Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


 лассификаци€ запоминающих устройств




’ранение €вл€етс€ одной из основных операций, осуществл€емых над информацией, с целью обеспечени€ ее доступности в течение некоторого промежутка времени.

ѕод хранением информации понимают ее запись в запоминающее устройство («”) дл€ последующего использовани€.

«апоминающее устройство (пам€ть) -- устройство, способное принимать данные и сохран€ть их дл€ последующего считывани€.

¬ компьютерных системах обработки информации выдел€ют следующие основные типы пам€ти: регистрова€ пам€ть, основна€ пам€ть, кэш-пам€ть и внешн€€ пам€ть.  роме того, в Ё¬ћ могут присутствовать различные специализированные виды пам€ти, xaрактерные дл€ тех или иных устройств вычислительной системы, например видеопам€ть.

–егистрова€ пам€ть, имеюща€с€ в составе процессора или других устройств Ё¬ћ, предназначена дл€ кратковременного xpaнени€ небольшого объема информации, непосредственно участвующей в вычислени€х или операци€х обмена (ввода-вывода).

ќсновна€ пам€ть предназначена дл€ оперативного хранени€ и| обмена данными, непосредственно участвующими в процессе обработки.  онструктивно она исполн€етс€ в виде интегральных схем (»—) и подраздел€етс€ на два вида:

Ј посто€нное запоминающее устройство (ѕ«”);

Ј оперативное запоминающее устройство (ќ«”).

 эш-пам€ть служит дл€ хранени€ копий информации, используемой в текущих операци€х обмена.

¬нешн€€ пам€ть используетс€ дл€ долговременного хранени€ - больших объемов информации. ¬ современных компьютерных системах в качестве устройств внешней пам€ти наиболее часто примен€ютс€:

Ј накопители на жестких магнитных дисках (Ќ∆ћƒ);

Ј накопители на гибких магнитных дисках (Ќ√ћƒ);

Ј накопители на оптических дисках;

Ј магнитооптические носители информации;

Ј ленточные накопители (стримеры).

1.2ќсновна€ пам€ть

ќперативные запоминающие устройства (ќ«” или RAM, Random Access Memory -- пам€ть с произвольным доступом) предназначены дл€ хранени€ переменной информации: программ и чисел, необходимых дл€ текущих вычислений. ѕо способу хранени€ информации ќ«” раздел€ют на статические (SRAM -- Static RAM) и динамические (DRAM -- Dynamic RAM). ¬ первом случае запоминающими элементами €вл€ютс€ триггеры, сохран€ющие свое состо€ние, пока схема находитс€ под питанием и нет новой записи данных. ¬о втором -- данные хран€тс€ в виде зар€дов конденсаторов, образуемых элементами ћќѕ-структур. —аморазр€д конденсаторов ведет к разрушению данных, поэтому они должны периодически (каждые несколько миллисекунд) регенерироватьс€.

ѕосто€нные запоминающие устройства (ѕ«” или ROM, Read Only Memory - пам€ть только дл€ чтени€) -- энергонезависима€ пам€ть, используема€ дл€ хранени€ неизмен€емых данных: подпрограмм, микропрограмм, констант и т. п. “акие «” работают только в режиме многократного считывани€. ѕосто€нные запоминающие устройства можно разделить по способу их программировани€ на следующие категории:

* масочные ѕ«”, т.е. программируемые при изготовлении. ƒанна€ разновидность ѕ«” программируетс€ однократно и не допускает последующего изменени€ информации;

* программируемые посто€нные запоминающие устройства (ѕѕ«” или PROM -- Programmable ROM) -- посто€нные запоминающие устройства с возможностью однократного электрического программировани€; они отличаютс€ от масочных ѕ«” тем, что позвол€ют в процессе применени€ микросхемы однократно изменить состо€ние запоминающей матрицы электрическим путем по заданной программе;

