Контрольная работа по "Информатике"

10. Внешние запоминающие устройства, их состав и назначение. Дисковые накопители информации. Понятие времени доступа. Жесткие и гибкие магнитные диски и их основные характеристики. Типы оптических накопителей информации и принципы хранения информации на них. Физические размеры оптических носителей информации, оценка объема хранимой информации. 

Внешние запоминающие устройства.

        Внешние запоминающие устройства (ВЗУ)  предназначены для долговременного хранения информации, обладают большим объемом сохраняемой информации и являются энергозависимыми. ВЗУ могут использоваться и как устройства ввода, и как устройства вывода информации. Наибольшее распространение в настоящее время получили дисковые ВЗУ, которые, в зависимости от типа носителя, можно разделить на магнитные, оптические и смешанные. 

Дисковые  накопители информации.

        · Накопители на жёстких магнитных дисках (ЖМД):

- Предназначены  для хранения той информации, которая наиболее часто используется  в работе - программ операционной  системы, компиляторов, сервисных  программ, прикладных программ пользователя, текстовых документов, файлов базы  данных

- Следует  оберегать от ударов при установке  и резких перемещений в пространстве

- Это  носители с произвольным доступом  к информации

- Для  хранения информации разбивается  на дорожки и секторы

- Скорость  обмена информации значительно  выше ГД 

- Объём  ЖД измеряется от Мбайт до  сотен Гбайт

        · Накопители на гибких магнитных дисках (ГМД):

- Предназначены  для хранения небольших объемов  информации

- Следует  оберегать от сильных магнитных  полей и нагревания 

- Это  носители произвольного (прямого)  доступа к информации

- Используются  для переноса данных с одного  компьютера на другой

- Для  работы с информацией носитель должен быть отформатирован, т.е. должна быть произведена магнитная разметка диска на дорожки и секторы

- Скорость  обмена информации зависит от  скорости вращения дисковода.  Для обращения к диску, вставленному  в дисковод, присваивается имя  А:

- Объём  ГМД сравнительно небольшой (3,5 дюйма - 1,44 Мбайт)

- Рекомендуется  делать копии содержимого ГМД

        · Накопители на оптических (лазерных) CD и DVD дисках:

- Предназначены  для хранения любого вида информации

- Информацию  на CD записывается с помощью лазерного  луча

- Следует  оберегать от царапин и загрязнения  поверхности

- Это  носители прямого (произвольного)  доступа к информации

- Объем  (ёмкость) CD составляет сотни Мбайт; DVD - более 1Гбайта

- Более  долговечны и надежны, чем магнитные  диски

        · Накопители на магнитной ленте (стримеры):

-Используют  для резервного (относительно медленного) копирования  и хранения больших  объемов информации (архивы)

- Устройство  для записи и считывания магнитных  лент называется стример

- Это  устройство последовательного доступа  к информации 

Понятие времени доступа.

        Время доступа - быстродействие модулей операционной системы, это период времени, необходимый для считывание min порции информации из ячеек памяти или записи в память. Современные модули обладают скоростью доступа свыше 10нс (1нс=10-9с). 
 

Жесткие и гибкие магнитные  диски и их основные характеристики.

        Жёсткий магнитный диск (англ. HDD — Hard Disk Drive) или винчестерский накопитель — это наиболее массовое запоминающее устройство большой ёмкости, в котором носителями информации являются круглые алюминиевые пластины — платтеры, обе поверхности которых покрыты слоем магнитного материала. Используется для постоянного хранения информации — программ и данных.

        Как и у дискеты, рабочие поверхности платтеров разделены на кольцевые концентрические дорожки, а дорожки — на секторы. Головки считывания-записи вместе с их несущей конструкцией и дисками заключены в герметически закрытый корпус, называемый модулем данных.   При установке модуля данных на дисковод он автоматически соединяется с системой, подкачивающей очищенный охлажденный воздух.   Поверхность платтера имеет магнитное покрытие толщиной всего лишь в 1,1 мкм, а также слой смазки для предохранения головки от повреждения при опускании и подъёме на ходу. При вращении платтера над ним образуется воздушный слой, который обеспечивает воздушную подушку для зависания головки на высоте 0,5 мкм над поверхностью диска.

        Винчестерские накопители имеют очень большую ёмкость: от 10 до 100 Гбайт. У современных моделей скорость вращения шпинделя (вращающего вала) обычно составляет 7200 об/мин, среднее время поиска данных 9 мс, средняя скорость передачи данных до 60 Мбайт/с. В отличие от дискеты, жесткий диск вращается непрерывно. Все современные накопители снабжаются встроенным кэшем (обычно 2 Мбайта), который существенно повышает их производительность. Винчестерский накопитель связан с процессором через контроллер жесткого диска.

        Гибкий магнитный диск (англ. floppy disk), или дискета, — носитель небольшого объема информации, представляющий собой гибкий пластиковый диск в защитной оболочке. Используется для переноса данных с одного компьютера на другой и для распространения программного обеспечения.

