3.5. Внешние устройства
Внешние запоминающие устройства (ВЗУ).
Внешние запоминающие устройства предназначены для размещения данных и программ в компьютере вне оперативной памяти; используются как для долговременного, так и для оперативного хранения данных.
Обмен данными:
• записями фиксированного размера – блоками
• записями произвольного размера
Доступ к данным:
• операции чтения и записи (жесткий диск, CDRW).
• только операции чтения (CDROM, DVDROM, …).
Последовательного доступа:
•Магнитная лента
Прямого доступа:
• Магнитные диски
• Магнитный барабан
• Магнито-электронные ВЗУ прямого доступа
3.5.1. Типы внешних устройств
Устройства последовательного доступа.
ВЗУ является устройством последовательного доступа если для чтения i-й записи необходимо прочесть («просмотреть») предыдущие i-1 запись.
Примером устройства последовательного типа является магнитная лента (МЛ).
Обычно длина физической записи МЛ произвольная, она определяется специальными маркерами начала и конца записи.
Устройства последовательного доступа являются простейшими ВЗУ. Они обычно используются для архивирования данных. Скорость обработки запросов чтения/записи самая низкая (большой объем механических действий, таких как перемотка лент вперед-назад при выполнении обмена).
Устройства прямого доступа
Устройство прямого доступа характеризуется возможностью чтения любой записи без предварительного просмотра каких-либо других записей, размещенных на данном устройстве. ВЗУ прямого доступа классифицируются по производительности.
Магнитные диски (мд)
Наименее скоростные устройства прямого доступа. При выполнении обмена совершаются следующие действия:
перемещение считывающей/головки на нужный цилиндр;
ожидание выхода головки на начало нужного сектора диска (ожидание механического поворота диска на начало сектора);
непосредственный обмен (в темпе движения диска);
Магнитный барабан
Высокоскоростное ВЗУ. При выполнении обмена совершаются следующие действия:
электронное включение считывающей/записывающей головки, соответствующей нужному треку;
ожидание размещения головки над началом нужного сектора (ожидание механического поворота барабана на начало сектора);
непосредственный обмен в темпе движения барабана.
магнитный барабан используется операционными системами высокопроизводительных ЭВМ для хранения оперативных данных (данных, время доступа к которым должно быть минимальным).
Матрично-электронные ВЗУ прямого доступа
Память на магнитных доменах - ВЗУ, построенные на элементной базе ОЗУ и т.п.
Так же, как элементарной единицей электричества является электрон, элементарная единица в магнетизме - магнитный домен. Он подобен простому магниту, одна сторона которого заряжена положительно, а другая - отрицательно.
Есть барабан, у которого так же есть треки, и так же над каждым треком расположена головка для обмена, но сам барабан не вращается, а за счет некоторых магнитно-электрических эффектов осуществляется перемещение по треку цепочки доменов. При этом каждый домен однозначно ориентирован, то есть либо он бежит стороной, заряженной «+», либо стороной, заряженной «-». Так кодируются ноль и единица. В обмене отсутствует «механическая» составляющая, поэтому это наиболее быстродействующие ВЗУ. Эти устройства обычно используются во встроенных вычислительных системах.