دایره المعارف بزرگ نفت و گاز. قالب بندی استاندارد فلاپی دیسک

صفحه 1

مسیر متحدالمرکز روی سطح دیسک مغناطیسیبرای نوشتن داده ها استفاده می شود.

در مسیرهای متحدالمرکز دیسک که تعداد آنها برابر با تعداد ارقام کد است، یک ماسک کد اعمال می شود که دنباله یک ها و صفرها را در هر رقم نشان می دهد. مسیرهای مربوط به مهم ترین و کم اهمیت ترین ارقام به ترتیب دارای کمترین و بزرگترین قطر هستند.

اطلاعات در امتداد مسیرهای متحدالمرکز 6 بر روی دیسک های مغناطیسی نازک / پوشیده شده با یک لایه مغناطیسی به ضخامت چندین میکرون ثبت می شود. بسته دیسک ها بر روی شفت 2 نصب شده و توسط یک موتور الکتریکی هدایت می شود. هر دو سطح دیسک کار می کنند. معمولاً فقط از سطوح بیرونی دیسک های بیرونی برای ذخیره سازی اطلاعات استفاده نمی شود.

203 آهنگ متحدالمرکز روی یک دیسک وجود دارد.

اطلاعات روی 203 آهنگ متحدالمرکز (آهنگ) که از 0 تا 202 شماره گذاری شده اند، از لبه دیسک شروع می شود. معمولاً 200 آهنگ آخر روی دیسک استفاده می شود، بقیه برای جایگزینی قطعات معیوب ذخیره می شوند.

چگالی بیت در مسیرهای متحدالمرکز بسته به فاصله از مرکز دیسک متفاوت است. چگالی ضبط عمدتاً به کیفیت سطح دیسک و تمیزی هوا بستگی دارد. تراکم ضبط دیسک های مدرناز 50000 تا 100000 بیت در سانتی متر متغیر است کیفیت بالاسطح و خلوص هوای کافی، دیسک ها به صورت هرمتیک مهر و موم شده اند که آنها را از آلودگی محافظت می کند. به این گونه دیسک ها هارد دیسک می گویند. آنها ابتدا توسط IBM منتشر شدند.

اطلاعات در امتداد مسیرهای متحدالمرکز در دو طرف دیسک توسط سرهای مغناطیسی نوشته می شود (خوانده می شود). در هر طرف دیسک گروهی از هدها وجود دارد که توسط بلوکی از اهرم ها کنترل می شوند که در جهت افقی حرکت می کنند و از نصب سرهای مغناطیسی در هر مسیری از سطح کار دیسک ها اطمینان می دهند. تعداد اهرم های بلوک برابر با نصف تعداد سطوح کاری بسته است، بنابراین دسترسی به طور همزمان در تمام سطوح بسته انجام می شود. فقط هدهای پخش یا فقط هدهای ضبط می توانند داده ها را در یک زمان انتقال دهند.

اطلاعات درام مغناطیسی بر روی مسیرهای متحدالمرکز قرار دارد و می تواند به صورت سریال، موازی و موازی سریال ضبط شود. بیت های متعلق به یک گروه به صورت موازی ثبت می شوند.

اطلاعات روی یک دیسک مغناطیسی در مسیرهای متحدالمرکز ذخیره می شود. معمولاً چندین دیسک در یک بسته گروه بندی می شوند ، سپس هر شماره آهنگ در واقع به مجموعه ای از آهنگ ها مربوط می شود - استوانه ای که روی بخش هایی از دیسک ها با سطوح استوانه ای قرار دارد. هر دیسک در بسته، به عنوان یک قاعده، یک سر متحرک مرتبط با مکانیسم موقعیت یابی مربوطه دارد. در برخی موارد، چندین مسیر در یک منطقه ترکیب می شوند. سپس هر منطقه سر خود را دارد. دیسک مغناطیسی می چرخد سرعت ثابت. یک کلمه از اطلاعات روی یک دیسک دارای مختصات سه بعدی است: شماره آهنگ، تعداد دیسک در بسته، و موقعیت زاویه ای کلمه.

