Жинақтаушы қатты дискінің құрылғылары

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 12 бет
Таңдаулыға:

Лабораториялық жұмыс №8

Кіріспе

Компьютермен жұмыс кезінде ақпараттарды үнемі сақтауға арналған жабдықты дефис - дейміз басқада иілгіш магнитті материалдармен дискідегі ақпаратты жинақтауыштардан өзгеше болғандықтан оны қатқыл диск деп атаймыз.

Қатқыл дискінін жобасын 1973 ж Американың Аи Би Эм фирмасы шығарған . Шығарылған жаңа жабдық 16 мили байтқа дейінгі ақпараттарды сақтай алады Және онда мәліметтерді жазуға арналған әрқайсысы 30 сектордан туратын 30 да 30 деп аталатын. Бір шамамызға белгілі винчестр винтовкасына 30-30 колибр бар міне сондықтан қатқыл дискі винчестр деп аталады. Оған қоса қатқыл дискі Американың Винчестр қаласында жасалынған болатын қатқыл диск орнынан алынбайды орнынан алынатын removeble түрінде кездеседі. Қатқыл диск арнайы қозғалтқыш арқылы қозғалысқа келтіретін оси-шпиндельде өңделеді ол 1-ден 10 ға дейінгі дискілерден тұрады. Жай модельдердің қозғалтқышы айналу жылдамдығы 3600, 4500, 5400, 7200, 1, 12000 ай/мин . Дискінің өзі магнитпен көмкерілген жоғары сапада жасалынған керамикалық немесе алюминді пластикадан тұрады әр диск тізбектеліп орнласқан жолдармен секторларға болінген әр сектордың жад көлемі 512 байтқа тең. Винчестрдің негізгі бөлігі болып басиектің оқу/жазу қарастырылған. Қағида бойынша олар арнайы ұстанымда позиционер орналасқан ұстанымды айналдыру үшін көбінесе сызықты қозғалтқыштар қолданылады жасалынған басиектер дискінің үстіне тимей астында белгілі бір қашықтықта айналады.

Жинақтаушы қатты дискінің құрылғылары.

Қазіргі уақытта негізгі шығарушылар сияқты және солай фирмалардың филиалдары жинақтаушы қатқыл дискінің ондаған түрін шығарды . Олар конструкциясына таза материалдар қолданады, түйіндердің артықшылығы олардың орналасуында. Бірақ көптеген жинақтауыштардың жұмыс істеу принциптері бірдей.

Қатқыл дискідегі жинақтауышқа қарағанда жағыз метелды корпус көресіздер. Ол толығымен герметикалық және дисководты кішкентай шаңдардан қорғайды дискінің кішкентай шаңдардан бос жерлерінде головканың арасынан және дискінің үстіңгі жағынан сезімтал қабаттары істен шығуы мүмкін. Одан басқа жинақтаушының корпусы экранирует электромагниттік дыбыстардан.

Дисковод - ол құрылғы, оның механизмдері бар және магниттік диск айналу үшін және головкілердің оқылуы/жазылуы қабаттарының аусуын айтамыз

Головка считования/записи - магниттік головкілер, дикідегі мәліметтерді оқуға жіне жазуға рұқсат етеді.

Механизмдер - ол дискінің өзі ода информациялар сақталады, головкілер, дискіден информацияларды жазады және оқиды, сондай ақ двигательдер бар, барлығын қозғалысқа алып келеді.

Диск дееніміз беті тегіс домалақ металды пластина . Ол өте жұқа феримагниттік қабатпен жабылған . Оның технологиясы жақын орналасқан, және шығарып жатқан кезде интегральды микросхемаларды қолданған.

Дискілердің сандары әр түрлі болуы мүмкін ал жұмыс қабаттарының саны екі есе көп әр дискіде екеуден .

Қатқыл дискінің сиымдылығы соңынан анықталады магниттік жабқыш үшін қолданған материал сияқты Кей кезде ішкі қабаттар кейбір дискілерді қолданбайды. Магниттік головкілер информацияны дискіге жазады және оқытады. Дискінің жазу принципі, кәдімгі магнитафондағы ны қолданады. Сандық информация магнитті головкаға түсетін электр тогына аусады, содан кейін диск қабылдап,

сақтай алатын магниттік өріс ретінде магниттік дискіге беріледі. Дискінің маггниттік қабаты өзімен көптеген ұсақ қабаттарда өздігіен шығарады. Мысалға өздеріңе елестетіңдер дискі қалың қабаттармен қапталған өте кішкентай компасттың стрелкалары әр жақа қараған . Ондай стрелканың бөліктері доменеами деп аталады. Сыртқы өрістегі әрекеттер тоқтағаннан кейін дискінің қабатында зоналар пайда болады. Ол қалдықты намагниченность дейді.