* репрограммируемые (перепрограммируемые) посто€нные запоминающие устройства (–ѕ«”) -- посто€нные запоминающие устройства с возможностью многократного электрического перепрограммировани€. —тирание хран€щейс€ в –ѕ«” старой информации перед процедурой записи новой можно осуществл€ть по-разному. Ёто делают либо с помощью электрических сигналов, снимающих зар€д, накопленный под затвором (–ѕ«”-Ё— -- –ѕ«” с электрическим стиранием, EEPROM -- Electrically Erasable PROM), либо с помощью ультрафиолетового излучени€ (–ѕ«”-”‘ -- –ѕ«” с ”‘- стиранием, EPROM -- Electrically PROM). ¬ последнем случае дл€ этих целей в корпусе микросхемы предусматривают окно из кварцевого стекла.   пам€ти типа EPROM относитс€ и flash-пам€ть. ќна подобна ей по запоминающему элементу, но имеет структурные и технологические особенности, позвол€ющие выделить ее в отдельный вид.

1.3  эш-пам€ть

Ёто очень быстрое «” небольшого объема, €вл€ющеес€ буфером между устройствами с различным быстродействием. ќбычно используетс€ при обмене данными между микропроцессором и оперативной пам€тью дл€ компенсации разницы в скорости обработки информации между процессором и несколько менее быстродействующей оперативной пам€тью.  эш-пам€тью управл€ет специальное устройство -- контроллер, который, анализиру€ выполн€емую программу, пытаетс€ предвидеть, какие данные и команды веро€тнее всего понадоб€тс€ в ближайшее врем€ процессору, и подкачивает их в кэш-пам€ть. ѕри этом возможны как попадани€, так и промахи. ¬ случае попадани€, т.е. если в кэш подкачаны нужные данные, извлечение их из пам€ти происходит без задержки. ≈сли же требуема€ информаци€ в кэше отсутствует, то процессор считывает ее непосредственно из оперативной пам€ти. —оотношение числа попаданий и промахов определ€ет эффективность кэшировани€.

1.4¬нешн€€ пам€ть

ƒисковые «”, или накопители, представл€ют собой совокупность носител€ и соответствующего привода и предназначены дл€ записи, считывани€ и посто€нного (длительного) хранени€ больших объемов информации. ƒисковые накопители €вл€ютс€ энергонезависимыми «”.

¬ зависимости от типа носител€ и принципов записи информации дисковые накопители подраздел€ютс€ на магнитные, оптические и магнитооптические «”.

Ќакопители на магнитных дисках

¬ общем случае под накопителем на магнитных дисках понимают устройство, обеспечивающее запись и считывание данных с вращающихс€ магнитных дисков.

ћагнитный диск - носитель информации в форме круглой пластины (диска), поверхность которой покрыта магнитным материалом.

ѕодложка магнитного диска может быть жесткой (жесткий магнитный диск), изготовленной из алюминиевого сплава, или гибкой (гибкий магнитный диск), изготовленной из полиэфира. ¬ зависимости от вида используемого диска накопители на магнитных дисках подраздел€ютс€ на накопители на гибких магнитных дисках (Ќ√ћƒ) (Floppy Disk Drive -- FDD) и накопители на жестких магнитных дисках (Ќ∆ћƒ) (Hard Disk Drive - HDD).

√ибкий магнитный диск, состо€щий из круглой полимерной подложки, покрытой с обеих сторон тонким слоем магнитного материала и помещенной в специальную пластиковую упаковку, называетс€ дискетой. ƒискеты широко используютс€ дл€ хранени€ данных и переноса их между компьютерами, оснащенными Ќ√ћƒ.

 онструктивно современный Ќ√ћƒ состоит из четырех основных элементов:

Ј –абочий двигатель, обеспечивающий посто€нную скорость вращени€ дискеты (в современных дисководах -- 300 об./мин);

Ј рабочие головки, предназначенные дл€ записи и чтени€ данных. ƒисковод оснащаетс€ двум€ комбинированными головками (дл€ чтени€ и записи кажда€), которые располагаютс€ над рабочими поверхност€ми дискеты -- одна головка предназначена дл€ верхней, а друга€ -- дл€ нижней поверхности дискеты;

Ј шаговые двигатели, предназначенные дл€ движени€ и позиционировани€ головок;

Ј управл€юща€ электроника, отвечающа€ за передачу и преобразование информации, которую считывают или записывают головки.

