Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu."— Transkript prezentace:

1 Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu

2 Druhy záznamových zařízení OB21-OP-EL-KONP-JANC-M-3-010

3 Rozdělení záznamových zařízení v PC  Podle způsobu zápisu rozdělujeme záznamové zařízení v PC na:  Magnetické  Optické  Magnetooptické

4 Pevný disk (HDD) Konstrukce pevného disku  Pevný disk z angl. Hard Disk Drive (HDD) je zařízení umožňující uchovávat velké množství dat.  První diskové svazky měly průměr 14" (35cm) a výšku 3" a 7" (7,6 a 17,7cm). Tyto diskové svazky se používaly u velkých počítačů.  První pevný disk, který považujeme již také za historický, byl pevný disk modelu IBM PC XT. Tento disk měl kapacitu 10 MB a stal se záhy nedílnou součástí počítačů třídy PC XT/AT. Dnes si již počítač této třídy bez pevného disku nedokážeme představit.

5 Pevný disk (HDD)  Dnes se vyrábí disky o průměru 3,5" výška 1" (2,5cm) nebo 0,75" (2cm). Pro různé počítače jsou běžně vyráběny i disky o menším průměru (např. 2,5") a menší výšce.  Přestože byly rozměry pevného disku zmenšovány, jejich kapacita neklesala, ale zásluhou nových materiálů, zlepšení konstrukcí disku a použití lepších záznamových metod rostla.  Dnes zcela běžně používáme disky o kapacitě 500GB a více o průměru 3,5" a výšce 1".

6 Pevný disk (HDD) 3,5 palcový pevný disk Western Digital 250GB SATA

7 Pevný disk (HDD)  Konstrukce pevného disku je jednoduchá. Základem pevného disku je vysoce leštěná 1mm silná lehká deska ve tvaru disku z hliníkových slitin nebo pevných plastických hmot.  Na této desce je nanesena magnetická vrstva (často oxid železa), u nových disků je na této vrstvě nanesena navíc tenká vrstva skla chránící magnetickou vrstvu před poškozením.  Nad těmito vrstvami pluje na vzduchovém polštáři v nepatrné výšce čtecí a zápisová hlava.  Na rozdíl od magnetofonu, který používá pro každou z těchto funkcí samostatnou hlavu, je u pevného disku pro obě funkce hlava jediná.

8 Pohled dovnitř HDD. Ve spodní části je vidět čtecí a zápisová hlava s ramenem. Nahoře jsou pod sebou jednotlivé plotny a je vidět i osa motoru, který je roztáčí.

9 Pevný disk (HDD)  Při zápisu dat na pevný disk prochází čtecí a zápisovou hlavou proud, který zmagnetizuje magnetickou vrstvu.  Při čtení pak tato magnetická vrstva indukuje v hlavě proud, který je snímán, zesilován a zpracováván dalšími obvody.  Magnetická vrstva se nanáší z obou stran disku, tzn.: každému disku (desce) přísluší dvě hlavy.  Do zařízení se nedává jediná deska (disk) ale desek několik, které jsou spojeny středem disku (vřetenem) do diskového svazku.

10 Pevný disk (HDD)  Tím dochází k dalšímu zvýšení kapacity pevného disku. Počet desek se pohybuje od dvou do osmi.  Otáčení svazku disků umožňuje stejnosměrný motor v jádru vřetene nebo nízkoprofilový motor na povrchu jednotky.  Rychlost otáčení byla u starších pevných disků asi 5000 otáček za minutu, u nových pevných disků se zvýšila až na otáček za minutu z důvodu kratší přístupové doby.  U dnes běžně používaných disků je rychlost otáčení 7200 ot/min.

11 Pevný disk (HDD)  Záznam dat je prováděn do soustředných kružnic nazývaných stopy. Vystavení hlavy na určitou stopu je možné dvěma způsoby.  V prvním z nich je vystavení hlav pomocí krokového motorku. Pohyb hřídele krokového motorku je převeden na vystavovací raménko pomocí tenkého kovového pásku. Každý krok motorku odpovídá posunu hlav o jednu stopu.  Značnou nevýhodou tohoto systému je, že po nějaké době se kovový pásek vytáhne a tím dojde k posunu hlav od středu stop a k následným chybám.

12 Pevný disk (HDD) Krokový motor z HDD (vlevo) a čtecí hlava HDD (vpravo)

13 Pevný disk (HDD)  Druhým způsoben vystavení hlav na určitou stopu je mechanismus vystavení hlav pomocí vychylovací cívky.  Protéká-li touto hlavou proud o určité velikosti, je vyvoláno magnetické pole, které vychýlí vystavovací raménko do požadované polohy.  Disky s tímto vystavovacím mechanismem jsou doplněny zpětnou vazbou, proto u nich nehrozí nebezpečí, že by se hlava nedostala na požadovanou stopu.  Touto zpětnou vazbou jsou naváděcí informace zaznamenané výrobcem na jednu vyhrazenou plochu disku. Tyto informace jsou čteny a vyhodnoceny elektronikou disku.

14 Pevný disk (HDD) Vystavovací mechanismus moderního HDD

15 Pevný disk (HDD)  Podle nich se pak proud ve vychylovací cívce upraví tak, aby se hlava nacházela vždy na požadovaném místě.  V současné době se vyrábí i disky, které nemají naváděcí informace zapsané na vyhrazené ploše ale naváděcí informace jsou umístěny na datových plochách mezi daty.  Při ukončení práce s diskem a vypnutí počítače se hlavičky musí přesunout do tzn. přistávací zóny (landing zone), kde po zastavení disku dosednou na jeho povrch.