Осылайша дискіге жазылған информациялар дискіге сақталады. Қалдықты намагниченності аудандары, айналуда қалған бос жерлерге дискі қарсы магнитті головкілер электр қозғалыс күшті енгізеді, намагниченностидің үлкен көлеміне тәуелді. Дикінің пакеті жөнделген шпиндель осінде, оны арнайы двигательмен қозғлысқ әкеледі, оның астында ыңғайлы орналасқан. Жұмыс уақытындағы жинақтаушының жұмысқа шығу уақытын қысқарту үшін, двигатель қосылған кезде кейбір уақытта фарсированный режимде жұмыс істейді. Сондықтан компьютерлердің питаниясының пиктік күші бойынша қоры болу керек.

Голвкалар прецизионды қадамдық двигатель көмегімен орын ауыстырады. Голвканың ұстағышы дегеніміз жазықтықтың бетінде тұратын қанат сияқты. Ақпартты жазу нәтижесінде дискілердің шоғырланған шеңбер тіріздес аудандар пайда болады. Олар магниттік дорожкілер деп аталады.

Дорожкілер концетрическийлік дөңгелек дискінің магниттік қабатын да мәліметтер жазылады.

Сектор дискілік дорожкілерді бөледі. Ол негізгі өлшем бірлігі жинақтаушы қолданады. Секторлар 512 байттан тұрады.

Дорожкілердің совакупності бір бірінің астында барлық қабаттарды цилиндр деп атаймыз. Ар жинақтаушы головкілер бір уақытта орын аусады, ол бір атты цилиндірлеге бірдей номерлерге доступ береді. Дискінің сандары 1 жинақтаушылардың өндірушілер тарапынан қойылады. Ол қасиеттерді өзгертуге болмайды. дискідегі секторлардың саны жазу методына байланысты бір секторда 512 байт бар. Ол өлшемді біле отрып үнемі жинақтаушының бар көлемін есептеуге болады.

V=C*H*S*B

C- цилиндрлердің сандары; H- головкілердің сандары; S- дорожкідегі секторлардың сандары; B- сектордың өлшемі. Осыда жоғары көрсетілген талдау. Төменгі деңгейлі форматтау деп аталады. Ондай. төменгі деңгейлі форматтауды қолданушының өзі оыедайды, арнайы бағдарламалық құрылғыларды қолдана отырып немесе ДОС камандаларын. Біріншіден дискіні қолданар алдында логический формат жоспарлау керек . оларды инициялизациялау үшін “format” бағдарламасына жүгіну керек. Дискіден мәліметтерді сақтау не алу үшін. Операциялық жүйемен, қатты дискінің контролерімен байланысты болу керек . Қатты дискінің электроникасы винчестрлердің төмегі бөлігінде орналасқан . Дискіні алғаш қоданбастан бұрын оған логический формат жүргізу керек. Дискіден мәліметтерді алу және сақтау үшін мыналар қатысты. Операциялық жүйе қатты дискінің контролері және жинақтаушының механикалық және элктрондық компаненттері арасында байланысады. Қатты дискінің электроникасы вичестрдің төменгі бөлігінде жасырылған. Ол қатты дискінің контролерінің бұйрықтарын расшифровавать етеді және оны қадамдық двигательге жібереді . Бұдан басқа ол шпиндельді басқарады. Жазу кезіндегі головкілер үшін сигналды генерирует етеді. Ол сигналдарды оқу кезінде жоғарылайды және жинақтағыш- тың да басқа да электрондық түйіндердің жұмысын басқарады.

Қатты дискінің қысқаша интерфейс туралы қасиеттер

Интерфейстің негізгі функциясы - мәліметтерді системадан жинақтаушыға қайттан системаға беріп отырады. Ол операциялар қандай жылдамдықиен жұмыс істеп жүргенін интерфейстің типіне байланысты . Ол оны компьютердің жұмыс істеуі анықталады . Заманмен персоналды компьютерлер шығарыла келе бірнеше интерфейстің ойларын ойлап тапты: ST-506/412; ESDI; IDE; SCSI олардың ішіндегі бірінші екеуін интерфейс деуге болады контролермен және қатты диск арқасында SCSI және IDE интерфейсінің жүйе деңгейі соның ішіндегі контролер микросхема түрінде орындалған жинақтаушы платада орналасқан .

SCSI Интерфейсінде контроллер мен системалық шинаның арасына мәліметтерді басқару мен оларды жинақтауды қамтамасыз ететін тағы бір дәрежелі баға жүйе енгізеді . IDE интерфейсі тікелей системалық шинамен байланысты . Интерфейс ST -506/412 1982ж Seagate Tehnologies фирмасында жасап шығарылды. Алғаш рет көлемі 5, 2 сиымдылығы 12МБайт болатын түрде қолданыла бастады . Ең көп тараған Seagate фирмасының құрылғысы: ST 225 21, 4МБайт көлемді болады.

