Projekt DIGIT – digitalizace výuky na ISŠTE Sokolov III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT VY_32_INOVACE_1_2_06 Název vzdělávacího materiálu Vnější paměti – pevný disk Jméno autora Ing. Bulka Josef Tematická oblast Hardware počítačů a operační systémy Vzdělávací obor Všechny obory školy Předmět Informační a komunikační technologie Ročník 1. a 2. ročník Rozvíjené klíčové kompetence Kompetence k učení, řešení problému, komunikativní, pracovní, personální a sociální. Průřezové téma Informační a komunikační technologie, Člověk a svět práce, Člověk a životní prostředí, Občan v demokratické společnosti. EU peníze školám“ Projekt DIGIT – digitalizace výuky na ISŠTE Sokolov reg.č. CZ.1.07/1.5.00/34.0496

Použitá literatura a zdroje Internet – Wikipedia Časový harmonogram 1 vyučovací hodina Použitá literatura a zdroje Internet – Wikipedia Klimeš, Skalka, Lovászová, Švec -Informatika pro maturanty a zájemce o studium na vysokých školách. ISBN978-80-89132-71-3 Pomůcky a prostředky Dataprojektor, výpočetní technika, názorné pomůcky a díly hardware z oblasti výpočetní techniky. Anotace Problematika počítačové gramotnosti, pojmy informační a komunikační technologie (ICT). Způsob využití výukového materiálu ve výuce Výklad a cvičení. Opakování a domácí příprava žáků na vyučování. Datum (období) vytvoření vzdělávacího materiálu Září 2012 Tento výukový materiál je plně v souladu s Autorským zákonem ( jsou zde dodržována všechna autorská práva). Pokud není uvedeno jinak, autorem textů a obrázků je Ing. Josef Bulka.

Vnější paměti – pevný disk Ing. Bulka Josef

Pevný disk je vnější paměť s velkou kapacitou (dnes několik TB), s pohyblivou magnetickou vrstvou, energeticky nezávislá. Je využíván k ukládání nejdůležitějších programů a dat, je zde nainstalován většinou i operační systém. Struktura – části disku můžeme rozdělit na: fyzickou strukturu – (elektromechanické a elektronické části) geometrii disku (stopy, cylindry,sektory) logickou strukturu (souborový systém)

Základem pevného disku je přibližně 1 mm silná lehká plotna ve tvaru disku, vyrobená většinou ze slitin hliníku. Na této plotně se nachází magnetická vrstva a na ní je ještě nanesena tenká vrstva maziva, chránící magnetickou vrstvu před poškozením. Nad těmito vrstvami se vznáší na vzduchovém polštáři v nepatrné výšce čtecí a zápisová hlava. V disku je většinou umístěno více ploten, které jsou spojeny středem disku (hřídelem) do svazku. Tímto se podstatně zvyšuje kapacita pevného disku. Otáčení spindlu ploten provádí motor v jádru pohonu.

Montážní otvory Osa disku Tělo disku Hlava disku Rameno hlavy Disky Osa ramena Pohon hlav Kabel k přenosu dat Montážní otvory

Rozhraní Rozhraní Paralel ATA (PATA) – ATA rozhraní využívá 40ti-pinového konektoru, na nějž se připojují ploché datové kabely. 80-ti žilový kabel pro připojení k ZD Konektor Molex 40-ti pinový konektor PATA Napájecí konektor Piny pro nastavení disku a jumper

Rozhraní Serial ATA (SATA) využívá pouze 1bitovou šířku sběrnice, při taktovací frekvenci 1,5 GHz, je teoretická přenosová rychlost 1,5 Gbit/s (SATA II, dosahuje teoretické přenosové rychlosti 3Gb/s). Kabel pro připojení k ZD Napájecí kabel zdoje Napájecí konektor Datový konektor

Dosahují vyšších přenosových rychlostí a nevydávají hluk. Solid-state disky (zkratka SSD) je typ disku, který na rozdíl od magnetických pevných disků neobsahuje pohyblivé mechanické části a má mnohem nižší spotřebu elektrické energie. SSD disk má rozhraní stejné jako pevné disky (emuluje SATA ), aby je mohl snadno nahradit. Dosahují vyšších přenosových rychlostí a nevydávají hluk. Jsou mnohem rychlejší než klasické disky, ale také dražší. Zdroj: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Ssd_eee.jpeg

Geometrie pevného disku Před zápisem jakýchkoliv dat je nutné pevný disk nejprve naformátovat. Formátování pevného disku obsahuje tři etapy: 1. fyzické (nízkoúrovňové formátování) 2. rozdělení disku na oddíly 3. logické (vysokoúrovňové formátování) Stopa (track) je oblast pro ukládání dat ve tvaru soustředné kružnice. Sektor (sector) je část jedné stopy (standardní sektory mají velikost 512 bajtů). Cylindr je sada stop se stejným číslem na různých stranách ploten. Zdroj: http://www.fi.muni.cz/usr/pelikan/ARCHIT/TEXTY/GEOMHD.HTML

Základní části logické struktury disku Master Boot Record (MBR) - tvoří základ logické struktury. Záznam je umístěn na začátku disku (nultá stopa, první sektor). Má dvě části - zaváděcí záznam a tabulku oblastí. Alokační tabulka - popisuje každý cluster logického oddílu. Jedná se o jakousi velkou tabulku, v níž je každá buňka přiřazena jednomu clusteru. Kořenový adresář - jde o jednoduchou databázi, obsahující informace o uložených souborech (názvy souborů, datum vzniku, atributy, datum a čas poslední změny souboru, údaje o velikosti souborů a odkaz na počáteční cluster).

Pracovní list

Zadání 1 Na obrázku jsou znázorněny a označeny čísly 1 až 3 pevné disky. Určete o jaký druh disku se jedná a jaké jsou jeho vlastnosti.

Zadání 2 Po zvládnutí zadání 1, najděte na Internetu současné technické řešení jednotlivých určených disků, údaje o kapacitě a rychlosti. A současných trendech jejich řešení. Dále zjistěte informace o discích SSD - v jakých zařízením a proč, najdou tyto disky uplatnění. Porovnejte kapacitu a náklady na uložení 1 B dat jednotlivých druhů pevných disků a pro jaký disk byste se rozhodli.

Test a ověření znalostí

Na obrázku ploten pevného disku (HDD), je znázorněno: stopa pevného disku sektor pevného disku cylindr pevného disku Na obrázku plotny pevného disku (HDD) šipka ukazuje na: stopu pevného disku cylindr pevného disku sektor pevného disku

Na obrázku ploten pevného disku (HDD), je znázorněno: stopa pevného disku sektor pevného disku cylindr pevného disku Na pozici 3 pevného disku je znázorněn: napájecí konektor (Molex) datový konektor pro disk PATA datový konektor pro disk SATA

Kabely na obrázku slouží k připojení datového kabelu a napájení: disku PATA disku SATA vnějšího USB disku Kabel na obrázku slouží k připojení datového kabelu a napájení: disku PATA disku SATA vnějšího USB disku

Seznam odkazů a použité literatury: Klimeš, Skalka, Lovászová, Švec - Informatika pro maturanty a zájemce o studium na vysokých školách. ISBN978-80-89132-71-3 Horst Jansen – Heinrich Rotter a kolektiv – Informační a komunikační technika, Europa – Sobotáles, Praha 2004. Jiří Plášil, PC pro školy, nakladatelství KOPP, České Budějovice, 2003. ISBN 80-7232-206-0