2. Внешние запоминающие устройства.

2.1. Классификация.

Особое место среди ВЗУ занимают запоминающие устройства на полупроводниковой памяти, которые будут рассмотрены отдельно.

Остальные ВЗУ можно классифицировать по следующим признакам.

2.1.1. По сменяемости носителя.

а) несменный носитель данных;

б) сменный носитель данных.

2.1.2. По технологии записи/чтения данных.

а) магнитные;

б) оптико-тепловые;

в) магнитооптические;

г) фотомагнитные.

2.1.3. По конструкции носителя данных.

а) ленточные;

б) дисковые.

2.1.4. По типу доступа.

а) прямой доступ;

б) последовательный доступ;

в) приближенный доступ;

г) потоковый доступ.

2.1.5. По скорости вращения диска (только для дисковых накопителей).

а) постоянная угловая скорость;

б) постоянная линейная скорость.

2.2. Характеристики ВЗУ.

1) Емкость, байт ( С ).

2) Удельная стоимость хранения данных S= $C.

1. Производительность ( Р ) – количество информации, которое может быть записано или считано с устройства в течение 1 секунды. Если величины производительности для чтения и записи различаются, то говорят о производительности чтения и производительности записи. Высокая производительность имеет решающее значение, когда идет речь о считывании или записи больших массивов данных (например, видеоданных).

2. t_Д– время доступа – время от поступления запроса на запись/считывание данных, до начала процесса считывания/записи. Если величины для чтения и записи различны, то говорят о времени доступа чтения и времени доступа записи. Данная характеристика особенно важна в случае доступа к большому числу малых файлов или для доступа к т. н. «файлам прямого доступа». «Файл прямого доступа» - файл, состоящий из отдельных частей, называемых записями, причем поиск и считывание каждой записи в файле может осуществляться отдельно.

3. Число циклов перезаписи – число циклов, которое можно осуществить на ленту или диск до тех пор, пока вероятность ошибки при записи не превысит приемлемую величину.

4. р – вероятность ошибки хранения данных – вероятность того, что записанный бит будет считан неправильно.

5. Стойкость носителя данных к вредным факторам внешней среды (температура, электромагнитная среда, радиация и т. д.).

2.3. Тип доступа к взу.

Тип доступа определяет, каким образом будет осуществляться поиск данных на носителе.

2.3.1. Прямой доступ.

Возможен только для дисковых устройств.

Характерен тем, что поверхность диска перед началом использования разбивается на отдельные дорожки, а дорожки – на сектора.

В какой-то зоне диска (в начале или в конце) размещается FAT–FileAllocationTable(таблица размещения файлов).

FATсодержит для каждого файла и для каждой записи файла прямого доступа сведения о том, на каких дорожках и в каких секторах размещен данный файл или данная запись.

Процесс поиска информации.

1. Приложение обращается к ОС, а именно к модулю ОС «файловая система», с запросом на поиск данных, сообщает при этом имя файла или имя файла + номер записи.

2. Файловая система еще при установке диска считала содержимое FATв ОЗУ («забуферизовалаFAT») и теперь, пользуясь даннымиFAT, определяет номер дорожки и номер сектора.

3. Номер дорожки и номер сектора посредством контроллера диска сообщается накопителю.

4. По номеру дорожки механика накопителя перемещает подвижную читающую или пишущую головку в зону нужной дорожки.

Д

Г

К

ПГ

Д - диск;

ПГ - привод головки;

К - коромысло;

Г - головка.

Время, затрачиваемое на перемещение головки (t_п) называется временем позиционирования. Оно относительно мало.

5. Начинается процесс считывания данных с поверхности диска. В начале каждого сектора записана специальная метка «номер сектора» и считывание продолжается, пока при повороте диска головка не дойдет до нужного сектора. Как только мы доходим до сектора, файл найден.

Пусть t_об– время оборота диска. Тогда максимальное время, затрачиваемое на поиск сектора, равноt_об, а среднее времяt_об / 2.

6. Далее начинается передача данных ЭВМ.

Достоинства:Самый быстрый тип доступа к данным.

Недостатки:

1. Из-за промежутков между секторами данные занимают не всю поверхность диска, а только часть, и поэтому потенциальная емкость диска используется не полностью.

2. Самый дорогой способ доступа.

Применение:

1. Под прямой тип доступа всегда форматируется винчестеровский диск, картридж-диски, флоппи-диски, т. е. все дисковые устройства магнитного способа записи.

2. Не всегда, но часто форматируются дисковые устройства с магнитооптическим способом записи.