در فلاپی دیسک، اطلاعات روی 77 مسیر متحدالمرکز ثبت می شود. آهنگ به 26 بخش تقسیم شده است که هر بخش را می توان 128 بایت نوشت. ظرفیت سطح یک دیسک سکتوری شده 256 کیلوبایت است. آهنگ 00 حاوی توضیحاتی از اطلاعات روی دیسک است، تراک های 74 و 75 یدکی هستند و 76 استفاده نمی شود. دیسک های فلاپی به کاربر تحویل داده می شوند که در بخش هایی علامت گذاری شده اند.

سریال اول HDD با ظرفیت 16 کیلوبایت در سال 1973 توسط IBM منتشر شد و شامل 30 سیلندر مغناطیسی با 30 تراک بود. توسعه دهندگان تیز زبان شباهت این اعداد را با نام تجاری "30/30" که مطابق با نام سلاح - "وینچستر" است، گرفتند.

ذخیره اطلاعات است مغناطیسی سختدیسک ها

عنصر اصلی درایوهای دیسک سخت (HDD - هارد دیسکدرایو) مجموعه ای از صفحات آلومینیومی یا شیشه ای سفت و سخت به شکل گرد - دیسک ها است. سطح چنین دیسکی با یک لایه نازک از ماده ای پوشیده شده است که قادر به حفظ است مغناطش باقی ماندهپس از قرار گرفتن در معرض یک میدان مغناطیسی خارجی این لایه لایه کاری یا مغناطیسی نامیده می شود و داده های ثبت شده روی آن ذخیره می شود. درایو از چنین عناصری تشکیل شده است.

• دیسک هایی با درایو چرخان که روی یک محور عمودی مشترک نصب شده اند.
• سران اطلاعات خواندن / نوشتن با درایو خودشان.

معیار کیفیت اصلی است چگالی ثبت سطح. نشانگر مدرن 60-80 گیگابایت / صفحه است.

هر هارد دیسک از سه بلوک اصلی تشکیل شده است. پس بیایید نگاهی به مواد تشکیل دهنده بیاندازیم سازه های هارد دیسک .

بلوک اول- در واقع، ذخیره اطلاعات خود یک یا چند دیسک شیشه ای (یا فلزی) است. ساختار دیسک به این صورت است: سطح مغناطیسی هر دیسک به متحدالمرکز تقسیم می شود. آهنگ (آهنگ)"، که به نوبه خود به بخش هایی تقسیم می شوند - بخش ها. در کنار مسیرهایی که تعداد و بخش های خاص خود را دارند، سیلندرها نیز وجود دارد. سیلندر مجموعه ای از تمام مسیرهایی است که به صورت عمودی بر روی تمام سطوح کاری با یکدیگر منطبق هستند. بنابراین، برای اینکه بفهمید یک هارد دیسک دارای چند سیلندر است، کافی است تعداد مسیرها را در تعداد کل سطوح کار ضرب کنید. در قالب بندی سطح پاییندیسکی که در سازنده اجرا می شود، در ابتدا و انتهای هر بخش، مناطقی ایجاد می شود که حاوی اطلاعاتی در مورد شماره آنها و سایر (اطلاعات خدمات) است. اندازه بخش 571 بایت است که 512 بایت آن برای داده های مفید برای کاربر، بقیه برای هدر (هدر) یا پیشوند است که ابتدا و تعداد سکتور و انتهای (تریلر) یا پسوند را تعیین می کند. جایی که نوشته شده چک جمع، برای بررسی یکپارچگی دیسک لازم است.

بلوک دوم- مکانیک هارد دیسک که وظیفه چرخش آرایه "پنکیک" و مکان یابی دقیق سیستم سر خواندن را بر عهده دارد. هر سطح کاری از هارد دیسک مربوط به یک سر خواندن است و آنها به صورت عمودی در یک ستون دقیق قرار می گیرند. این بدان معنی است که در هر زمان، همه سرها با همان تعداد در مسیر هستند. یعنی داخل یک سیلندر کار می کنند.

