Попов И.И., Матвеев А.А., Максимов Н.В. Архитектура электронно-вычислительных машин и систем (2004) (1186255), страница 50
Текст из файла (страница 50)
Поэтому термин RAID переопределен как массив «независимых (independent) дисков».Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД)Флоппи(FDD) (разработка фирмы IBM) - накопитель на съемномгибком магнитном диске(флоппи). Флоппи-диск имеет пластиковую основу и находится в пластиковом кожухе.
Флоппи-диск вставляется вFDD вместе с кожухом и вращается внутри кожуха со скоростью 300об/мин. Гибкий диск (англ. floppy disk), или дискета, — носитель небольшого объема информации, представляющий собой гибкий пластиковый диск в защитной оболочке. Используется для переноса данных содного компьютера на другой и для распространения программногообеспечения.Дискета состоит из круглой полимерной подложки, покрытой собеих сторон магнитным окислом и помещенной в пластиковую упаковку, на внутреннюю поверхность которой нанесено очищающее покрытие. В упаковке сделаны с двух сторон радиальные прорези, через которые головки считывания/записи накопителя получают доступ к диску.Информация записывается по концентрическим дорожкам (трекам), которые делятся на секторы.
Количество дорожек и секторов зависит от типа и формата дискеты. Сектор хранит минимальную порциюинформации, которая может быть записана на диск или считана. Ёмкость сектора постоянна и составляет 512 байтов.В накопителях данные записываются в виде дорожек; каждая дорожка, в свою очередь, состоит из секторов.
На рисунке показан магнитный диск 5,25-дюймовой дискеты на 360 Кбайт, состоящий из 40 дорожек на каждой стороне, а каждая дорожка разделена на 9 секторов.267Рис. 9. Поверхность магнитного дискаВ начале каждого сектора находится особая область, в которуюзаписываются идентификационная и адресная информация. В областиперед первым сектором записываются заголовки дорожки и сектора.
Перед остальными секторами записываются лишь заголовки сектор. Область между заголовками предназначена непосредственно для записиданных.Широко применяются дискеты с диаметром 5,25 дюйма (5,25" =133 мм) которые впервые появились в 1976 г., и дискеты с диаметром3,5 дюйма (3,5" ~ 89 мм), появившиеся в 1980 г. (фирма IBM стала применять в PS/2 только в 1987 г.). Стандартным интерфейсом для всехприводов в IBM PC-совместимых ПК является SA-40Q (Shugart Associates). Контроллер соединяется с накопителями FDD 3,5" и FDD 5,25" посредством 34-контактного кабеля (шлейфа). К одному контроллеруобычно подключаются два привода (вообще этот интерфейс позволяетподключить до четырех приводов). Кабель, соединяющий контроллер снакопителями, можно узнать по наличию шести перекрученных жил (с10 по 16), которые расположены между разъемами для подключения кдисководам. Перекручивание 6 жил является результатом техническогорешения проблемы идентификации дисководов.Обычно накопителю FDD 5,25" присваивается имя А:, а накопителю FDD 3,5" - имя В:, хотя применяются и другие варианты конфигурирования.
Существуют комбинированные дисководы, объединяющие в268одном корпусе накопители FDD 5,25" и FDD 3,5". Такие дисководыидентичны по своим размерам обычному дисководу 5,25". Приоритет вподобных накопителях не может быть установлен произвольным образом (обычно накопитель FDD 5,25" жестко конфигурируется как дискА:, а FDD 3,5" — как диск В:). Вообще говоря, в современных ПК накопители для 5,25" дискет устанавливаются весьма редко.Помимо определенной последовательности подключения дисководов необходимо сообщить системе (BIOS) о типе FDD и его обозначении как диска (в CMOS Setup установить соответствующие параметры).Дискеты каждого типоразмера, как правило, двусторонние (DoubleSide). Они могут иметь различную плотность записи дорожек (количество дорожек на дюйм, т.е.
tpi — track per inch) и плотность записи в байтах на дюйм (bpi — bit per inch). Одинарная плотность записи дорожек(Single Density, SD) составляет 48 tpi, двойная (Double Density, DD) — 96tpi и высокая (High Density, HD) — обычно 135 tpi.Разработан носитель информации большей емкости (новый стандарт) - дискета размером 3.5" емкостью 2.88 Мбайт (еще не получилаширокого применения). Их называют ED-дискетами (Extra HighDensity). Нужно однако помнить, что HD-дисководы не могут работать сED-дискетами с требуемой для них точностью позиционирования головок, BIOS ПК также должен их поддерживать.Методы магнитной записи информации на поверхности дискетыидентичны методам, применяемым в жестких дисках.