ESDI интерфейсі (Enhanced Small Device Interface шағын құрыоғылардың дамыған интерфейсі) -Maxtor фирмасы шығарған қатты дисктердегі жинақтаушылардың мамандандырылған интерфейсі. ESDI -жинақтаушылары әдетте толық биіктікте болады және 5, 25 корпусында орналасады. ESDI- жинақтаушыларының әр жолға 53секторы болды және көлемі 100МБайт болатын 1-ші жинақташыларға жатады. Сондықтан, оларды қолдану аясы -1-шіден желілік серверлер мен жоғары жылдамдықты құрылғылар. ST -506/412 мен салыстырғанда ESDI интер- фейсінде шифратор/дешифратор жинақтаушының платасында орналасқан. Бұл стандарттағы мәліметтерді жіберу жылдамдығы 24МБайт/с болуы мүмкін, бірақ тәжірибеде ол 10-15МБайтты құрайды . ESDI интерфейсін қолдану арқылы қатты дисктен беттік дефектілердің орналасу картасын оқи аламыз.

Интерфейстердің ендігі дамуы контроллер мен қатты дисктегі жинақтаушыларды біріктіру жолында жүрді, ол шифратор/дешифратордың тактік жилігін жалпы жылдамдығын және тасушыдағы мәліметтерді орналастыру тығыздығын жоғарылатуға мүмкіндік береді. 1989 ж наурызда ANSI бекіткен IDE интерфейсінің ресми аты-ATA (AT Attachment), IDE жинақтауыш- тарының басты артықшылықтары-арзандығы мен жұмыс істеу жылдамдығы. ATA стандарттары ISA, және EISA шиналарына қосылу үшін ұзақ сәйкестікке тесеру жолынан өтті. CMOS Setup-та алғаш IDE жинақтаушының физикалық параметрлерімен (Nature Mode) немесе логикалық типін көрсету арқылы орнату мүмкін болды. Қазіргі IDE жинақтаушылар трансляцияның әмбебап режимін қолдайды, ол кезде жинақтауыш параметрлерін таңдаудың негізгі критериі берілген модельдегі сектордлардың жалпы саны б. т дербес компьютерлердің көптеген BIOS-тары Autodefect процедурасына ие, ол жинақтаушының құжаттық параметрлерін оқуға және орнатуға мүмкіндік береді. Көптеген жинақтаушылар мысалы фирмасынкілер тансляция адаптивті режимін қолданады, ол дискілік аймақты дұрыс қолданбағанда сигнал беріп отырады. Инициалазация кезінде жинақтауышқа 2 параметр беріледі: головкалар және секторлар саны; одан кейін жинақтауыш өзінің логикалық құрылғысын былайша құрастырады: көлем өзгермейді, оның үстіне коррекция цилиндр есебінен жүргізіледі.

ATA-2(EIDE) стандарт спецификасын Western Digital фирмасы шығарды. Fast- ATA және FAST- ATA-2 аналогиялық стандарттарын Seagate және Quantum фирмалары шығарды. ATA-2 стандарты өзгеріске ұшырған 4 облысты бөліп қарастыруға болады:

- жинақтауышының максимальды көлемінің артуы;

- мәліметермен алмасу жылдамдығының артуы;

- 2 құрылғыны жалғау үшін 2-лік каналдың п. б;

- ATAPIинтерфейсін қолдану;

ATA-2 жинақтауышының максимальды көлемі күшейтілген BIOS (Enhanced BIOS) шығаруымен айтарлықтай түрде өсті, ол қатты дискінің 504МБайтты көлемі кедергісін алуға мүмкіндік береді. Бүл шектеулердің пайда болуы қатты дискінің физикалық параметрлерімеен цилиндр, головкалар, секторлар саны байланысты.

SCSI жинақтауыштары мәлімет алмасудың ең жоғарғы жылдамдығына ие. SCSI Host - адаптері тек жинақтауыштарды ғана емес, оған қосылған бардық перифершілік құрылғыларды басқара алады. SCSI жинақтауыштарында ешқандай жағдайда төменгі деңгейлі форматтау жүргізуге болмайды, себебі бұл кезде құрылғының жұмыс істеу қабілетілігін қамтамассыз ету үшін қажетті маңызды эксплуатациялық параметрлер туралы ақпарат жоғарылап қалады. SCSI стандарттары өз дамуында заттық өзгерістерді бастан кешті. SCSI интерфей-сінің дамуы қазіргі кезде де жүреді. IDE және SCSI қатты дисктеріндегі жинақтауыштарының мүмкіндіктерін салыстырғанда бірнеше факторлар есепке алынады. Тестілеу кезінде IDE-жинақтауштар көп жағдайда эквивалентті SCSI - құрылғыларына айналады IDE-жинақтауыштарда мәліметтерді әр сектодан жіберу кезінде көмекші операцияларға SCSI -ге қарағанда аз уақыт кетеді. Көп мәселелі жүйе жұмысында SCSI құрылғылардың жылдамдығы жоғары. SCSI - жинақтаушыларының архитектурасы IDE жинақтаушыларының архитектурасына қиынырақ .