¬ накопителе на жестких магнитных дисках носители информации представл€ют собой круглые жесткие пластины (называемые также платтерами), обе поверхности которых покрыты слоем магнитного материала.

—овременные Ќ∆ћƒ стро€тс€ по винчестерской технологии и называютс€ винчестерами. ƒанна€ технологи€ впервые была применена при создании накопителей на жестких дисках (модели IBM 3340) на предпри€тии IBM в английском городе ¬инчестер в 1973 г. ¬ винчестерах головки считывани€-записи вместе с их несущей конструкцией и дисками заключены в герметичный закрытый корпус. √оловка, используема€ в винчестере, имеет небольшие размеры и массу и размещаетс€ на держателе специальной аэродинамической формы. ѕри вращении диска над ним образуетс€ тонкий воздушный слой, обеспечивающий Ђвоздушную подушкуї дл€ зависани€ головки над поверхностью диска на рассто€нии единиц микрометров. ѕри этом масса головки и прижимающее усилие к поверхности диска настолько малы, что, даже если в процессе работы устройства головка опускаетс€ на зону данных, веро€тность их повреждени€ очень низка€.

¬инчестер состоит из нескольких одинаковых дисков, расположенных друг под другом. ƒл€ каждого диска в винчестере имеетс€ пара рабочих головок, которые привод€тс€ в движение и позиционируютс€ шаговым двигателем. ¬се головки расположены Ђгребнемї. ѕозиционирование одной головки об€зательно вызывает аналогичное перемещение и всех остальных, поэтому, когда речь идет о разбиении винчестера, обычно говор€т о цилиндрах (cylinder), а не о дорожках. ÷илиндр - это совокупность всех совпадающих друг с другом дорожек по вертикали, по всем рабочим поверхност€м.

ќбща€ емкость пакета дисков определ€етс€ произведением количества цилиндров, количества магнитных головок, количества секторов на дорожке и размера сектора в байтах (как правило, 512 байт). Ќапример, винчестер емкостью 1,2 √байт содержит 2632 цилиндра с 16 магнитными дорожками на каждом цилиндре и с 63 секторами на дорожке.

—овременные винчестеры имеют очень высокую плотность хранени€ информации -- пор€дка миллиардов бит на квадратный сантиметр -- и очень большую емкость: от дес€тков до сотен √байт.

Ќакопители на оптических и магнитооптических дисках

«апись и считывание информации в оптических накопител€х производитс€ бесконтактно с помощью лазерного луча.   таким устройствам относ€тс€ прежде всего накопители CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD и магнитооптический накопитель.

”стройства CD-ROM.

¬ устройствах CD-ROM (Compact Disk Read-Only Memory -- компакт-диск только дл€ чтени€) носителем информации €вл€етс€ оптический диск (компакт-диск), изготавливаемый на поточном производстве с помощью штамповочных машин и предназначенный только дл€ чтени€.

 омпакт-диск представл€ет собой прозрачный полимерный диск диаметром 12 см и толщиной 1,2 мм, на одну сторону которого напылен светоотражающий слой алюмини€, защищенный от повреждений слоем прозрачного лака. “олщина напылени€ составл€ет несколько дес€титыс€чных долей миллиметра.

ЌакопителиCD-R (CD-Recordable).

ќни позвол€ют нар€ду с прочтением обычных компакт-дисков записывать информацию на специальные оптические диски CD-R.

ЌакопителиCD-RW (CD-ReWritable). ƒают возможность делать многократную запись на диск.

ЌакопителиDVD (Digital Versatile Disc, цифровой диск общего назначени€). »меют тот же геометрический размер, что и обычные CD-ROM, но вмещают гораздо больший объЄм данных.

 

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-11-23; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1805 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

—вобода ничего не стоит, если она не включает в себ€ свободу ошибатьс€. © ћахатма √анди
==> читать все изречени€...

2151 - | 1898 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.013 с.