15. Размещение информации на магнитном диске

Емкость оптического диска самое меньшее в десять раз превышает емкость диска того же размера с магнитным диском и составляет сотни мегабайт.

Широкому распространению оптических дисков препятствует неотработанность технологии многократной записи-стирания. Наиболее популярные и дешевые оптические диски уже на этапе изготовления наполняются какой-то определенной информацией, и их невозможно перезаписать. Существуют более дорогие диски однократной записи, на которые один раз можно занести любые данные, но затем их удается только считывать. Поэтому в настоящее время оптические диски применяются для хранения относительно постоянных сведений справочно-энциклопедического характера.

Есть и еще один недостаток у оптических дисков, не устраненный на сегодняшний день. Он заключается в длительном времени поиска нужных данных. Среднее время поиска составляет секунды, в то время как даже в НГМД среднее время позиционирования головок не превышает долей секунды. Большое время доступа у оптических дисков получается из-за необходимости просматривать большое число дорожек и анализировать большой объем информации, поэтому для улучшения характеристик доступа требуется усовершенствовать электромеханическую часть и повысить быстродействие электронных компонентов оптического накопителя.

Размещение информации на магнитном диске. Как уже отмечалось, вся поверхность диска разделена на концентрические дорожки, которые, в свою очередь, делятся на блоки или сектора. Разбивка диска на эти мелкие участки, проверка их пригодности для хранения информации, отбраковка плохих участков осуществляется на этапе подготовки нового диска к эксплуатации.

16. Иерархия устройств хранения информации

Память персональных машин делится на следующие иерархические уровни:  

1) сверхоперативную память (СОП) для хранения указателей адресов и промежуточных результатов вычислений;

2) кэш-память, выполняющую роль буфера между МП и ОП, а также другими устройствами в случае дисбаланса в их быстродействии;

3) ОП, хранящую выполняемые программы, данные для них и результаты вычислений (как промежуточные, так и окончательные перед выдачей пользователю);

4) внешнюю оперативно-доступную память (ВОДМ), служащую для хранения программ, которые могут быть непосредственно загружены в ОЗУ для выполнения, а также массивов данных, доступных выполняемым программам и формируемых этими программами;

5) внешнюю дублирующую память (ВДП), предназначенную для создания резервных копий (архивов) программ и данных, а также для связи с внешним миром и обеспечения максимально возможной конфиденциальности.

17. Понятие виртуальной памяти

Виртуа́льная па́мять (англ. Virtual memory) — технология управления памятью ЭВМ, разработанная для многозадачных операционных систем. При использовании данной технологии для каждой программы используются независимые схемы адресации памяти, отображающиеся тем или иным способом на физические адреса в памяти ЭВМ. Позволяет увеличить эффективность использования памяти несколькими одновременно работающими программами, организовав множество независимых адресных пространств, и обеспечить защиту памяти между различными приложениями. Также позволяет программисту использовать больше памяти, чем установлено в компьютере, за счет откачки неиспользуемых страниц на вторичное хранилище.

При использовании виртуальной памяти упрощается программирование, так как программисту больше не нужно учитывать ограниченность памяти, или согласовывать использование памяти с другими приложениями. Для программы выглядит доступным и непрерывным все допустимое адресное пространство, вне зависимости от наличия в ЭВМ соответствующего объема ОЗУ.

Применение механизма виртуальной памяти позволяет:

• упростить адресацию памяти клиентским программным обеспечением;

• рационально управлять оперативной памятью компьютера (хранить в ней только активно используемые области памяти);

• изолировать процессы друг от друга (процесс полагает, что монопольно владеет всей памятью).

В настоящее время эта технология имеет аппаратную поддержку на всех современных бытовых процессорах. В то же время во встраиваемых системах и в системах специального назначения, где требуется либо очень быстрая работа, либо есть ограничения на длительность отклика (системы реального времени) виртуальная память используется относительно редко. Также в таких системах реже встречается многозадачность и сложные иерархии памяти.