WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаІнформатика, Компютерні науки → Жорсткі диски - Реферат

Жорсткі диски - Реферат


Реферат на тему:
Жорсткі диски
План
1. Будова жорсткого диска.
2. Інтерфейси.
2.1. IDE/ATA.
2.2. SCSI.
2.3. Fibre Channel (оптоволоконний кінал).
2.4. IEEE 1394.
2.5. USB.
2.6. Який інтерфейс вибрати. 2 7. RAID.
3. Зберігання інформації.
3.1. Адресація секторів.
3.2. Розділи.
3.3. Головний завантажувальний запис.
Будова жорсткого диска
Основним пристроєм зберігання інформації у комп'ютерній системі є жорсткий диск. Великий обсяг і енергонезалежність зробили його найбільш придатним для зберігання програм і даних.
Повна назва жорсткого диска - НЖМД - накопичувач на жорстких магнітних дисках. Іноді його ще називають вінчестером. Існує легенда, яка пояснює, чому за жорсткими дисками закріпилася така вигадлива назва. Перший жорсткий диск, випущений в Америці на початку 70-х років, мав об'єм на ЗО МБ інформації на кожній робочій поверхні. У ті самі часи широко відома знову ж таки в Америці магазинна гвинтівка О. Ф. Вінчестера мала калібр - 0.30. Напевно, перший вінчестер гуркотів під час роботи, як автомат, або порохом від нього пахло, але з того часу жорсткі диски почали називати вінчестерами.
Накопичувач на жорсткому диску зовні являє собою міцний металевий корпус. Він абсолютно герметичний і захищає дисковод від часточок пилу, які, потрапивши у вузький зазор між головкою й поверхнею диска, можуть пошкодити чутливий магнітний шар і вивести диск із ладу. Крім того, корпус екранує накопичувач від електромагнітних перешкод.
Усередині корпуса знаходяться всі механізми і деякі електронні вузли.
Механізми - це самі диски, на яких зберігається інформація, головки, що записують і зчитують інформацію з дисків, а також двигуни, що рухають весь пристрій.
Диск -це кругла металева пластина з дуже рівною поверхнею, вкрита тонким феромагнітним шаром. У багатьох накопичувачах використовується шар оксиду заліза (яким вкривається звичайна магнітна стрічка), але новітні моделі жорстких дисків працюють із шаром кобальту завтовшки приблизно в десять мікронів. Таке покриття більш міцне і, крім того, дозволяє значно збільшити Щільність запису. Технологія його нанесення близька до тієї, що використовується при виробництві інтегральних мікросхем.
Кількість дисків може бути різною - від одного до п'яти, кількість робочих поверхонь, відповідно, удвічі більшою (по дві на кожному диску). Останнє (як і матеріал, використаний для магнітного покриття) визначає об'єм жорсткого диска. Іноді зовнішні поверхні крайніх дисків (або одного з них) не використовуються, що дозволяє зменшити висоту накопичувача, але при цьому кількість робочих поверхонь зменшується й може виявитися непарною.
Магнітні головки зчитують і записують інформацію на диски. Принцип запису загалом схожий на той, що використовується у звичайному магнітофоні. Цифрова інформація перетворюється на змінний електричний струм, що надходить на магнітну головку, а потім передається на магнітний диск, але вже у вигляді магнітного поля, яке диск може сприйняти і "запам'ятати".
Магнітне покриття диска являє собою безліч дрібних областей довільної (спонтанної) намагніченості. Для наочності уявіть собі, що диск вкритий шаром дуже маленьких стрілок від компаса, спрямованих у різні сторони. Такі частинки-стрілки називаються доменами. Під впливом зовнішнього магнітного поля власні магнітні поля доменів орієнтуються відповідно до його напрямку. Після припинення дії зовнішнього поля на поверхні диска утворюються зони 1 залишкової намагніченості. У такий спосіб зберігається записана на диск інформація. Ділянки залишкової намагніченості, опинившись при обертанні диска І напроти зазору магнітної головки, викликають у ній електрорушійну силу, яка змінюється в залежності від величини намагніченості. Пакет дисків, змонтований на осі-шпинделі, рухається спеціальним двигуном, компактно розташованим під ним. Швидкість обертання дисків, як правило, складає 5400 об/хв, хоча існують диски і зі швидкістю обертання 7200, 10000 і навіть 15000 об/хв. Для того щоб скоротити час виходу накопичувача в робочий стан, двигун при вмиканні якийсь час працює у форсованому режимі. Тому джерело живлення комп'ютера повинно мати запас пікової потужності.
Тепер про роботу головок. Вони переміщаються за допомогою прецизійного крокового двигуна і ніби "пливуть" на відстані в частки мікрона від поверхні диска, не торкаючись його. На поверхні дисків у результаті запису інформації утворюються намагнічені ділянки, у формі концентричних кіл. Вони називаються магнітними доріжками. Переміщаючись, головки зупиняються над кожною наступною доріжкою. Сукупність доріжок, розташованих одна під одною на всіх поверхнях, називають циліндром. Усі головки накопичувача перемішаються одночасно, здійснюючи доступ до однойменних циліндрів з однаковими номерами.
Інтерфейси
Для того щоб обмінюватися даними з комп'ютером, жорсткий диск підключений кабелями управління, за допомогою яких передаються команди диску й дані. Розглянемо різні інтерфейси підключення жорстких дисків.
IDE/ATA
IDE (Integrated Drive Electronics) - це назва типу жорстких дисків, шо мають інтерфейс ATA (AT Attachment). Дешева електроніка IDE у поєднанні з паралельною передачею даних АТА дозволяє виробляти жорсткі диски, ціна яких не надто висока. Проте не слід забувати, що АТА не призначений для зовнішніх підключень і не підтримує кабелів завдовжки більше 60 см.
Один канал АТА може підтримувати до двох дисків, первинний - master
вторинний - slave. Дуже часто ставлять на один канал жорсткий диск як master й інший, повільніший пристрій, типу CD-ROM, як slave. Але оскільки IDE може звертатися тільки до одного пристрою на каналі одночасно, то знижується продуктивність системи загалом. Так що краще не мати slave-пристроїв у принципі. Тим більше, що зараз усі материнські плати мають два інтегровані канали IDE, а деякі три і навіть чотири. Якщо є можливість, то краше підключати жорсткий диск як master на перший канал, a DVD або CD-ROM - як master на другий канал.
Сьогодні на ринку присутні чотири основні стандарти IDE-дисків: АТА/33, АТА/66, АТА/100. У цьому випадку число показує максимальну пропускну здатність у мегабайтах у секунду. Для АТА/66 і АТА/100 потрібен спеціальний gO-контактний кабель, а зі стандартним 40-контактним АТА/66/100 диск буде працювати, як АТА/33. Як правило, такий кабель іде в комплекті з усіма материнськими платами, що підтримують АТА/66/100. Ці три стандарти називають одним словом - UDMA. Хоча іноді й вживають UDMA, АТА і IDE як взаємозамінні поняття, але це неправильно.
Усі IDE-диски повинні працювати з усіма варіантами АТА. Диск АТА/100 повинен прекрасно функціонувати з контролером АТА/33, а диск АТА/33 повинен так само прекрасно працювати з контролером АТА/100. Але працювати вінчестер буде на швидкості найповільнішого компонента. В обох наведених випадках це буде швидкість АТА/33, тобто максимальна пропускна здатність дорівнюватиме 33 МБ/с. Інодіможуть виникнути певні несумісності, наприклад, коли конкретний диск не бажає працювати з конкретним кабелем або два диски від різних виробників не бажають співіснувати на одному каналі контролера.
Насправді різниця в продуктивності між АТА/33,66 і 100 не така вже й велика, тому що йдеться про пікову пропускну
Loading...

 
 

Цікаве