1.2.3. Внешняя память

Информацией могут быть данные, программы, части программ и т.д. Для них применяется общий термин файл (file – папка). Когда ЭВМ использует файлы, она предварительно копирует (считывает) их в ОЗУ (полностью или частично). Размер дисков, как правило, 3.5” (НЖМД) или 5.25” (накопители на оптических дисках).

Вообще, под файлом понимается любая часть информации, которую пользователь желает отделить от другой информации. Это может быть текстовый документ, текст программы, набор данных, графическая информация и т.д.

Внешняя память – это место хранения не используемой в данный момент информации. В ПЭВМ в качестве устройств внешней памяти в основном используются накопители на дисках (эту память называют дисковой) и так называемая флэш-память (flash-memory). Функционально они служат для одной и той же цели – хранить информацию.

нжмд представляет собой единое устройство, в котором находятся дисковод и несколько дисков, установленных на одной оси. Диски выполнены из твердого сплава с магниточувствительным покрытием. Объем памяти и скорость чтения/записи таких накопителей значительно превосходят другие устройства, поэтому используются в текущей работе.

Быстрый доступ к любой точке поверхности диска НЖМД осуществляется на основе двух моментов: вращение диска и движение магнитной головки считывания/записи вдоль радиуса. Поэтому диски называются памятью прямого доступа, поскольку при обращении к любой части данных нет необходимости прохождения через всю последовательно записанную информацию.

Оптический диск представляет собой прозрачную поликарбонатную (вид стекла) пластину размером 5,25” или 3,5”. Поверхность диска покрыта тончайшей алюминиевой пленкой, играющей роль зеркального отражателя, поверх которой нанесен защитный слой лака. В настоящее время наиболее распространены:

– накопители на сменных оптических дисках CD (Compact Disk), объемом памяти дисков, обычно, 700 Мб;

– накопители на сменных оптических дисках DVD (Digital Versatile Disk – цифровой многоцелевой диск), диски вмещают до десятков Гб информации.

НОД на основе CD и DVD отличаются технологией записи и считывания информации. Различают оптические диски Read Only Memory (CD-ROM и DVD–ROM), Recordable (CD–R, DVD–R) и ReWritable (CD–RW, DVD–RW).

Увеличение емкости диска DVD и скорости чтения/записи удалось достичь благодаря уменьшению в два раза размера элемента данных (лунок) и расстояния между витками дорожки. Кроме этого, запись возможна на обе поверхности диска, причем в несколько слоев. Процесс чтения такой же, что и для CD, но используется лазер другого типа.

Предназначены только для чтения. На поверхности этих дисков информация представляется чередованием углублений (лунок) и их отсутствием вдоль траектории и наносится механическим путем с использованием матрицы. Считывание осуществляется оптическим способом с помощью лазерного луча, который по-разному отражается от углублений и других участков.

Диск Recordable допускает однократную запись. При записи вместо углублений с помощью высокотемпературного воздействия необратимо изменяются оптические свойства соответствующих мест.

Диск ReWritable позволяет вести многократную перезапись. При этом применяется магнитооптический принцип: запись магнитная, а считывание оптическое (лазером). Считывание основано на различии в коэффициенте отражения для намагниченных и ненамагниченных участков.

Дисковая память состоит из устройства считывания/записи (дисковод) и носителя информации (диски). Это основное хранилище информации. Она бывает нескольких видов, из которых чаще всего применяются накопители на жестких несменных магнитных дисках (НЖМД, или винчестерские диски, HDD – Hard Disk Drive), которые используются в текущей работе, и накопители на сменных оптических дисках (НОД, ODD – Optical Disk Drive), используемые для длительного хранения важной информации большого объема.(в тетради про НЖМД, виды оптических дисков)

Первый коммерческий образец появился в конце 2000 года. Чаще всего, используется флэш-память, подключаемая к так называемому USB-разъему. USB флэш-память состоит из трех ключевых элементов:

– разъем USB;

– контроллер памяти осуществляет связь памяти с разъемом USB и руководит передачей данных в обе стороны;

– микросхема памяти.

Флэш-память EEROM (Electrically Erasable Programmable ROM – электрически программируемая система памяти) разработал в 1984 году Фудзио Масуоко (сотрудник Toshiba). Название “flash-memory” дал коллега разработчика, отметив, что процесс записи и стирания флэш-памяти происходит настолько быстро, что напоминает ему фотовспышку (flash – вспышка).

Выпускаются разного вида с открытым или закрытым, с выдвигающимся или фиксированным USB-разъемом.

 

Первая USB флэш-карта имела объем 8 Мб и была хорошей альтернативой дискете. После внедрения стандарта USB 2.0 флэш-карты быстро наращивали свое присутствие на рынке и получили широкое распространение. Современные USB флэш-карты обладают объемом до 256 Гб.

Каждая из этих точек эквивалентна 0 (для НЖМД – точка не намагничена, для оптических дисков – точки нет) или 1 (для НЖМД – точка намагничена, для оптических дисков – точка есть).

Каждая из таких траекторий называется дорожкой (или треком). Количество треков для дисков разных НЖМД различно. Каждая дорожка по окружности разделяется на части, называемые секторами. Считывание и запись информации на дисках производится только полными секторами.

Все дорожки, находящиеся на одном расстоянии от центра и расположенные на разных поверхностях, образуют так называемый цилиндр. Секторы, дорожки, цилиндры и поверхности нумеруются, начиная с нуля.

В НЖМД несколько пластин (не менее двух), поэтому и несколько поверхностей.

Флэш-память (флэш-карта) представляет собой электронное устройство на основе микросхемы. первый образецв 1984годут. А первый камерческий образец в конце 2000 года. Чаще испульзуется с подключенным USB разъемом. USB состоит из трех составных частей 1) разъем USB 2) контролер памяти 3) микросхема памяти

Для дисков поверхность рассматривается как массив расположенных на них точек. На дисках НЖМД информация записывается вдоль концентрических окружностей, не связанных друг с другом. На поверхности оптического диска одна траекто,рия в виде спирали.( в тетради посмотреть)

Новый носитель информации (жесткий диск, флэш-память) представляет собой как бы чистый лист бумаги. В таком виде он не пригоден для записи и считывания информации. Для того чтобы сделать его пригодным для работы, необходимо с помощью специальных программ произвести форматирование.

Для НЖМД, прежде всего, необходимо с помощью специального оборудования произвести разметку носителя для создания структуры треков и секторов. Этот процесс разметки называется низкоуровневым форматированием. Дальнейшая подготовка носителя информации к работе производится с помощью специальных программ.

На жестком диске может храниться огромное количество наборов информации (файлов). Поэтому для упрощения работы дисковое пространство жесткого диска обычно разделяют на несколько частей (разделов) фиксированного объема. После разбиения на разделы необходимо произвести так называемое высокоуровневое форматирование каждого из них. В результате создается пустая структура файловой системы, которая позволяет использовать носитель в операционной системе для хранения программ и данных.

После этого физически он, конечно же, остается единым устройством, но для программ каждый раздел считается отдельным устройством памяти. Поэтому эти разделы называют логическими дисками. Пользователь с ними работает как с отдельными устройствами памяти.

Все устройства долговременной памяти (в том числе логические) имеют имена, состоящие из одной латинской буквы, например A, B, C, D и т.д.

Смотреть в тетради НЖМД и все диски, про точки и магнитные херовенки,,,