16 Pevný disk (HDD) Organizace dat na disku  Data jsou na povrchu pevném disku organizována do soustředných kružnic zvaných stopy.  Každá stopa obsahuje pevný anebo proměnný počet sektorů z důvodu efektivnějšího využití povrchu - povrch je většinou rozdělen do několika zón, každá zóna má různý počet sektorů na stopu.  Sektor je nejmenší adresovatelnou jednotkou disku, má pevnou délku (donedávna 512 byte na sektor, nyní by se již po domluvě výrobců měly vyrábět disky s 4 KB na sektor).

17 Pevný disk (HDD)  Pokud disk obsahuje více povrchů, všechny stopy, které jsou přístupné bez pohybu čtecí hlavičky se nazývají cylinder (válec).  Uspořádání stop, povrchů a sektorů se nazývá geometrie disku.  Adresa fyzického sektoru na disku se skládá s čísla stopy (cylindru), čísla povrchu a čísla sektoru.

18 Pevný disk (HDD)  Pro přístup k datům disku se používá starší metoda adresace disku Cylindr-Hlava-Sektor (zkráceně CHS), která disk adresuje podle jeho geometrie – odtud název CHS - Cylinder (cylindr), Head (hlava), Sector (sektor).  Hlavní nevýhodou je u osobních počítačů IBM PC omezená kapacita takto adresovaného disku (8GB) a nutnost znát geometrii disku.  U disků vyšších kapacit na rozhraní ATA, již neodpovídá zdánlivá geometrie disku skutečné fyzické implementaci.

19 Pevný disk (HDD)  Novější metoda pro adresaci disku se u rozhraní ATA označuje jako LBA (z angl. Logical Block Addressing).  Sektory se číslují lineárně. Není třeba znát geometrii disku, max. kapacita disku je až 144 PB (144 miliónů GB).  Rozhraní SCSI používá lineární číslování sektorů disku již od své první verze.  Ostatní novější rozhraní již převážně metodu jako je LBA používají.

20 Pevný disk (HDD)  Disk je nízkým (fyzickým) formátováním rozdělen na stopy (cylindry) a sektory. Ty jsou při formátování očíslovány.  Velikost jednoho sektoru ve kterékoliv stopě je 512B.  Nejmenší logickou jednotkou dat na disku je však klastr (též alokační jednotka) – tedy skupina o určitého počtu sektorů (konkrétní počet sektorů v klastru závisí na velikosti disku). !  I při uložení krátkého souboru (1B) zabere tento soubor na disku nejméně 1 klastr !

21 Pevný disk (HDD)

22 0.sektor 0.stopa disku  Má různý obsah podle toho, zda se jedná o disketu, která má jednodušší strukturu nebo o pevný disk.  DISKETA – prostor pro zaváděcí záznam operačního systému  PEVNÝ DISK – Master boot record  Master boot record obsahuje program pro načtení tabulky oblastí (partitions) disku a nalezení začátku aktivní oblasti (obvykle 1.partition) ze které se bude načítat operační systém.

23 Pevný disk (HDD) Obsah začátku primární oblasti

24 Pevný disk (HDD) File alocation table (FAT)  Tabulka fyzického uložení jednotlivých souborů a adresářů.  Obsahuje pro každý soubor seznam klastrů, ve kterých je uložen.  Čím větší je prostor pro uložení čísla klastru, tím větší disk může být obhospodařován.

25 Pevný disk (HDD)  Dnes existují 3 druhy FAT:  Dvanáctibitová FAT – dnes již pouze na disketách, umožňuje adresovat 2 12, to je 4096 klastrů. To je poměrně málo. (Např. 500MB disk by měl velikost klastru 1000x220/4096 = 256kB což je 500 sektorů. Zápis jediného souboru velikosti několika bytů zabere 500 sektorů, tedy 256kB, ačkoliv většina takto obsazenmého prostoru zůstane nevyužita!!)

26 Pevný disk (HDD)  Př: uložení souboru o velikosti 10kB: Dvanáctibitová FAT se z tohoto důvodu používá pouze na disketách.

27 Pevný disk (HDD)  Šestnáctibitová FAT – umožňuje adresovat 2 16, to je klastrů. Výše uvedený disk by pak měl klastry o velikosti 32 sektorů, což je již podstatně lepší. Přesto lze tímto způsobem adresovat maximálně disky o velikosti 2,1 GB. V případě většího disku je nezbytné jej rozdělit na několik logických disků o velikostech < 2,1GB.

28 Pevný disk (HDD)  Třicetidvoubitová FAT – nejnovější verze alokační tabulky. Je nabízena od WIN95. Dovoluje použít 2 32 klastrů, zmíněný disk pak bude mít bez problémů klastr o velikosti 1 sektoru. Z hlediska obsazení datového prostoru disku je to výrazné zlepšení. NTFS využívají 32 bitovou FAT standardně.  POZOR disky s FAT32 vyžadují OS, který tuto strategii podporuje. Starší OS nemohou data z takového disku v žádném případě přečíst.

29  Děkuji za pozornost  Ing. Ladislav Jančařík

30 Literatura    


Stáhnout ppt "Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu."

Podobné prezentace


Reklamy Google