Қатты дисктегі жинақтаушылардың сипаттамасы

Осы немесе басқа қатты дисктегі жинақтаушылардың артықшылықтарын бағалағанда, және мүмкін болатын шектеулерді бағалау кезінде құрылғы сапасын бағалау критерийлерінің жиынын қолданады. параметрлерін қарап шығуы керек. Қатты дискінің жинақтаушының қасиеттері.

Жылдамдық параметрлері . Орта уақыттары мәліметтерге рұқсат берді (AverageAccessTime) - ол орта уақыттары; орналасып болған соң ол мәліметтерді қарап шығады. Ол милисекундтың ішінде көріп шығады және оны қазіргі уақытқа 8-11 мс құрайды. Мәліметтердің параметрлері жайлап жақсарады қалай механиканы игеру қиын болса, солай кейде оқу уақыты аз жазу уақытынан . параметрлер сату ұсыныстарына айтылады. Дискіні жақсылап бағалау үшін утилитамен бағалау керек. Мысалы:, . NortonSiCheckit орта жылдары жалғыз мағыналарында ғана доступ болған. Мысалы: түгел файлдар архивировать еткен кезде, сол уақытта головкілер интенсивно 1 файлдан 2-ші файлғаауысып отырады. Айналу жылдамдығы() - дискінің айналу жылдамдығы айналғанда минутта өлшеп шығады (RPM-RationalPerMinute) . Негізгі параметр қатысты, сондай ақ дискінің айналу пропорцоинал жылдамдығы мәліметтер винчестрлер арасындағы және жүйелер плптасының мәліметтер шинасының ауысу жылдамдығы өседі. Дискі үшін қазіргі қолданып жүрген компьютерлердің айналу жылдамдығы 5400 жіне 7200 айналу/мин сәйкес келеді. Одан да үлкен айналатын дискілер SCSI интерфейсі бар олар өте қымбат және сервер үшін арналған . үлкендігімен айналу жылдамдығымен вибрация қиындықтары табылады, шумдарға және қызғанда олар болмау үшін гидродинамикалық подшибниктарды қолдану керек . 5400 ай/мин жылдамдығымен ешқандай арнайы суыту қолданудың қажеті жоқ 7200ай/мин жылдамдықта дискіні жақсы желдеткіш корпусыныі ортасына орналастыру керек және жақсы жылу шығару үшін; 1ай/мин айналу жылдамдықта бөлек вентилятормен дискіні үргегішті қолда- нады. Ысыған диск кеңейтілген механиканың температурасына әкеледі, және дорожканың танулығы нашарлайды. Ол жұмысының жай істеуіне әкеледі. Осымен байланысты . Мысалы: Quantum компаниясы үнемі запистар түгелімен үлкеюіне шаралар қолданады, ол сол алуға доступ береді, бірақ аз. Ішкі аусу жылдамдықты(InternalDataBuffer) -дискінің қбатында және буфердің арасында аусу жылдамдығы бар(Media to Buffer) . Ол мегабит секундпен өлшенеді. Сандар реті -200Мбит/с, және 20 Мбит/сең мах жылдамдығы нақтысы 10-12Мбит/с. Ол жылдамдыққа айналу жылдамдығын көбейткенге тең және жазбаның сызықтық тығыздығы өкінішке орай, берілген параметр сөйлемдерде сирек кездеседі, оған қарамастан қатты дискінің нақты жылдамдығын көрсетеді. Ол өлшемді, мысалы: NortonSi утилиталар сыртқы аусу жылдамдығы(-10-Host) - ол ауса жылдамдығы буфермен және (Host) арасындағы контролер каналы . ұсталынып тұратын диск интерфейспен анықталады сондай ақ чипсетпен жүйелік плата жағынан. Ол артық жылдамдығымен дискідегі мәліметтерді оқиды, сондықтан әлі шықпаған. Орта кезеңдерде келесі өту(TrackToTrackSeekTime) . Ол тек үлкен файлдармен жұмыс істегенде ғана мағынасы болады фрагметтік емес сондықтан сирек көрсетеді . ол милисекундпен өлшенеді.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.