ВНЕШНИЕ ЗАПОМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

Внешние запоминающие устройства (ВЗУ) служат для долговременного хранения больших объемов информации. Обмениваться ею непосредственно с процессором они не могут. Все, что накапливается за многолетнюю работу на компьютере (программы, данные, графика, документы и др.), хранится именно во внешней памяти. При отключении питания компьютера внешняя память, в отличие от оперативной, сохраняет помещенную в нее информацию сколь угодно долго. Если возникает необходимость ее использования, то на время обработки нужная информация загружается в оперативную память, которая обменивается ею непосредственно с процессором. Из оперативной памяти информация для хранения снова записывается в ВЗУ. Внешняя память по сравнению с оперативной работает на несколько порядков медленнее, так как представляет собой не электронные, а электромеханические устройства. В зависимости от технологии записи, хранения и воспроизведения информации устройства внешней памяти бывают магнитные, оптические и смешанные - магнитно-оптические. По способу доступа к информации устройства внешней памяти делят на устройства прямого доступа, или дисковые, и устройства последовательного доступа, или ленточные. Для работы с внешней памятью необходимо наличие накопителя (устройства, обеспечивающего запись и считывание информации) и носителя (устройства хранения информации).

Накопители на гибких магнитных дисках(НГМД).

Дисководы для дискет появились, наверное, сразу же при создании первого персонального компьютера и достаточно долгое время оставались единственным и поэтому стандартным устройством для хранения информации на сменных носителях. Сама дискета состоит из круглой полимерной подложки, покрытой с обеих сторон магнитным окислом и помещенной в пластиковую упаковку, на внутреннюю поверхность которой нанесено очищающее покрытие (см. рис. 3.10).

Рис. 3.10 Дискета

В упаковке сделаны с двух сторон радиальные прорези, через которые головки считывания/записи накопителя получают доступ к диску. Дискета устанавливается в накопитель на гибких магнитных дисках (рис. 3.11), автоматически в нем фиксируется, после чего механизм накопителя раскручивается до частоты вращения 360 оборотов/мин. В накопителе вращается сама дискета, магнитные головки остаются неподвижными. Дискета вращается только при обращении к ней. Накопитель связан с процессором через контроллер гибких дисков. В магнитных дисках для

Рис. 3.11 Устройство чтения дискет

хранения информации используется свойство магнитных материалов в течение длительного времени сохранять остаточную намагниченность. Данные на диск записываются намагничиванием участков диска с помощью магнитных головок. К диску подходят 2 головки, чтобы считывать и записывать данные на обе поверхности диска. Запись на диск производится в цифровом коде, вдоль концентрических окружностей, называемых дорожками, которые расположены по всей поверхности вращающегося диска. Каждая дорожка разделена на части, называемые секторами. Количество дорожек и секторов зависит от формата дискеты. Размер сектора на дискете равен 512 байтам. Устройство всегда считывает и записывает целое число секторов. Дискета емкостью 1,44 Мб имеет 2 стороны, по 80 дорожек, каждая дорожка содержит по 18 секторов.

Кроме НГМД довольно часто используются сменные носители. Довольно популярным накопителем является Zip (рис. 3.12). Эти накопители могут хранить 100 или 250 Мб данных на картриджах, напоминающих дискету формата 3,5". Они достаточно компактны и неприхотливы в использовании, а параллельный или USB-порт имеет каждый компьютер, и дисковод можно просто забрать с собой и установить на месте.

Рис. 3.12 Внешний вид zip-накопителя

Накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД).

Жесткий диск - это информационный склад компьютера, предназначен для постоянного хранения программ и данных (рис. 3.13). Первый носитель, использовавшийся в качестве постоянного накопителя в IBM PC, имел по тем временам колоссальную емкость - 10 Mb. Так получилось, что обозначение одного из дисков той серии (30/30) совпало с обозначением популярной винтовки, и жесткие диски по традиции часто называют теперь "винчестерами".

Рис. 3.13 накопитель на жёстких магнитных дисках

На сегодняшний момент емкость дисков превышает 100 Gb, то есть количественный прогресс в этой области за все время развития магнитных носителей позволил увеличить объем этих самых носителей в 10000 раз. ЖМД (винчестер) представляет собой набор металлических дисков, покрытых магнитным слоем и соединенных между собой при помощи шпинделя, который вращается непрерывно с высокой постоянной скоростью (7200 об./мин). Накопители на жестких дисках объединяют в одном корпусе носитель, блок головок чтения/записи, а также интерфейсную часть, называемую контроллером жесткого диска. Логически диск состоит из дорожек, секторов и цилиндров. Дорожка - это окружность, вдоль которой ведется чтение/запись. Для того, чтобы на дорожке можно было уместить больше данных, она разбивается на сектора. Так как обычно HDD имеет несколько поверхностей, то чаще речь идет не о дорожках, а о цилиндрах, то есть совокупности дорожек, одинаково удаленных от центра (или края) диска.

Форматирование флоппи-дисков и жестких дисков. Накопители на машинной основе перед тем, как их можно будет использовать в качестве носителей информации, должны пройти специальную операцию-форматирование. Для форматирования диска обычно используется стандартная программа Windows, которая доступна при вызове контекстного меню соответствующего устройства. Можно форматировать диски доступных floppy – устройств, жесткие диски и диски других устройств, допускающих эту процедуру. Исключение составляет системное устройство, с которого была произведена загрузка системы. Как правило, это устройство с именем С:. Для форматирования носителя этого устройства, необходимо загрузить систему floppy диска А:. Форматировать можно как новые диски, так и б/у, учитывая, что при форматировании будет потеряна информация, записанная на диске. Полное форматирование целесообразно применять для дисков, на которых появились сбойные участки.

Накопители на магнитной ленте (НМЛ).

Вряд ли сейчас можно встретить накопители на магнитной ленте (стримеры)(см. рис. 3.14), использующиеся в компьютерах в качестве накопителя данных.

Рис. 3.14 Стример

Однако это вовсе не означает, что стримеры считаются устаревшими устройствами. Просто их назначение несколько другое - стримеры применяются не для хранения, а для архивирования больших объемов информации. Наиболее ценная информация с целью ее долговременного хранения записывается на магнитную пленку. Причем, стримеры позволяют записать на небольшую кассету с магнитной лентой огромное количество информации. Встроенные в стример средства аппаратного сжатия позволяют автоматически уплотнять информацию перед её записью и восстанавливать после