Вопрос по информатике:
Расскажите об организации памяти на жестких дисках. (Кратко если есть возможность)
Трудности с пониманием предмета? Готовишься к экзаменам, ОГЭ или ЕГЭ?
Воспользуйся формой подбора репетитора и занимайся онлайн. Пробный урок - бесплатно!
- 15.12.2020 06:51
- Информатика
- remove_red_eye 343
- thumb_up 1
Ответы и объяснения 1
Ответ:
Поверхность жесткого диска содержит намагниченные частицы металла. Каждая частица имеет северный и южный полюс. Головка чтения-записи может прикладывать магнитное поле к небольшой группе этих частиц, изменяя их полярность так, что север становится югом и наоборот. Минимальная площадь поверхности диска, которая может сохранять такие изменения магнитного потока, называется магнитным доменом. В то время как диск вращается под головкой, она все время меняет полярность магнитного поля, создавая последовательность изменений полярности на диске.
Данные на жестком диске записываются в виде последовательности двоичных (бинарных) битов (бит – цифра двоичной системы счисления, т.е. “0” или “1”). Каждый бит хранится как магнитный заряд (положительный или отрицательный) на магнитном слое пластины. При записи информации, данные посылаются к жесткому диску в виде последовательности битов. После получения диском данных, используются головки для магнитной записи. В этот момент головка генерирует поток магнитных импульсов, кодирующих данные на поверхности диска. Изменение полярности отвечает значению “1”, а отсутствие изменения – значению “0”. Информация не обязательно хранятся последовательно; например, данные одного файла могут быть записаны в разные места на разных пластинах.
Когда компьютер запрашивает данные, хранящиеся на диске, пластины начинают вращаться, а головки – двигаться, пока не будет найдена область с запрашиваемой информацией. Головка пассивно "парит" над поверхностью диска, и, когда микроскопические магниты, образующие магнитные домены, проходят под ней, они влияют на магнитное поле головки. Электроника дисковода многократно усиливает эти слабые возмущения, превращая их в последовательности нулей и единиц, которые затем поступают в микросхемы памяти компьютера.
Может показаться, что набор из восьми "1" и "0",составляющий один байт данных, просто записывается в виде восьми последовательных магнитных доменов вдоль дорожки диска. Это довольно далеко от истинного положения дел. Слишком много данных пакуется в малую о6ласть, и если бы в данные не была добавлена дополнительная информация, то существовала бы слишком большая вероятность ошибки. Электроника контроллера должна выполнить сложную работу. Как контроллеру узнать, какая часть диска проходит под головками? Ведь если он ошибется хотя бы в позиции одного магнитного домена, то это может привести к непредсказуемым последствиям.
Ответ заключается в том, что контроллер ориентируется на начало секторов, читая специальную информацию, записанную при форматировании диска. Но, когда головка летит над данными сектора, контроллер должен уследить за тысячами доменов, пока он вновь не встретит форматную информацию. Если изменения магнитного потока носили регулярный характер, контроллер мог бы легко отслеживать положение головки чтения-записи. Но сектор может быть заполнен нулями, при этом тысячи магнитных доменов пронесутся без единого изменения магнитного потока, и о6язательно произойдет сбой. По этой причине данные должны быть закодированы так, чтобы не встречалось подряд слишком много нулей (отсутствие изменения магнитного потока).
В исходном методе частотной модуляции (ЧМ) каждый второй магнитный домен отводился под синхроимпульс. Пропадала половина дискового пространства. Потом возникла идея кодировать изменения магнитного потока по отношению к предыдущему биту. В результате получился метод модифицированной частотной модуляции (МЧМ). МЧМ не только избавляет от бита синхроимпульса, но и упаковывает на диске вдвое больше данных, чем при ЧМ-кодировании. Существует также кодирование с ограниченным числом повторов (RLL - run length limited). Кодирование с ограниченным числом повторов переводит данные в специальные кодовые последовательности. Эти коды выбраны за определенные численные характеристики, в особенности за возможное количество встречающихся подряд нулей. За этим стоит весьма сложная логика, но результат очень прост: на диск удается упаковать больше данных.
- 15.12.2020 08:55
- thumb_up 0
Знаете ответ? Поделитесь им!
Есть сомнения?
Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Информатика.
Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи - смело задавайте вопросы!
Информатика — наука о методах и процессах сбора, хранения, обработки, передачи, анализа и оценки информации с применением компьютерных технологий, обеспечивающих возможность её использования для принятия решений.