        Дискета состоит из круглой полимерной подложки, покрытой с обеих 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.

        Способ записи двоичной информации на магнитной среде называется магнитным кодированием. Он заключается в том, что магнитные домены в среде выстраиваются вдоль дорожек в направлении приложенного магнитного поля своими северными и южными полюсами. Обычно устанавливается однозначное соответствие между двоичной информацией и ориентацией магнитных доменов.

        Информация записывается по концентрическим дорожкам (трекам), которые делятся на секторы. Количество дорожек и секторов зависит от типа и формата дискеты. Сектор хранит минимальную порцию информации, которая может быть записана на диск или считана. Ёмкость сектора постоянна и составляет 512 байтов.

В настоящее  время наибольшее распространение  получили дискеты со следующими характеристиками: диаметр 3,5 дюйма (89 мм), ёмкость 1,44 Мбайт, число дорожек 80, количество секторов на дорожках 18.

Дискета устанавливается в накопитель на гибких магнитных дисках (англ. floppy-disk drive), автоматически в нем фиксируется, после чего механизм накопителя раскручивается до частоты вращения 360 мин-1. В накопителе вращается сама дискета, магнитные головки остаются неподвижными. Дискета вращается только при обращении к ней. Накопитель связан с процессором через контроллер гибких дисков.

В последнее  время появились трехдюймовые дискеты, которые могут хранить до 3 Гбайт  информации. Они изготавливаются по новой технологии Nano2 и требуют специального оборудования для чтения и записи. 

Типы  оптических накопителей  информации и принципы хранения информации на них.

        CD-ROM, (англ. Compact Disk Real Only Memory ), DVD-ROM – постоянное запоминающее устройство на основе компакт диска. Без возможности повторной записи.

        CD-R (Сompact Disk Recorder), DVD-R – записываемый диск.

        CD-RW (Сompact Disk ReWritable), DVD-RW – диск позволяющий записывать и перезаписывать информацию.

        DVD (Digital Versatile Disk) – универсальный цифровой диск, для чтения цифровых видеозаписей. 

Физические  размеры оптических носителей информации, оценка объема хранимой информации.

        CD-ROM – емкость диска достигает 780 Мбайт. Скорость передачи данных - измеряется в кратных долях скорости проигрывателя аудио компакт-дисков (150 Кбайт/сек) и характеризует максимальную скорость с которой накопитель пересылает данные в оперативную память компьютера, например, 2-скоростной CD-ROM (2x CD-ROM) будет считывать данные с скоростью 300 Кбайт/сек., 50-скоростной (50x) - 7500 Кбайт/сек. Время доступа - время, нужное для поиска  информации  на диске, измеряется в миллисекундах.

Основной  недостаток стандартных CD-ROM - невозможность  записывания данных.

        CD-R – записываемый диск емкостью до 700 Мбайт. Внешне похож на накопители CD-ROM и совместимые с ними по размерам дисков и форматам записи. Позволяют выполнить одноразовую запись и неограниченное количество считываний. Запись данных осуществляется с помощью специального программного обеспечения. Скорость записи современных накопителей CD-R составляет 4х-8х.

        CD-RW – записываемый диск емкостью до 700 Мбайт. Используются для многоразовой записи данных, причем можно как просто дописать новую информацию на свободное пространство, так и полностью перезаписать диск новой информацией (предыдущие данные уничтожаются). Как и в случае с накопителями CD-R, для записи данных необходимо установить в системе специальные программы, причем формат записи совместимый с обычным    CD-ROM. Скорость записи современных накопителей CD-RW  составляет 2х-4х.

        DVD – разработано 4 формата:

01. Односторонние однослойные (4,7 Гбайт)

02. Односторонние двуслойные (8,5 Гбайт)

03. Двусторонние однослойные (9,4 Гбайт)

04. Двусторонние двуслойные (17 Гбайт)

На одной стороне DVD-диска может быть записано до 4,7 Гбайт, а на двух - до 9,4 Гбайт. Внешне DVD-диск похож на обычный CD-ROM (диаметр - 120 мм, толщина 1,2 мм). В случае использования двухслойной схемы записи на одной стороне можно разместить уже до 8,5 Гбайт  информации , соответственно на двух сторонах - около 17 Гбайт. DVD-диски допускают перезапись  информации. 
 
 
 
 
 
 
 
 

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Информатика : учебник Б.В. Соболь [и др.].-Изд. 3-е, дополн. и перераб. – Ростов н/Д: Феникс, 2007. (стр. 97)
2. Архитектура компьютера. 4-е издание / Э. Таненбаум – СПб.: Питер, 2003. (стр. 106)
3. Информатика. Internet учебник / Л. З. Шауцукова — М.: Просвещение, 2002 г.

Для подготовки данной работы так же были использованы материалы из интернета:

1. http://informatika.sch880.ru/p8aa1.html
2. http://www.tps-katyusha.ru/
3. http://dpk-info.ucoz.ru/publ/31-1-0-46
4. http://thl.narod.ru/tehnologia/informatika/lecture5.htm