25. Принципи довгострокового збереження інформації. Типи накопичувачів інформації.

Устройства хранения данных относятся к внешней памяти компьютера — они позволяют сохранять информацию для последующего ее использования незави¬симо от состояния (включен или выключен) компьютера. В устройствах хране¬ния данных могут быть реализованы различные физические принципы хране¬ния информации — магнитный, оптический, электронный в любых их сочетани¬ях. Внешняя память принципиально отличается от внутренней (оперативной, постоянной и специальной) способом доступа к этой памяти процессора (испол¬няемой программы). Устройства внешней памяти оперируют блоками информа¬ции, но никак не байтами или словами, как, например, оперативная память.

Энергонезависимое хранение информации может осуществляться на различных физических принципах. Раньше всех начали применять магнитный способ хранения, где запись нуля или единицы изменяет направление намагниченности элементарной хранящей ячейки. Устройства хранения на магнитных сердечниках состояли из матрицы ферритовых колец (по кольцу на каждый хранящийся бит), пронизанных обмотками (адреса, записи и считывания). Считывание выполнялось импульсом тока, пытающимся намагнитить ячейку в определенном направлении.

Оптические устройства хранения основаны на изменении отражающей или пропускающей способности участков носителей. Носителями для первых оптических устройств были фотопленка (мо¬жет, кто и помнит), перфолента (до сих пор используется в старых станках с ЧПУ), перфокарты. Теперь оптические устройства хранят информацию на дис¬ках с ячейками микроскопических размеров, считываемых лазерным лучом. Под¬робнее оптические, а также магнитооптические устройства рассмотрены

конце 2000 года появилось сообщение о новом типе оптических дисков FMD (Fluorescent Multilayer Disk, флуоресцентный многослойный диск), разработан¬ном компанией Constellation 3D Inc. (C3D). В этих дисках информацию несут частички флуоресцирующего вещества, вкрапленные в слои прозрачного плас¬тика. В отличие от CD/DVD, где информативна степень отражения лазерного луча от текущей точки поверхности, здесь воспринимается флуоресцентное све¬чение, вызванное этим лучом.

Флэш-память является статической и имеет очень высокое быстродействие счи¬тывания, правда, не очень быструю процедуру записи, причем для перезаписи должен предварительно стираться целый блок ячеек.

Устройства хранения на флэш-памяти выпускаются в разнообразных конст¬руктивных исполнениях. Первые «статические диски» выполнялись в виде устройств формата 3,5" с интерфейсом АТА. Затем появились флэш-карты с интер¬фейсом PC Card (PCMCIA), Card Bus, которые используются в блокнотных ПК, а также в ряде бытовых электронных устройств, например в цифровых фотокамерах.

26. Фізична і логічна організація жорстких дисків.

С аппаратной точки зрения любой диск можно представить как совокупность секторов, адресуемых тем или иным способом.

Операционная система представляет дисковую память в виде набора логических дисков, или приводов (logical drive). Каждому логическому диску присваивается свое логическое имя: А:, В: — для дискет, С:, D:, Е: и следующие буквы — для жестких дисков, CD-ROM и прочих устройств. Рассмотрим логическую органи¬зацию физических дисков, чтобы понять, каким образом несколько логических дисков (например, С:, D: и Е:) могут оказаться расположенными на одном вин¬честере.

Логический диск — это совокупность секторов с последовательно нарастаю¬щими номерами. Самый первый сектор логического диска называется загрузоч¬ным (boot sector). В этом секторе всегда хранится описатель параметров диска и файловой системы.

Физический жесткий диск может быть разбит на несколько разделов (partition). Информация о структуре диска — таблица разделов (partition table) — хранится в главной загрузочной записи MBR (Master Boot Record), находящейся в общеиз¬вестном месте — цилиндр 0, головка 0, сектор 1. В начале этого сектора располо¬жена программа главного загрузчика (master boot), а за ней имеется таблица раз¬делов, содержащая четыре описателя разделов. Каждый описатель задает грани¬цы разделов, причем в двух системах: CHS (координаты начала и конца) и LBA (начало и длина).