27. Хранение информации на магнитных дисках.

Весь магнитный диск представляет собой огромное количество концентрических окружностей (треков).

Носителем информации является диск (один или несколько), на который нанесен слой вещества, способного намагничиваться (чаще всего ферромагнитный). Хранимую информацию представляет состояние намагниченности отдельных участков рабочей поверхности. Диски вращаются с помощью двигателя шпинделя, обеспечивающего требуемую частоту вращения в рабочем режиме. На диске имеется индексный маркер, который, проходя мимо специального датчика, отмечает начало каждого оборота диска. Информация на диске располагается на концентрических треках (дорожках), нумерация которых начинается с внешнего трека (трек 00). Каждый трек разбит на секторы фиксированного размера. Сектор и является минимальным блоком информации, который может быть записан на диск или считан с него. Нумерация секторов начинается с единицы и привязывается к индексному маркеру. Каждый сектор имеет служебную область, содержащую адресную информацию, контрольные коды и некоторую другую информацию, и область данных, размер которой традиционно составляет 512 байт. Если накопитель имеет несколько рабочих поверхностей (на шпинделе может быть размещен пакет дисков, а у каждого диска могут использоваться обе поверхности), то совокупность всех треков с одинаковыми номерами составляет цилиндр. Для каждой рабочей поверхности в накопителе имеется своя головка, обеспечивающая запись и считывание информации. Головки нумеруются, начиная с нуля. Для того чтобы произвести элементарную операцию обмена — запись или чтение сектора, шпиндель должен вращаться с заданной скоростью, блок головок должен быть подведен к требуемому цилиндру, и только когда нужный сектор подойдет к выбранной головке, начнется физическая операция обмена данными между головкой и блоком электроники накопителя. Кроме того, головки считывают служебную информацию (адресную и сервисную), позволяющую определить и установить их текущее местоположение. Запись и считывание происходит по-секторно. Структура сектора (1-идентификатор, 2-заголовок, 3-зазор, 4-информация 512 бит, 5-контрольный код.)

28. Накопители на гибких магнитных дисках (нгмд).

Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД), или дискетах, применялись с первых моделей персональных компьютеров, у которых они были единственным средством хранения и переноса информации.

Первые накопители использовали дискеты диаметром 5,25" (133 мм), обозначаемые как 5", упакованные в мягкие конверты и имеющие 40 треков на рабочей поверхности. Для 5" дискет наиболее распространены 40-дорожечные и 80-дорожечные дисководы.

По плотности записи (Density) различают следующие типы дискет:

• SD (Single Density) — одинарная плотность (давно устаревший тип для дискет 5");

• DD (Double Density) — двойная продольная плотность (стандартные дискеты 5" емкостью 360 Кбайт, 48TPI –);

• QD (Quadrate Density) — двойная продольная плотность с удвоенным количеством треков (дискеты 5" и 3,5" емкостью 720 Кбайт, 96 TPI);

• HD (High Density) — высокая плотность (стандартные дискеты 5" емкостью 1,2 Мбайт, 96 TPI и 3,5" емкостью 1,44 Мбайт,135 TPI);

• ЕНD (Extra High Density) — сверхвысокая плотность (дискеты 3,5" емкоcтью 2,88 Мбайт,135 TPI).

Где TPI (trace per inch – трек на дюйм) - поперечная плотность измеряется количеством треков на дюйм.

Принцип записи и считывания магнитных дискет на 5” контроль оборотов осуществляется световым индексом, на 3,5’’ магнитным индексом. Намагниченность дискеты определяется положением элементных доменов в каждой зоне своего сектора. Для увеличения емкости дискеты используют перпендикулярную или вертикальную запись, такое расположение доменов требует специальных головок и специальных дискет, такой тип записи не получил распространения.

Дискеты приводились в движение тактовым двигателем (300 -360 оборотов\мин.). Эта невысокая скорость вращения приводила к нестабильности записи, поэтому сектор делали с запасом, а увеличение скорости записи приводило к увеличению числа секторов, для привода головок считывания и записи использовались шаговые двигатели.

Если головка пропустила место, то она перемещается на 0 сектор.

Головки записи-считывания — индуктивные. Головка с нулевым номером располагается снизу диска, первая головка — сверху.

- Датчик индекса формирует выходной сигнал на каждый оборот диска. У дисководов 5" он оптоэлектронный, работает на просвет индексного отверстия в носителе. У дисководов 3,5" он магнитный, для него имеется отверстие в металлическом «пятачке» дискеты.

- Датчик защиты от записи - оптоэлектронный или механический, формирует выходной сигнал , когда на дискете 5" окошко заклеено, а на дис­кете 3,5" окошко открыто.

- Датчик нулевого трека - оптоэлектронный или механический, формирует выходной сигнал, когда головки достигают соответствующего положения (при движении от центра к краю).