بلوک سومشامل پر کردن الکترونیکی - ریز مدارهای مسئول پردازش داده ها، تصحیح خطاهای احتمالیو کنترل قسمت مکانیکی و همچنین تراشه های حافظه کش.

خوشهکوچکترین ناحیه ای از دیسک است که به یک فایل یا بخشی از آن اختصاص داده شده است. هر فایل فضای دیسک برابر با تعداد صحیح خوشه ها را اشغال می کند. به عنوان یک قاعده، یک خوشه از چندین بخش تشکیل شده است.

برای دیسکهای سختاندازه خوشه در طول قالب بندی تعیین می شود و به نسخه سیستم عامل و اندازه دیسک بستگی دارد. اما فضای دیسک به طور ناکارآمد استفاده می شود. به عنوان مثال، شما باید یک فایل 500 بایتی را ذخیره کنید. با دانستن اینکه هر فایل می تواند فضایی را روی تعداد صحیح خوشه ها اشغال کند، در این صورت یک خوشه اشغال می شود. فایل با از دست دادن نوشته خواهد شد فضای دیسک.

مشخصات کیفی هارد دیسک

زمان جستجوی بخش. زمان تأخیر جستجوی بخش میانگین زمان لازم برای قرار گرفتن بخش مورد نظر در زیر سر پس از قرار گرفتن در مسیر است. میانگین زمان جستجو برابر با نیمی از دوره چرخش دیسک است و با فرمول محاسبه می شود:

میانگین زمان جستجو = 1/(دور در دقیقه موتور*2)

یعنی در سرعت 7200 دور در دقیقه. زمان جستجو 4.17 میلی ثانیه است.

سرعت خواندن و مشخصات. میانگین سرعت خواندن اطلاعات در حدود 40-45 مگابایت بر ثانیه است.

اعتقاد بر این است که کنترل کننده مادربردمشخصات UDMA/33 برای ارائه سرعت خواندن اطلاعات حداقل 33 مگابایت بر ثانیه مورد نیاز است. و مشخصات مدرن، به عنوان مثال، UDMA / 100 و UDMA / 133 باید حداقل 100 و 133 مگابایت بر ثانیه را تضمین کنند.

نرخ انتقال داده، میزان داده‌هایی را که می‌توان از درایو به رایانه و در مدت زمان معینی برگرداند، تعیین می‌کند. سرعت انتقال داده توسط دو عامل تعیین می شود:

• روش اتصال درایوها، یعنی عملکرد رابط.
• سرعت خواندن داده ها توسط هدها.

سرعت خواندن(او نامیده می شود سرعت داخلیتبادل داده ها و اندازه گیری در MB / s) را می توان با فرمول تعیین کرد:

سرعت خواندن = تعداد بخش ها در هر آهنگ * 512 * * سرعت چرخش دیسک / 1000000.

سرعت رانندگی 512 که بر حسب دور در دقیقه اندازه گیری می شود، تعداد بایت های داده در بخش است.

میانگین زمان جستجو. میانگین زمان جستجو میانگین زمانی است که طول می کشد تا هدها از یک سیلندر به سیلندر دیگر حرکت کنند. این نشانگر به طراحی محرک بستگی دارد و حداکثر 10 میلی ثانیه است.

میانگین زمان دسترسی. به عنوان مجموع میانگین زمان جستجو و زمان تاخیر تعریف می شود و میانگین زمان آماری مورد نیاز برای دسترسی به داده های ثبت شده در یک بخش دلخواه را مشخص می کند.

سرعت چرخش دیسک. شاخصی که ارتباط مستقیمی با سرعت دسترسی و سرعت خواندن داده ها دارد. پارامترهای 5400 دور در دقیقه، 7200 دور در دقیقه وجود دارد. (IDE)؛ 10000 دور در دقیقه، 15000 دور در دقیقه (SCSI).

هارد دیسک ها با استفاده از کابل های مخصوص به مادربرد متصل می شوند.

جدول تخصیص فایل

جدول تخصیص فایل- این قسمت روی دیسک است که در آن اعداد خوشه هایی که با فایل ها سروکار دارند وارد می شوند. این شامل خوشه هایی نمی شود که حاوی اطلاعات خدمات(بخش های بوت، خود جدول تخصیص فایل و داده های دایرکتوری ریشه). روی سیستم عامل ها ساخت مایکروسافتفایل محبوب سیستم چربی(جدول مکان فایل). یک سیستم فایل جداگانه می تواند روی هر درایو منطقی ایجاد شود. بنابراین، چندین نوع فایل سیستم می توانند روی یک هارد دیسک وجود داشته باشند.

فایل سیستم های محبوب

چربی. این فایل سیستم در سیستم عامل های MS DOS، Windows 3.x/9.x/2000، ME، XP، OS/2 استفاده می شود.

HPFS. اسم این سیستم فایلاز عملکرد بالا آمده است سیستم فایل، که به معنی سیستم فایل با کارایی بالا است. پشتیبانی شده توسط سیستم عامل های OS/2، Windows NT.

NTFS. نام این فایل سیستم از Windows NT File System گرفته شده است که به معنی سیستم فایل Windows NT / 2000 است که توسط سیستم عامل ها پشتیبانی می شود. سیستم های ویندوز NT/2000، XP.

درایوهای منطقی

مشخص است که رایانه به همه دیسک ها، صرف نظر از طراحی آنها، نام های منطقی A:، B:، C: را اختصاص می دهد. نام های A:، B: به طور پیش فرض به درایوهای فلاپی اختصاص داده می شوند. درایو منطقی سیستم، درایو که در آن سیستم عامل، نام C: داده شده است.

فضای هارد دیسک را می توان به بخش ها و درایوهای منطقی تقسیم کرد. سیستم عامل ها با درایوهای منطقیو نه با موارد فیزیکی.

مزایای توسعه هارد دیسک برای چندین درایو منطقی:

• فضای دیسک تلف شده را کاهش داد.
• ساختار داده ساده شده
• فرآیند یکپارچه سازی دیسک، اسکن ویروس و غیره ساده شده است.

در یک دیسک می توانید برنامه های کاری را ذخیره کنید، از سوی دیگر - اسناد و بایگانی ها، بازی ها ( فایل های نصب). در صورت بروز نقص، از دست رفتن اطلاعات به حداقل می رسد.

ساختار فیزیکی بخش FDD 512 بایت 79 تراک 0 طرف طرف - 2 آهنگ در هر طرف - 80 (0-79) بخش در هر آهنگ - 18 بایت ظرفیت بخش

1 بخش بخش بوت. اگر دیسک یک دیسک سیستم 2 بخش باشد نام فایل آدرس اولین بخش اندازه فایل، KB تاریخ ایجاد زمان ایجاد ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… … … 2662 بخش داده های فایل اول شماره بخش بعدی پایان فایل

خوشه ها هنگام نوشتن فایل ها، همیشه تعداد صحیحی از خوشه ها اشغال می شود، بنابراین حداقل اندازه فایل برابر اندازهیک خوشه فایل در خوشه های آزاد دلخواه نوشته می شود. به عنوان مثال، File_1 می تواند خوشه های 34، 35، 47، 48 را اشغال کند، در حالی که File_2 می تواند خوشه های 36 و 49 را اشغال کند.

ظرفیت اطلاعات FDD تعداد سکتورها: 2*80*18=2880 ظرفیت کل اطلاعات: =2880*512= = بایت= =1440 کیلوبایت =1.40625 مگابایت ظرفیت اطلاعات:=()*512= =1.39 مگابایت

جدول مکان فایل NTFS. سیستم فایل برای سیستم عامل ویندوز. به شما امکان می دهد اندازه متفاوتی از خوشه را تنظیم کنید (از 512 بایت تا 64 کیلوبایت، به طور پیش فرض 4 کیلوبایت). از یک سیستم ژورنال برای بهبود قابلیت اطمینان سیستم فایل استفاده می کند. یک سیستم فایل ژورنالینگ، لیستی از تغییراتی را که در سیستم فایل ایجاد می کند، قبل از نوشتن تغییرات نگهداری می کند. NTFS قابلیت اطمینان و کارایی استفاده از فضای دیسک را در مقایسه با FAT32 افزایش می دهد. ext3 و ReiserFS. سیستم های فایل ژورنالی برای سیستم عامل یونیکس. یک بلوک ext3 (خوشه) می تواند 1 تا 8 کیلوبایت باشد. در ReiserFS می توان داده های چند فایل را در یک بلوک قرار داد. حداکثر اندازه یک فایل سیستم ReiserFS 16 ترابایت است.

جدول مکان فایل HFS. سیستم فایل ژورنال سلسله مراتبی برای سیستم عامل مک. CDFS. سیستم فایل کار با سی دی های نوری و دی وی دی هاکه بر اساس استاندارد ISO 9660 می باشد که بر اساس آن نام فایل نمی تواند از 32 کاراکتر و عمق تودرتو پوشه از 8 سطح بیشتر باشد. UDF سیستم فایل چند سیستمی برای کار با دیسک های CD-RW نوری و DVD±RW.

قالب‌بندی حامل‌های ذخیره‌سازی قالب‌بندی ساختار فیزیکی یک دیسک شامل ایجاد مسیرهای متحدالمرکز روی دیسک است که به نوبه خود به بخش‌هایی تقسیم می‌شوند. در طول فرآیند قالب‌بندی، سر مغناطیسی درایو علامت‌های تراک و بخش را در مکان‌های خاصی روی دیسک قرار می‌دهد. هنگام قالب بندی ساختار منطقی یک دیسک، یک دایرکتوری ریشه و یک جدول تخصیص فایل ایجاد می شود. در حجم زیاد دیسکهای سختتوصیه می شود به بخش هایی تقسیم شود، یعنی. مناطق مستقل روی دیسک پارتیشن ها را می توان با سیستم های فایل مختلف فرمت کرد و بنابراین درایوهای منطقی ایجاد می شوند.

انواع قالب بندی فول سریع پس از قالب بندی کامل، تمامی اطلاعات ذخیره شده روی دیسک از بین می رود. پس از یک فرمت سریع، اطلاعات، یعنی خود فایل ها حفظ می شوند و در اصل امکان بازیابی فایل سیستم وجود دارد. فرمت سریعدایرکتوری ریشه و جداول تخصیص فایل را پاک می کند. قالب بندی کاملشامل ایجاد ساختار فیزیکی و منطقی دیسک است

C:\Windows>فرمت A:/T:79/N:19 فرمت A:/T:79/N:19"> فرمت A:/T:79/N:19"> فرمت A:/T:79/N:19" title="(!LANG:C:\Windows> فرمت A:/T:79/N:19"> title="C:\Windows>فرمت A:/T:79/N:19"> !}

2. فلاپی دیسک یک طرفه 360 کیلوبایت ظرفیت دارد. اگر هر یک از آنها شامل 9 بخش و هر بخش شامل 1024 کاراکتر از یک الفبای 32 کاراکتری باشد، چند آهنگ روی یک دیسک وجود خواهد داشت؟ راه حل: 1) N=2 i ; 32=2 i i = 5 بیت – وزن اطلاعاتیک کاراکتر 2) = بیت = : 8 = 5760 بایت - حجم یک تراک 3) : 5760 = 64 تراک

مسئله 1. حجم یک فلاپی دیسک دو طرفه چقدر است اگر هر طرف به 80 تراک با 15 بخش در هر تراک تقسیم شود؟ حجم هر بخش 4096 بیت است. مسئله 2. متنی که با استفاده از الفبای 32 کاراکتری نوشته شده است، 10 بخش کامل را در یک فلاپی دیسک یک طرفه 300 کیلوبایتی اشغال می کند. فلاپی دیسک به 40 تراک از 15 بخش تقسیم می شود. این متن شامل چند کاراکتر است؟ مشکل 3. در نتیجه آسیب به یک فلاپی دو طرفه، 20٪ از بخش ها معیوب بودند که به یک بایت می رسید. دیسکت چقدر است؟ مشکل 4. چند فلاپی دیسک با ظرفیت 1440 کیلوبایت می تواند در خود جای دهد. محتویات سختدیسک 0.5 گیگابایت؟

مشق شبسوالات صفحه

دیسک های مغناطیسیرایانه ها برای ذخیره طولانی مدت اطلاعات استفاده می شوند (در صورت خاموش بودن رایانه پاک نمی شوند). در همان زمان، داده ها را می توان در حین کار حذف کرد، در حالی که سایرین را می توان ثبت کرد.

