время доступа (access time) – определяется как усредненный интервал от выдачи запроса на передачу блока данных до фактического начала передачи (дисковые устройства имеют время доступа от 1 до 100 миллисекунд);
скорость записи и считывания – определяется как отношение объема записываемых или считываемых данных ко времени, затрачиваемому на эту операцию. В затраты времени входит и время доступа, и время, затрачиваемое на передачу данных. Оговаривается характер запросов – линейный и случайный;
скорость передачи данных (Transfer Speed, Transfer Rate или XFER) – определяется как производительность обмена данными, измеряемая после выполнения поиска данных;
Удельная стоимость хранения информации.
Все устройства внешней памяти, применяемые в РС (за исключением крупногабаритных устройств с автоматической сменой носителей) имеют унифицированные конструктивные исполнения, т. е. строго определенные размеры.
Энергозависимое хранение информации может осуществляться на различных физических принципах. Раньше всех начали применять магнитный способ хранения, где запись ”0” или “1” изменяет направление намагниченности электромагнитной хранящей ячейки. Считывание выполнялось импульсом тока, пытающимся намагнитить ячейку в определенном направлении. Если ячейка была в противоположном состоянии, то эта попытка наводила импульс в обмотке считывания.
В оптических устройствах хранения используют изменение отражающей или пропускной способности участков носителей. Раньше оптические устройства в качестве носителя использовали фотопленку, перфоленту, перфокарты. Теперь оптические устройства хранят информацию на дисках с ячейками микроскопических размеров, считываемых лазерным лучом. Из электронных устройств распространение получила флэш-память. Она имеет высокую плотность хранения, быстродействие считывания.
Хранение информации на магнитных дисках.
Накопителем информации является диск, на который нанесен ферромагнитный слой вещества. Хранимую информацию представляет состояние намагниченности отдельных участков рабочей поверхности. Диски вращаются с помощью двигателя шпинделя. На диске имеется индексный маркер, который, проходя мимо специального датчика, отмечает начало каждого оборота диска. Информация на диске размещается на треках, нумерация которых начинается с внешнего трека track 00. Каждый трек разбит на секторы фиксированного размера. Сектор и является минимальным блоком информации, который может быть записан на диск или считан с него.
Если накопитель имеет несколько рабочих поверхностей, то совокупность всех треков с одинаковыми номерами составляют цилиндр. Для каждой рабочей поверхности в накопителе имеется своя головка (Read), обеспечивающая запись и считывания информации.
Для записи информации на накопитель используются различные методы частотной модуляции, позволяющие кодировать двоичную информацию, намагничивая зоны магнитного слоя, проходящие под головкой. Для записи данных необходимо сформировать последовательный код, который должен быть самосинхронизирующимся. Поэтому используются различные схемы кодирования.
Как говорилось выше, информация на диске записывается и считывается посекторно. Каждый сектор имеет свою структуру (формат): заголовок, поле данных, поле контрольного кода. Для того, чтоб диск можно было использовать для записи и считывания, он должен быть отформатирован. При форматировании выполняется: форматирование заголовков, пустых полей данных всех секторов всех треков, верификация (проверка читаемости), форматирование логической структуры диска.
Итак: структура трека задается при форматировании, начало трека определяется контроллером по сигналу от индексного датчика. При нумерации секторов важно, чтоб все секторы трека имели уникальные номера в пределах допустимого диапазона. Поиск сектора по его заголовку, помещение его в поле данных записываемой информации, считывание этой информации и ее проверку производит контроллер накопителя.
Вопросы для самоконтроля:
Что такое внешняя память? Ее особенность?
На какие методы доступа к информации делятся устройства внешней памяти?
В чем измеряется емкость хранения информации?
Какие важные общие параметры устройств внешней памяти вы знаете?