ГИА СИУ

 

Устройство внешней памяти

 

Устройства внешней памяти

Назначение и виды внешней памяти. Классическая функция внешней памяти состоит в том, чтобы сохранять информацию для повторного использования. Отсюда следует, что всю информацию целесообразно хранить во внутреннем двоичном представлении, т.к. это позволяет в случае необходимости немедленно обрабатывать её без всяких дополнительных преобразований.

Внешние запоминающие устройства (ВЗУ) можно разделить на следующие классы:

по типу доступа:

u  с произвольным доступом (диски, флэш-карты);

u  с последовательным доступом (ленты);

по используемой технологии записи/считывания информации:

u  с магнитными носителями (НЖМД, НГМД);

u  с оптическими носителями (CD, DVD);

u  с магнитооптическими носителями;

u  использующие флэш-память;

по типу носителя:

u  с постоянным носителем (жесткие диски);

u  со сменными носителями (гибкие диски, картриджи стримеров, сменные пакеты жестких дисков).

 

Внешняя память на бумажных носителях. (Из истории ВТ)

Если рассматривать разнообразные устройства внешней памяти в историческом аспекте, следуя той последовательности, в которой они появились, то первыми следует упомянуть бумажные носители: перфоленты и перфокарты, на которых единица кодировалась пробивкой отверстия, а ноль – его отсутствием. Информация на бумажных носителях не могла быть повторно перезаписана, а поиск информации в архивах производился оператором «вручную». Перфокарты еще использовались в машинах третьего поколения.

 

Внешняя память на магнитных носителях.

На смену бумажным носителям пришли магнитные. Вместо отверстий, распознаваемых оптическим способом, на магнитных лентах (пластмассовая лента, покрытая слоем ферромагнитного материала) с помощью электромагнитов (записывающая магнитная головка) наносятся намагниченные определенным образом области («пятнышки»), с помощью которых кодируются буквы двоичного алфавита – единица и ноль. При движении ленты относительно электромагнита (считывающая магнитная головка) осуществляется процедура считывания записанной на ленте информации. Первые магнитные устройства по идеям построения просто повторяли бумажные. Однако информационные емкости существенно возросли, а носители стали многоразовыми.

Накопители на магнитных лентах. Эти накопители относятся к ВЗУ последовательного доступа. В них доступ к требуемому набору данных происходит только после завершения перемотки всей предшествующей части магнитной ленты (МЛ).

Магнитные ленты для цифровой записи данных размещаются на бобинах или кассетах. Принципы размещения информации следующие:

u       информация размещается на носителе в виде блоков (массивы данных фиксированной или переменной длины);

u       информационные блоки разделены пустыми промежутками (gap) для распознания начала и окончания блока. Наличие пустых промежутков уменьшает полезный объем ленты. Частично этот недостаток устраняет метод блокирования, суть которого состоит в объединении нескольких записей в блоки;

u       блоки разделяются на информационные (ИБ) и служебные (конец файла, конец тома);

u       физическое начало и физический конец ленты определяются оптическим или механическим образом.

В ЭВМ обычно применялась девятидорожечная запись. Информация при этом записывается девятью магнитными головками (МГ). Из девяти одновременно записываемых битов восемь являются информационными (1 байт) и один бит – контрольным битом четности. Значение контрольного бита выбирается в зависимости от значений восьми информационных битов. Если число единиц в восьми информационных битах нечетное, то в контрольный бит четности заносится единица, а если четное – нуль.

 

 

 

G

 

G

EOF

G

 

G

 

G

EOF

G

EOV

 

1

2

3

2

 

3

4

3

5

3

5

 

3

6

3

7

8

 

Структура данных на магнитных лентах: 1 – физическое начало ленты (начальный ракорд); 2 – информационные блоки (ИБ) 1-го файла; 3 – GAP, промежуток между блоками; 4 – EOFend-of-file, служебный блок, задающий конец 1-го файла; 5 – информационные блоки (ИБ) 2-го файла; 6 – конец 2-го файла; 7 – EOVend-of-volume, служебный блок, задающий логический конец ленты; 8 – физический конец ленты (конечный ракорд).

Широкое распространение получили картриджи с 8 – миллиметровыми магнитными лентами, способными хранить от 2 до 5 Гбайт информации. Чтение и запись выполняются с помощью системы спиральной развертки, подобной той, что использовалась в видеомагнитофонах.

Стример – устройство для резервного копирования больших объемов информации. В качестве носителя в этих устройствах применяются кассеты с магнитной лентой.

Магнитные ленты сыграли важную роль при организации больших информационных архивов и фондов пакетов программ.

Следующим важным шагом в области хранения информации на магнитных носителях явилась разработка магнитных барабанов, на которых лента была кольцевой, а магнитная головка не единственной. Доступ к данным в таком устройстве осуществлялся за счет вращения барабана и переключения головок, что существенно ускоряло нахождение требуемой информации по сравнению с обычной лентой.

Изменение формы вращающегося носителя (диск) и обеспечение движения магнитной головки поперек диска привели к появлению магнитных дисков и соответствующих накопителей – НГМД, НЖМД.

Скачать

 

Сайт создан по технологии «Конструктор e-Publish»
Hosted by uCoz