Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Память на магнитных дисках




Читайте также:
  1. CD-RW - накопители на перезаписываемых CD-дисках
  2. II. Память
  3. В память о Харитоне и Дмитрии Лаптевых море, простирающееся от Таймыра до Новосибирских островов, берега которого первыми исследовали братья, назвали морем Лаптевых.
  4. Влияние на организм человека электромагнитных полей и неионизирующих излучений
  5. ВНЕШНЯЯ ПАМЯТЬ
  6. Внешняя память компьютера. Носители информации (гибкие диски, жесткие диски, диски CD-ROM, магнитооптические диски и пр.) и их основные характеристики
  7. Вопрос 20. Влияние на организм человека электромагнитных полей
  8. Глава 18. Защита от электромагнитных полей и лазерного излучения
  9. Двигательная память
  10. Дисперсия электронно-магнитных волн. Понятие групп и фаз

Устройством для магнитной записи в ПК является жесткий диск. Это основное устройство для долговременного хранения больших объемов данных и программ, иногда его именуют аббревиатурой HDD. Раньше производились гибкие дискеты, но потом они уступили в конкурентной борьбе дискам CD-RW и особенно флэш-накопителям.

Конструкция магнитного диска приведена на рис. 5. Жесткий металлический диск покрывается слоем ферромагнитного материала, который обладает свойством намагничиваться, если вблизи протекает электрический ток. Современные ферромагнитные материалы способны намагничиваться примерно в 1000 раз сильнее, чем железо.

При работе диски вращаются со скоростью 7-10 тысяч оборотов в минуту. Над поверхностью ферромагнитного диска на высоте в несколько микрон располагается головка чтения/записи данных.

При записи информации через головку протекает различный ток, в результате которого магнитное поле на одних микроучастках диска ориентируется в одном направлении, а на других – в другом. Одно магнитное поле соответствуют двоичному 0, другое – двоичной 1.

Считывание информации с магнитного диска происходит в обратном порядке. Головка двигается над поверхностью диска и под действием близко расположенного магнитного поля в ней возникает электрический ток соответствующий либо двоичному 0, либо двоичной 1. Этот ток поступает в управляющие микросхемы дисковода и далее в виде двоичного кода идет в оперативную память компьютера (или записывается на других устройствах хранения данных).

Жесткий диск представляет собой группу соосных пластин с магнитным покрытием (в современных дисках их свыше 10). Рядом с пластинами над каждой поверхностью располагаются головки для чтения и записи данных. Диск помещен в гермоблок, где находится воздух, очищенный от пыли. Управление работой жесткого диска осуществляет контроллер жесткого диска, это набор установленных на нем микросхем.

Двоичный код пишется на дорожках, расположенных на поверхности в виде концентрических окружностей. Дорожки создаются при форматированиидиска. В ходе форматирования также осуществляется разделение дорожек на одинаковое количество секторов. Сектор – это наименьшая физическая единица хранения данных, размер сектора составляет 512 байт. Чтение и запись информации осуществляется не байтами, а сразу целым сектором. Файл размером меньше, чем 512 байт все равно будет занимать один сектор.



Таким образом, файл может занимать на диске как минимум один сектор. Максимальное количество секторов, занимаемое одним файлом, ограничено лишь размером свободной памяти на диске. Причем сектора не обязательно располагаются друг за другом. Файл может состоять из многих кусков, записанных в разных местах диска.

Данные о секторах, отведенных для записи того или иного файла, хранятся в системной области диска в таблице размещения файлов (таблицы бывают разных типов: FAT, NTFS и др.). Сектора можно однозначно определить по номерам поверхности, дорожки и сектора на дорожке.

В современных дисках больших, гигабайтных размеров чаще всего 8 секторов объединяются в один кластер, имеющий размер 4 килобайта. В этом случпе кластер является наименьшей единицей хранения данных.

Дисковая магнитная запись обладает несколькими интересными особенностями.

1. При стирании файла магнитная запись не уничтожается, остается такой же. Но из файловой таблицы удаляются сведения о том, в каких секторах располагался файл. В результате вызвать «стертые» данные невозможно. Магнитная запись остается до тех пор, пока в сектор не будет записано что-то другое. Тогда данные теряются безвозвратно.



2. Сохранность файловой таблицы имеет первостепенное значение для работоспособности диска и всего компьютера. Нарушения приводят к невозможности пользоваться теми или иными данными, отказ означает выход всего носителя информации из строя. Поэтому применяется ряд мер для повышения надежности и устойчивости файловой таблицы. Например, таблица файлов существует в 2-х экземплярах, идентичность которых постоянно контролируется операционной системой.

К числу самых опасных вирусов относятся те, которые разрушают файловую систему диска. История Интернета знает немало вирусных атак с массовым уничтожением данных на компьютерах десятков тысяч пользователей. Но, как сказано выше, физически запись остается. А значит, данные в принципе поддаются восстановлению.

При слабой фрагментации файлов, распространенности их форматов, при соблюдении ряда других условий файлы можно до некоторой степени восстановить (но полного восстановления вряд ли стоит ожидать). Для этого имеется специальное ПО. Данные на дискете восстановить легче, на жестком диске сложнее – здесь уже требуется помощь специалистов.

3. Часто в ходе работы размер файлов увеличивается. Часть, не поместившаяся на отведенном месте, записывается на ближайший свободный участок диска. Причем это касается не только файлов пользователя, но и системных файлов. В результате файлы на диске фрагментируются, дробятся на множество кусочков. Работа диска замедляется, в особо тяжелых случаях это может привести к отказу работы компьютера.



Время от времени необходимо проводить дефрагментацию, в ходе которой файлы собираются в компактные массивы. Современные операционные системы могут проводить автоматическую дефрагментацию, однако в ряде случаев ее может оказаться недостаточно.

Жесткий диск – один из самых уязвимых узлов компьютера. Он постоянно находится в работе (как и процессор), но в отличие от процессора в нем имеется много механических деталей, которые подвержены износу.

Другая причина выхода из строя жесткого диска – неправильная парковка. При выключенном компьютере все головки должны быть убраны с поверхностей жесткого диска. Иначе при включении будет считываться не стартовая информация, а случайные данные, над которыми в это время находится какая-то из головок. Может также произойти стирание информации.

Поэтому, если компьютер был выключен без парковки (по незнанию, или из-за того, что завис), то в последовательность операций включения обязательно добавляется процедура диагностики жесткого диска. Надо терпеливо дождаться ее окончания. Диагностику, конечно, можно выключить, но без крайней необходимости лучше этого не делать. Потому что при систематическом отказе от диагностики жесткого диска начнутся сбои в работе ПК.

Обычно для удобства организации работы, физический жесткий диск делят на несколько логических (виртуальных) жестких дисков, каждый из которых имеет свою файловую структуру. Количество логических дисков и их объемы памяти можно установить произвольно. Обычно они обозначаются как C и D, иногда добавляют Е. Более сложную структуру создают редко.

Бывает так, что неопытные пользователи игнорируют логическую структуру, и всю новую информацию сохраняют на диске С. При этом С может переполниться, а на других дисках останется свободное место.


Дата добавления: 2015-01-19; просмотров: 12; Нарушение авторских прав







lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2021 год. (0.008 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты