Министерство оБразования российской федерации
Московский Государственный институт электроники и математики
(Технический университет)
Кафедра вычислительных систем и сетей
Реферат
«Внешняя память компьютера. Носители информации (гибкие диски, жесткие диски, CDиDVDдиски,flash– память и др.) и их основные характеристики»
по дисциплине «Организация ЭВМ, комплексов и систем»
Выполнил:
студент группы С-31
Преподаватель:
канд. техн. наук, доцент
Иванова Елена Михайловна
Москва 2009
Введение 3
1.Магнитные ленты 7
2.Накопители на магнитных дисках 8
3.Оптические носители 11
4.Магнитооптические накопители 13
5.Флэш-память 15
6.Заключение. 17
7.Список используемой литературы 18
Введение
Во всех вычислительных системах для накопления и долговременного хранения информации используются внешние запоминающие устройства (ВЗУ) или накопители. Устройства внешней памяти (накопители) являются энергонезависимыми, выключение питания не приводит к потере данных. Внешняя (долговременная) память - это место хранения данных, не используемых в данный момент в памяти компьютера. Она может быть встроена в системный блок или выполнена в виде самостоятельных блоков, связанных с системным через ее порты. Важной характеристикой внешней памяти служит ее объем. Объем внешней памяти можно увеличивать, добавляя новые накопители. Не менее важными характеристиками внешней памяти являются время доступа к информации и скорость обмена информацией. Эти параметры зависят от устройства считывания информации и организации типа доступа к ней. По типу доступа к информации устройства внешней памяти делятся на два класса: устройства прямого (произвольного) доступа и устройства последовательного доступа. При прямом (произвольном) доступе время доступа к информации не зависит от ее места расположения на носителе. При последовательном доступе время доступа зависит от местоположения информации. Скорость обмена информацией зависит от скорости ее считывания или записи на носитель.
В отличие от оперативного запоминающего устройства, ВЗУ обладают большим объемом сохраняемой информации и являются энергонезависимыми. Эти накопители физически по отношению носителя информации к ПК, подразделяются на внешние (устройства хранения со сменными носителями) и внутренние (встроенные устройства). Каждый из них может рассматриваться как совокупность определенного носителя и соответствующего устройства для считывания с него информации. Дисковые накопители в зависимости от среды носителя и по применяемому методу записи/чтения данных подразделяются на магнитные, оптические и магнитооптические.
Емкость – количество байтов, которое можно записать в устройство ВЗУ. Зависит от плотности записи, т.е. от количества информации, размещенной на единице площади поверхности рабочего слоя носителя
Внутренняя скорость передачи данныхопределяется количеством информации, передаваемой из ВЗУ в оперативную память в единицу времени.
Внешняя скорость передачи- скорость, с которой данные передаются из оперативной во внешнюю память. Данная скорость зависит от типа локальной шины, на которой находится внешняя память, от типа интерфейса с периферийными устройствами. Пропускная способность интерфейса должна быть не меньше внутренней скорости передачи данных с учетом кэширования. При этом следует различать интерфейсы радиальной структуры (каждый накопитель подключается к контроллеру отдельным кабелем) и шинной (на одной шине данных может находиться более одного накопителя).
Время доступа к данным- это отрезок времени с момента обращения к ВЗУ до момента, когда необходимая информация, хранящаяся на ВЗУ, будет найдена. В зависимости от носителя, дляCD,DVD, а так же жестких дисков определяется скоростью перемещения позиционера, диаметром дисковых пластин или скоростью вращения диска. Для электронных накопителей время доступа определяется быстродействием используемых микросхем памяти.
Объем буферной памяти (кэш-памяти) накопителя. Многие периферийные устройства хранения данных используют кэш для ускорения работы, в частности, жёсткие диски используют кэш-память от 1 до 64 Мбайт, устройства чтения CD/DVD/BD-дисков также кэшируют прочитанную информацию для ускорения повторного обращения. Операционная система использует часть оперативной памяти в качестве кэша дисковых операций (в том числе для внешних устройств, не обладающих собственной кэш-памятью, в том числе жёстких дисков, flash-памяти и гибких дисков).
Буферная память (или кэш-память) представляет собой устанавливаемые на плате накопителя микросхемы памяти для хранения считанных данных. Благодаря буферной памяти данные в компьютер могут передаваться с постоянной скоростью.
Увеличение емкости этой памяти позволяет увеличить внешнюю скорость передачи благодаря использованию специальных алгоритмов кэширования, в первую очередь так называемого упреждающего чтения (чтение в буфер не только заданного сектора, но и последующих секторов дорожки, с тем чтобы дальнейшая выборка данных происходила из буфера).
Надежность накопителя. Для ее повышения применяются специальные меры – оснащение контроллера средствами самодиагностики, обнаружения ошибок, «скрытия» дефектных секторов и т.д.
Для управления процессами обмена между устройством и оперативной памятью существует контроллер. Контроллера должен соответствовать типу носителя. Он управляет процессами записи-считывания, обменом данными между накопителями и ОП через шины данных.
Накопители со сменными носителями информации применяются для решения следующих классов задач:
публикация и распространение программного обеспечения, данных и мультимедиа-контента изготовителями; основное требование – совместимость носителей информации с наиболее распространенными на текущий момент накопителями;
архивирование и резервное копирование любой (программ, баз данных, музыки, видео и т.д.) информации; основные требования – максимальная емкость носителя, его надежность и долговечность, минимальная стоимость хранения единицы информации, максимальная производительность;
перенос информации между ПК, в частности между пользователями; основные требования – совместимость носителей данных, максимальные скорости записи и чтения, дешевизна носителей.
Устройства хранения информации со сменными носителями по типу используемого носителя делятся на следующие большие категории:
Магнитные носители:
Магнитные устройства хранения информации со сменными носителями:
- ленточные накопители.
- накопители на гибких (съемных) дисках (FloppyDiskDrive–FDD).
Накопители на жестких несменных дисках (HardDiskDrive–HDD)
Накопитель на жестких переносных дисках с интерфейсами SCSI, USB и IEEE-1394
Накопители на базе флэш-ППЗУ (флэш-карточки памяти разных типов и миниатюрные переносные USB-накопители).
Оптические устройства хранения информации со сменными носителями (CD-ROM,DVD-ROMи записывающие накопители для этих устройств).
Магнитооптические устройства хранения информации со сменными носителями.