Механизмы привода головок

Важной деталью накопителя также является механизм, который устанавливает их в нужное положение и называется приводом головок. Именно с его помощью головки перемещаются от центра к краям диска и устанавливаются на заданный цилиндр. Существует много конструкций механизмов привода головок, но их можно разделить на два основных типа:

• с шаговым двигателем;

• с подвижной катушкой.

Тип привода во многом определяет быстродействие и надежность накопителя, достоверность считывания данных, его температурную стабильность, чувствительность к выбору рабочего положения и вибрациям. Накопители с приводами на основе шаговых двигателей гораздо менее надежны, чем устройства с приводами от подвижных катушек. Привод — самая важная деталь накопителя. В табл. ____ приведены два типа привода головок накопителя на жестких дисках и показана зависимость характеристик устройства от конкретного типа привода.

Таблица . Зависимость характеристик накопителей от типа привода

Характеристика	Привод с шаговым двигателем	Привод с подвижной катушкой
Время доступа к данным	Большое	Малое
Стабильность температуры	Низкая (очень!)	Высокая
Чувствительность к выбору рабочего положения	Постоянная	Отсутствует
Автоматическая парковка головок	Выполняется (не всегда)	Выполняется
Профилактическое обслуживание	Периодическое переформатирование	Не требуется
Общая надежность (относительная)	Низкая	Высокая

Итак, у накопителей с приводом на основе шагового двигателя средняя скорость доступа к данным достаточно низка (т.е. большое время доступа), они чувствительны к колебаниям температуры и выбору рабочего положения во время операций чтения и записи, в них не осуществляется автоматическая парковка головок (т.е. перемещение их на безопасную “посадочную полосу” при выключении питания). Кроме того, обычно один или два раза в год их приходится переформатировать, чтобы привести реальное расположение зон записи в соответствие с разметкой заголовков секторов. Вполне очевидно, что накопители с приводом головок от шаговых двигателей во всех отношениях уступают устройствам, в которых используются приводы с подвижными катушками.

В накопителях на гибких дисках для перемещения головок используется привод с шаговым двигателем. Его параметров (в том числе и точности) оказывается вполне достаточно для дисководов этого типа, поскольку плотность дорожек записи на гибких дисках значительно ниже (135 дорожек на дюйм), чем в накопителях на жестких дисках (более 5 000 дорожек на дюйм.

6(42) Спецификации и типы накопителей cd/dvd. Параметры накопителей. Интерфейс. Механизм загрузки компакт-диска. Подключение накопителей dvd.

Компакт-диск как носитель информации

При массовом производстве компакт-диски штампуются с помощью матриц, т.е. на поверхности размягченных поликарбонатных дисков (называемых подложками) наносят­ся последовательности чередующихся углублений и ровных участков («плато»). Таким образом, в процессе такой штамповки осуществляется запись данных на диск. Затем, выполяется целый ряд операций для того, чтобы превратить прозрачный пластмассовый диск в полноценный носитель информации:

- на прозрачный поликар­бонатный диск (со стороны «печати») напыляется тонкий слой алюминия, предназначе­ние которого — отражать считывающий лазерный луч. Алюминиевое покрытие наносится как на углубления, так и на ровные участки поверхности диска.

- Поверх слоя алюминия на­носится достаточно толстый слой твердого лака, устойчивого к механическим повреждени­ям и защищающего отражающее покрытие диска от воздействия химически активных ве­ществ (в частности, от кислорода воздуха, при соприкосновении с которым алюминиевый слой постепенно окисляется и разрушается).

- Последняя операция — нанесение методом шелкографии надписей и маркировки на лаковый слой.

Поперечное сечение ком­пакт-диска, на котором показаны все вышеперечисленные слои, изображено на рис. 1.

Рис. 1 Поперечное сечение стандартного компакт-диска

Структура данных на компакт-дисках

В отличие от магнитных носителей (гибких и жестких дисков), компакт-диски разбиваются на концентрические дорожки и секторы. Данные на CD записываются единственной непрерывной спиральной дорожки, начинающейся вблизи центра вращения) диска и заканчивающейся на его краю. Схематически эта дорожка пока рис.2 (пропорции на нем не соблюдены). Ширина каждого углубления составляет около 0,6 мкм, а глубина — 0,12 мкм. Длины (размеры вдоль касательной к спиральной дорожке) углублений и участков плато могут лежать в пределах от 0,9 до 3,3 мкм, а расстояние между соседними витками (шаг) спирали составляет 1,6 мкм. Это означает, что поперечная плотность записи на компакт-диске составляет около 16000 TPI (Tracks Per Inch — количество дорожек записи на дюйм).

Рис. 2 Структура спиральной дорожки компакт-диска

Считывание информации с компакт-диска осуществляется с помощью точно сфокусированного лазерного луча. Отраженное от поверхности CD излучение попадает на фотодатчик, величина выходного сигнала которого завит от того, отразился лазерный луч от плато или углубления на поверхности диска. На рис. 3 показана оптическая схема считывающей головки. Лазерный излучатель и фотодатчик смонтированы на подвижной каретке, которая может перемещаться вдоль радиуса диска, отслеживая витки дорожки. Луч лазера попадает на нижнюю поверхность компакт-диска, проходит прозрачный материал подложки толщиной около 1 мм, отражается от алюминиевого покрытия диска и через расщепляющую призму попадает на фотодатчик. При отражении луча от плато информационной дорожки его интенсивность и, соответственно, напряжение сигнала на выходе датчика велики. Если же луч попадает на углубление, то за счет ин­терференции прямой и отраженной волн (глубина впадины равна примерно четверти длины волны лазерного излучения в материале подложки) интенсивность отраженного луча резко снижается, а, значит, и уменьшается напряжение сигнала на выходе фотодатчика. Как и в случае с магнитными носителями, полезную информацию несут переходы от углублений к плато (и наоборот), т.е. изменения сигнала на выходе фотодатчика, а не его абсолютное значение. Аналоговый сигнал, получаемый с фотодатчика, преобразуется в последовательность логических нулей и единиц и декодируется.

