образом, общее число единиц в девяти записываемых битах всегда должно быть четным, это кон242тролируется в процессе чтения данных.Индикатором возникшей ошибки является нечетное число битов всчитываемом с МЛ символе.
Причинами ошибок часто бывают дефектыпокрытия МЛ и налипание на ее поверхности пыли.б)а)Рис.4. Накопители информации на магнитных лентах(НМЛ ЕС5017) –а);- стример ПЭВМ (б)Предусмотрена возможность пропуска выявленных дефектныхучастков на МЛ. Помимо посимвольного контроля, производимого припомощи контрольного бита четности, существует поблочный контрольданных. Его суть заключается в том, что в конце каждого блока записывается контрольная комбинация. В случае возникновения в блоке единичной ошибки посимвольный и поблочный контроль позволяет определить ее местонахождение и выполнить автоматическое исправление.Для этого перед байтом поблочного контроля записывается байт циклического контроля.
После обнаружения ошибки делается предположениео наличии временного дефекта МЛ и осуществляется повторная попытказаписи информации на то же место. Если и последующие попытки заканчиваются неудачей, то дефектный участок пропускается. В целяхконтроля правильности выполнения операций записи-чтения помимоосновного набора магнитных головок используется дополнительный.С помощью дополнительного набора магнитных головок считываются только что записанные на МЛ биты информации, в случае их несовпадения идентифицируется состояние ошибки.
Оба набора магнитных головок считывают данные с МЛ и при несовпадении какой-либопары битов также будет выработан сигнал об ошибке.Магнитные ленты в силу ряда своих положительных достоинствиграют важную роль при организации больших информационных архивов и фондов пакетов программ.243Картриджи с магнитными лентамиСистемы хранения на магнитных лентах разрабатывались с цельюрезервного копирования информации, содержащейся на дисковых устройствах.
В одной из таких систем, получившей довольно широкое распространение, используются 8-миллиметровые ленты видеоформата, заключенные внутрь кассеты. Такая кассета называется картриджем. Емкость картриджа составляет от 2 до 5 Гбайт, а скорость считывания с него данных — несколько сотен килобайтов в секунду. Чтение и записьвыполняются системой спиральной развертки, подобной той, что применяется в видеокассетах (рис.
4 б). Плотность записи данных составляет десятки миллионов битов на квадратный дюйм. Существуют системы,позволяющие автоматизировать загрузку и выгрузку картриджей такимобразом, чтобы десятки гигабайт данных можно было скопировать сдиска без вмешательства оператора.Стример (англ. tape streamer) — устройство для резервного копирования больших объёмов информации. В качестве носителя здесь применяются кассеты с магнитной лентой ёмкостью 1 — 2 Гбайт и больше.Стримеры позволяют записать на небольшую кассету с магнитнойлентой огромное количество информации. Встроенные в стример средства аппаратного сжатия позволяют автоматически уплотнять информацию перед её записью и восстанавливать после считывания, что увеличивает объём сохраняемой информации.Недостатком стримеров является их сравнительно низкая скоростьзаписи, поиска и считывания информации.Размещение информации на МЛ связано со следующими проблемами.
Для уверенного распознавания промежутка (gap), он должениметь значительную длину (особенно при высоких скоростях перемотки/ чтения). При скорости движения ленты 2-3 м/с длина промежуткадолжна составлять не менее 1-2 см. Очевидно, что для того, чтобы эффективность использования МЛ была достаточно высокой, длина ИБдолжна, как минимум, в 2-3 раза превышать длину промежутка (при244этом коэффициент полезного использования МЛ будет составлять 6075%).
При этом также увеличивается скорость обмена между ОП и ВУ,т.к. за одно обращение к МЛ считывается как минимум один ИБ. Однакоувеличение длины ИБ требует увеличение объема ОП для размещениябуфера, связанного с данным файлом (буфер выделяется операционнойсистемой при открытии файла), в связи с чем одновременное открытиебольшого числа файлов может оказаться невозможным при ограниченном размере ОП.Основной недостаток внешних запоминающих устройств на магнитных лентах - значительное время ожидания на помещение требуемойобласти магнитной ленты в зону магнитных головок для выполненияоперации записи (считывания). Это занимает в большинстве случаев несколько десятков секунд, что существенно замедляет процесс обработкиданных.
Прогресс в этой области был достигнут путем разработки запоминающих устройств прямого доступа, включающих в свой состав накопители на магнитных барабанах и дисках (НМД), на гибком магнитном диске (НГМД) и кассетном магнитном диске (НКМД).Накопители на магнитных дискахНакопители на магнитных дисках (МД) получили наибольшеераспространение.
В них каждая запись данных имеет свой собственныйуникальный адрес, обеспечивающий непосредственный (минуя все остальные записи) доступ к ней. В НМД предусмотрена аналогичная НМЛвозможность последовательного доступа к информации. Накопитель намагнитных дисках сочетает в себе несколько устройств последовательного доступа, причем сокращение времени поиска данных обеспечивается за счет независимости доступа к записи от ее расположения относительно других записей. Конструкция НМД сложнее, чем у НМЛ а, следовательно, выше их стоимость. В НМД в качестве носителей данныхиспользуется пакет магнитных дисков, закрепленных на одном стержне, вокруг которого они вращаются с постоянной скоростью.
Поверхность магнитного диска, покрытая ферромагнитным слоем, называетсярабочей.245б)а)Рис. 5. Накопители на жестких МД (НМД ЕС 5061 – сменные и съемныепакеты дисков – 29Мб) – а); «винчестер» - несменные и несъемные пакеты дисков (б) – до 80 ГбПервые подобные устройства (см. рис.5 б) были оборудованысменными пакетами МД. Вставленные в кожух с герметически закрывающимся поддоном, они образовывали компактные единицы хранения,именуемые томами. Наиболее распространенными емкостями томов были – 7,25 Мб, 29 Мб (рис.
5 а), 100 Мб. Оператор ставил пакет на шпиндель устройства, снимал кожух (при этом пакет автоматически фиксировался на шпинделе). и включал двигатели раскрутки пакета. После достижения определенной скорости вращения осуществляется ввод в пространство между дисками пакета блока магнитных головок («гребенки»).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