Целесообразнопомнить и об особенностях чтения дискет в различных дисководах, таккак форматирование для дискет разной плотности с различными параметрами (ширина — расстояние, определяющее ширину дорожки; длина— расстояние, на котором идентифицируется или возникает магнитноеполе) и зазор магнитной головки имеют определенную длину и ширину.Дискеты, как и жесткие диски, разбиваются на определенные участки (дорожки, сектора). Однако полностью дискеты не предоставляютсвой теоретический объем V(FDD) в распоряжение пользователя, гдеV(FDD) = (число сторон) х (количество дорожек на стороне) х (количество секторов на одной дорожке) х (количество байтов в секторе).Для манипулирования записанными на дискете (диске) даннымиоперационная система должна зарезервировать для себя определенныеee области.
В этих областях содержится необходимая системная информация. Еще раз отметим, что в современных ПК едва ли еще устанавливается отдельный контроллер, который управляет обменом данными сдисководом. Обычно используется комбинированный контроллер (длядисководов и винчестеров), который дополнительно содержит разъемыпараллельного и последовательного интерфейсов и называется мультикартой. Сейчас дискеты используются для обмена данными и распространения программного обеспечения (правда, в последнее время дляэтих целей стали широко применяться диски CD-ROM).
Пользователи269ПК, имеющие большие файлы данных, используют флоппи-диски длясоздания резервной копии жесткого диска или для передачи файла.Сравнительная характеристика стандартных гибких магнитныхдисковДисководы5.25-дюймовые3.5-дюймовыеПлотность запи- Единичная ВысокаяДвойнаяВысокаясиЕмкость (Кбайт)36012007201440Дорожек40808080Секторов на 1915918дорожкуШирина дорож0.3300.1600.1150.115ки, ммПараметрНа дискетах обычно ставится следующая маркировка:DS/SD – Double Sided/Single Density – двусторонние/единичнойплотности;DS/DD (2S/2D, 2DD)- Double Sided/Double Density – двусторонние/двойной плотности;DS/HD (2HD) – Double Sided/High Density – двусторонние/высокойплотности.В настоящее время выпускаются дискеты 3.5 дюйма под названием «Go anywhere» («Вездеход»), предназначенные для работы в условиях повышенной запыленности и влажности. Кроме того, разработана 3.5дюймовая дискета емкостью 120 Мбайт.Структура дисковой памятиРассмотрим некоторые представления о физической и логическойструктурах дисков.
В процессе физического форматирования контроллер записывает на диск служебную информацию, которая определяетразметку цилиндров на сектора и нумерует их. Как правило, структураформата включает в себя байты синхронизации, указывающие на началокаждого сектора, идентификационные заголовки, состоящие из номеровголовки, сектора и цилиндра, а также байты циклического контроля четности (CRC — Cyclic Redundancy Check) и коды, предназначенные дляобнаружения ошибок. Здесь же производится маркировка дефектныхсекторов для исключения обращения к ним. Сектора являются базовыми единицами дисковых операций.
DOS при работе с диском его как бы"выпрямляет" Она рассматривает сектора на диске как последовательный список секторов от первого до последнего (0 - первый сектор напервой стороне диска, 1 - второй сектор на первой стороне и т. д. до по270следнего сектора списка, т. е. до последнего сектора на последней стороне).
Иначе, DOS использует сквозную последовательную нумерациюсекторов от края писка к центру. Нумерация начинается с самой внешней дорожки 0, стороны 0, сектора 1, затем продолжается вдоль дорожки. Общее правило таково: переход на следующую дорожку выполняется не раньше, чем пронумерованы все сектора на всех сторонах текущейдорожки. Все операции DOS с секторами осуществляются в терминахпоследовательных номеров секторов. Только в самый последний момент, когда информация фактически записывается на диск или считывается с диска, DOS преобразует внутреннее представление адреса в трехкоординатную систему (№ цилиндра, № головки, № сектора).
Эта координатная система используется BIOS для адресации к секторам. Именнопоследовательный линейный способ организации диска DOS привел всвое время к ограничению ее емкости до 32 Мбайт. Нумерация секторовпроизводилась посредством положительных шестнадцатиразрядных чисел (216=65536). При размере сектора в 512 байт получается, что на одном диске возможно было хранить 65536×512=33554432 байт, т. е. максимальный размер диска для DOS могла быть 32 Мбайт. Преодолениеэтого ограничения в DOS 4.0 заключалось в изменении файловой системы таким образом, чтобы выделить больше битов для хранения номеровсекторов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