Тип устройства

Ориентиро­вочная стоимость, долл.

Стоимость одного носителя, долл.

Стоимость 1 Гбайт при записи 10 Гбайт данных, долл.

Макс. формати­рованная емкость, Мбайт

Файловая система

Испол­нение

Интерфейсы

Макс. скорость чтения, Мбайт/с

Макс. скорость записи, Мбайт/с

внешнее

внутреннее

USB 2.0

IEEE1394

Ultra SCSI

Ultra SCSI-2

UltraATA33

UttraATA66

CD-RW

100

0,8 (R), 1,7(RW)

11,2(R), 12,7(RW)

702

ISO 9660





+

+

+

+

7,8

7,2 (R), 3,6 (RW)

DVD-R/RW

330

3,5 (R), 6,5 (RW)

34,1 (R), 35 (RW)

4482

ISO 9660





+

+

16,6 (DVD-ROM), 8,3 (DVD-RW), 4,8 (CD)

5,5 (DVD-R), 2,8 (DVD-RW), 2,4 (CD-R), 1,2 (CD-RW)

DVD+R/RW

410

3,5 (R), 6,5 (RW)

42 (R), 43 (RW)

4482

ISO 9660





+

+

+

16,6 DVD-ROM), 11,1 (DVD +RW), 6 (CD)

3,3 (DVD-R/RW), 2,8 (CD-R), 1,5 (CD-RW)

DVD R/RW

420

3,5 (R), 6,5 (RW)

43,1 (R), 44 (RW)

4482

ISO 9660





+

+

+

21 (DVD-ROM), 2,8 (DVD-R/RW), 3,3 (DVD+R/RW), 6 (CD)

5,5 (DVD R), 2,8 (DVD-RW), 3,3 (DVD+ RW), 3,6 (CD-R), 2,4 (CD-RW)

Iomega ZIP

160

13(750 Мбайт-диск)

35.5

117

FAT 16





+

+

+

7,5

Н/Д

Fujitsu МО

280

21 (2,3-Гбайт диск)

38,5

2075

FAT 32





+

+

+

+

+

6,2

2,1

7(50) Использование программных средств в среде ОС Windows 2000/ХР для создания динамических и базовых дисков. Преобразование динамических дисков в базовые и обратно.

Использование командной строки

1. Откройте окно Командная строка.

2. Введите:

diskpart

3. В командной строке DISKPART введите:

list disk

Запишите номер диска, который требуется преобразовать в динамический.

4. В командной строке DISKPART введите:

select disk n

5. В командной строке DISKPART введите:

convert dynamic

Значение	Описание
list disk	Выводит список дисков и сведения о них, такие как размер, свободный объем, является ли диск базовым диском, а также использует ли диск стиль раздела основная загрузочная запись (MBR) или таблица разделов GUID (GPT). Диск, помеченный звездочкой (*), имеет фокус.
select disk	Выбирает указанный диск, где n представляет номер диска, и переводит на него фокус.
convert dynamic	Преобразование базового диска в динамический.

Примечания

• Для выполнения этой процедуры необходимо войти в систему с учетной записью «Администратор» или члена группы «Администраторы». Если компьютер подключен к сети, то параметры сетевой политики могут запретить выполнение данной процедуры.

• Чтобы открыть окно командной строки, нажмите кнопку Пуск и выберите команды Все программы, Стандартные и Командная строка.

• Для получения дополнительных сведений о преобразовании базовых дисков в динамические щелкните ссылку См. также.

• После преобразования базового диска в динамический динамические тома не могут быть обратно преобразованы в разделы. Вместо этого необходимо удалить все динамические тома на диске и выполнить команду DiskPart convert basic. Если требуется сохранить данные на диске, создайте их резервную копию или переместите на другой том..

• Перед преобразованием дисков закройте все программы, выполняемые на этих дисках.

• Чтобы успешно выполнить преобразование, каждый диск с основной загрузочной записью, подлежащий преобразованию, должен содержать не менее 1 Мбайт незанятого места для размещения базы данных динамического диска. В Windows 2000 и Windows XP Professional это пространство автоматически резервируется при создании разделов или томов на диске, но на дисках с разделами или томах, созданных в других операционных системах, этого места может не быть. (Это пространство может существовать, даже если оно не отображается в окне «Управление дисками».)

• После преобразования динамический диск не будет содержать разделов или логических дисков и не сможет быть доступен в операционных системах MS-DOS, Windows 95, Windows 98, Windows Millennium Edition, Windows NT и Windows XP Home Edition. Получить доступ к динамическим дискам можно только в Windows 2000 и Windows XP Professional.

• При преобразовании базового диска в динамический все существующие разделы базового диска или логические диски преобразуются в простые тома динамического диска.

• Не следует преобразовывать диски, содержащие несколько установок Windows 2000 или Windows XP Professional, в динамические диски. При преобразовании диска в динамический записи всех разделов этого диска удаляются, за исключением записей загрузочных и системных томов установленной операционной системы. При преобразовании диска в динамический не проверяются другие установки Windows и удаляются записи разделов всех других загрузочных томов на диске. Помимо этого, записи реестра, относящихся к тому второй установки устаревают, и эту операционную систему уже невозможно запустить.