Накопители
Накопители – это запоминающие устройства, предназначенные для длительного (то есть не зависящего от электропитания) хранения больших объемов информации. Выражение «большие объемы» означает, что емкость накопителя в сотни и тысячи раз превосходит емкость ОП или вообще не ограничена (если речь идет о накопителе со сменными носителями).
Накопитель можно рассматривать как совокупность носителя и соответствующего привода. Различают накопители со сменными и несменными носителями.
Привод представляет собой сочетание механизма чтения-записи с соответствующими электронными схемами управления. Его конструкция определяется принципом действия и видом носителя.
Носитель, являющийся средой хранения информации, по внешнему виду может быть дисковым либо ленточным; по принципу запоминания – магнитным, магнитооптическим, оптическим. Ленточные носители применяются только в магнитных накопителях; в дисковых накопителях используются магнитные, магнитооптические и оптические методы записи-считывания. Дисковые носители еще часто называют дисководами.
Накопители для гибких дисков
Гибкие носители для магнитных накопителей в настоящее время выпускаются в виде дискет, или флоппи-дисков. Собственно носитель представляет собой плоский диск из специальной пленки (майлара), обладающей достаточной прочностью и стабильностью размеров. Он покрыт ферромагнитным слоем и помещен в защитный конверт (оболочка дискеты).
Стандартная емкость такой дискеты составляет 1,44 Мбайт.
Привод, или накопитель для гибких дисков (НГМД) представляет собой электронно-механическое устройство стандартных габаритов, в корпусе которого размещены:
-
электродвигатель, который вращает шпиндель;
-
магнитная головка и механизм ее позиционирования;
-
печатная плата со схемами питания двигателя, управления механизмом позиционирования, усилителей записи и считывания, формирования выходных сигналов.
Диск в НГМД приводится во вращение только при поступлении команды на чтение или запись, в остальное время он покоится. Головка чтения-записи во время работы механически контактирует с поверхностью носителя, что определяет довольно быстрый износ дискет. В системном блоке этот накопитель обычно крепится так, что щель для приема дискеты выходит на лицевую панель (чаще горизонтально). 3,5-дюймовая дискета вставляется в накопитель задвижкой вперед (по нарисованной или выдавленной на дискете стрелке) лицевой стороной (где клеится этикетка) вверх. Для извлечения такой дискеты из дисковода следует нажать кнопку на дисководе. Световой индикатор на дисководе показывает, что устройство занято (идет считывание или запись информации). Цикл обращения к НГМД составляет сотни миллисекунд.
Следует отметить, что в комплектации выпускаемых в настоящее время ПК накопитель для гибких магнитных дисков, как правило, отсутствует, в виду крайне низкой надежности дискет.
Накопители на жестких магнитных дисках
Накопитель на жестких магнитных дисках (НЖМД) – это устройство с несменным носителем. Его конструктивная схема сходна со схемой НГМД, но реализация существенно отличается. От НЖМД требуется в тысячи раз большие емкость и в десятки раз больше скорость обмена данными. Поэтому информация записывается часто не на один диск, а на набор дисков, состоящий из нескольких пластин, идеально плоских и с отполированным ферромагнитным слоем. При этом запись производится на обе поверхности каждой пластины (кроме крайних).
Следовательно, работает не одна, а группа магнитных головок, собранных в единый блок. Пакет дисков вращается непрерывно и с большой скоростью (до 7500, а в отдельных моделях до 11000 об./мин), пока ПК включен, и потому механический контакт головок и дисков недопустим. Каждая головка «плавает» над поверхностью диска на расстоянии 0,5–0,13 микрометра. Ясно, что проникновение в такой механизм мельчайшей пылинки вывело бы его из строя, поэтому электромеханическая часть накопителя заключена в герметичный корпус. Информация на дисковых носителях хранится (рис.9) в секторах (обычно по 512 байт). На магнитных носителях сектора располагаются вдоль концентрических окружностей – дорожек. Если запись ведется на нескольких поверхностях носителя (для дискеты это две стороны магнитного диска), то совокупность дорожек с одинаковыми номерами называется цилиндром. Сектора и дорожки образуются при форматировании носителя. Форматирование выполняет пользователь с помощью специальных программ-утилит. Никакая информация пользователя не может быть записана на неформатированный носитель.
Рис. 9. Информационная
структура НЖМД