بین هارد و فلاپی دیسک تمایز قائل شوید. با این حال، فلاپی دیسک در حال حاضر بسیار به ندرت استفاده می شود. فلاپی دیسک ها به ویژه در دهه های 80 و 90 قرن گذشته بسیار محبوب بودند.

فلاپی دیسک ها(فلاپی دیسک)، که گاهی اوقات فلاپی دیسک (Floppy Disk) نامیده می شود، دیسک های مغناطیسی هستند که در کاست های پلاستیکی مربعی با ابعاد 5.25 اینچ (133 میلی متر) یا 3.5 اینچ (89 میلی متر) محصور شده اند. دیسک های فلاپی به شما امکان می دهند اسناد و برنامه ها را از یک رایانه به رایانه دیگر منتقل کنید، اطلاعات را ذخیره کنید، انجام دهید نسخه های آرشیویاطلاعات موجود در هارد دیسک

اطلاعات روی یک دیسک مغناطیسی توسط سرهای مغناطیسی در امتداد مسیرهای متحدالمرکز نوشته و خوانده می شود. هنگام نوشتن یا خواندن اطلاعات، دیسک مغناطیسی حول محور خود می چرخد ​​و سر با استفاده از مکانیزم خاصی به مسیر مورد نظر می رسد.

فلاپی دیسک 3.5 اینچی 1.44 مگابایت ظرفیت دارد. این نوعفلاپی دیسک امروزه رایج ترین است.

برخلاف فلاپی دیسک ها HDDبه شما اجازه می دهد تا حجم زیادی از اطلاعات را ذخیره کنید. ظرفیت هارد کامپیوترهای مدرنمی تواند ترابایت باشد.

اولین هارد دیسک توسط IBM در سال 1973 ساخته شد. اجازه ذخیره تا 16 مگابایت اطلاعات را می داد. از آنجایی که این دیسک دارای 30 سیلندر بود که به 30 بخش تقسیم شده بودند، 30/30 تعیین شد. بر اساس قیاس با تفنگ های اتوماتیک با کالیبر 30/30 ، این دیسک با نام مستعار "وینچستر" شناخته شد.

هارد دیسک یک جعبه آهنی مهر و موم شده است که حاوی یک یا چند دیسک مغناطیسی به همراه یک بلوک از سرهای خواندن/نوشتن و یک موتور الکتریکی است. وقتی کامپیوتر را روشن می کنید، موتور الکتریکی دیسک مغناطیسی را به سمت بالا می چرخاند سرعت بالا(چند هزار دور در دقیقه) و تا زمانی که کامپیوتر روشن است دیسک به چرخش خود ادامه می دهد. بالای دیسک "شناور" ویژه سرهای مغناطیسی، که اطلاعات را مانند دیسک های فلاپی می نویسند و می خوانند. به دلیل سرعت چرخش بالای دیسک، سرها بالای دیسک شناور می شوند. اگر هدها دیسک را لمس کنند، به دلیل نیروی اصطکاک، دیسک به سرعت از بین می رود.

هنگام کار با دیسک های مغناطیسی از مفاهیم زیر استفاده می شود.

مسیر- یک دایره متحدالمرکز روی یک دیسک مغناطیسی که اساس ثبت اطلاعات است.

سیلندر- این مجموعه ای از مسیرهای مغناطیسی است که یکی بالای دیگری بر روی تمام سطوح کاری دیسک های هارد دیسک قرار دارند.

بخش- بخشی از یک مسیر مغناطیسی که یکی از واحدهای اصلی ثبت اطلاعات است. هر بخش شماره مخصوص به خود را دارد.

خوشه - حداقل عنصردیسک مغناطیسی، که سیستم عامل را هنگام کار با دیسک ها کار می کند. هر خوشه از چندین بخش تشکیل شده است.