21-22 дәріс. Дискілер
Дәріс жоспары:
1. Дискілердің аппаратты бөлігі
2. Дискілерді форматтау
3. Тақырыпты жылжытуды жоспарлаудың алгоритмі
4. Қателерді өңдеу
5. Тұрақты есте сақтау құрылғысы
6. Таймерлер
Енді енгізу-шығарудың кейбір реалды кұрылғыларын қарастырамыз, оған дискілер жатады. Содан кейін таймер, пернетақта және дисплейді қарастырамыз.
1. Дискілердің аппаратты бөлігі.
Дискілердің көптеген типі бар. Магнитті дискілер (қатты және иілгіш) жиі таралған, олардың ерекшеліктері қосымша жад ретінде идеалды ететін (файлдардың беттік жалғауы, файлдық жүйелер т.б.) оқу мен жазудың бірдей жылдамдығы. Кейде жоғары үмітті сақтау құрылғыларын жасау мақсатында қатгы магнитгідискілер жинағы қолданылады. Программаларды, деректерді және фильмдерді тарату үшін оптикалык дискілердің (CD-RОМ, СD-R, СD-RW және DVD) бірнеше түрі, USB есте сақтау кұрылғысы пайдаланылады.
Келесі бөлімдерде біз алдымен осы құрьшғылардың алдымен аппараттық бөлігімен, ал одан кейін программалық жасалуымен танысамыз.
Магнитті дискілер әрқайсысы қондырғыда қанша вертикаль орнатылған бастиек болса, сонша жолшықтан тұратын цилиндрлерге ұйымдастырылған. Жолшықтар секторлаға бөлінеді, олардың саны иілгіш дискілерде 8-ден 32-ге дейін және бірнеше жүзге дейін езгереді. Қатты дискілердің көптеген контроллерлері басқа дисктен немесе тіпті бірнеше дискіден іздеу арқылы бір дискіде оқу және жазу операцияларын бірге орындай алады. Бірақ иілгіш дискілердің контроллерлері бір уақытта екі дискжетекте оқи және жаза алмайды. (Оқу немесе жазу контроллердан максималды жылдамдықпен биттерді орналасуын талап етеді, сондықтан оқу немесе жазу оның есептеуқуатының үлкен бөлігін қолданады.) Қатты дискілерді олардың бірнеше қатты дискілерінің кұрылған микроконтроллерлары бір уақытта бір жүйеде жұмыс істей алады, тым болмағанда деректерді диск және буфер контроллері арасында тасымалдай алады. Бірақ контроллер мен оперативті жад арасында уақыттың әрбір моментінде деректерді тасымалдаудың тек бір операциясы өтуі мүмкін. Бір уақытта екі немесе одан көп дискті операцияларды орындау қабілеттілігі қатынаудың орташа уакытын айтарлықтай төмендетеді.
RAID жаңа құрылғылары. Орталық процессордың өніміділігі соңғы он жылда әрбір 18 айда екі есе көбейео тырып, экспоненциалды түрде ұлғайды.
Орталық процессордың өнімділігін арттыру үшін параллельді есептеулер көп қолданылады. Бұл идеяларды енеркәсіпте тез қабылдады, нәтижесінде RAID деп аталатын енгізу-шығару құрылғысының жаңа класы құрьшды. Паттерсон әріптестерімен бірге RAID-ты Redundant Array of Inexpensive Disks - артық мөлшердегі қымбат емес дискілер массиві ретінде анықтады, бірақ өнеркәсіпкерлер І әріпін Independent» (тәуелсіздер) деп қайта анықтады.
RAID жүйесінің негізінде жатқан идея - компьютерге (әдетте үлкен сервер) дискілерге толы коробка (қобдиша) орнату. Кәдімгі дискілі контроллердің орнына, арнайы RAID-контроллер орнатылады, операциялык жүйе оларды бір диск ретінде кабылдайды. Осылайша, RAID жүйесін пайдалану үпіін, жүйелік администраторлар көзқарасы бойынша үлкен шіюс болып табылатьга, программалық жасауды ешқандай езгерту қажет емес.
Барлык RAID жүйелердің тағы бір қасиеті сол, деректер диск бойынша таралады, ал бүл реакциялары параллельсіздендіруге жол береді.
Компакт-дисктпер. 70-ші жылдары оптикалық дисктер пайда болды (магниттіге карама-карсы). Олардың жазу тығыздығы магнитті дискілердің жазу тығыздығынан бірден айтарлықтай жоғары болды. Басында оптикалық дискілер телевизиялық программаларды жазу үшін құрылды, бірақ одан кейін олар үшін пайдаланудың басқа сферасы ойлап табылды, соның ішінде компьютерлік деректерді сақтау болды. Олардың үлкен потенциалды сыйымдылығының арқасында, оптикалық дисктер көптеген зерттеулердің пәні болды және адам сенгісіз жылдам эволюция жасады.
Компакт-дисктерді өндіру үшін мастер-диск деп аталатын шыны диск-оригиналдың металдық қабығында 0,8 мкм диаметрлі тесік арқылы жағылатын, күшті инфрақызыл лазер қолданылады. Қайта өндіру кезінде, төменгі қуатты жартылай өткізгіш лазер пиггерді және олардың арасындағы аймақты сәулемен жарықтандырады.
Тізбектер және олардың арасындағы аралықтың тізбектелуі дисктің ортасына таяу жерден басталып және дисктің шетінде бітетін үздіксіз түрдегі спираль жолшық түрінде жазылады.
Жазуга мүмкіндігі бар компакт-дисктер. Бұл тасымалдағыштар СD-R (СD-Recordable - жазуға мүмкіндігі бар компакт-диск) деген атаумен белгілі.
Физикалық түрде жазуға мүмкіндігі бар компакт-дисктер кәдімгі С-RОМ сияқты 120 мм поликарбонатты пластинадан тұрады, теқ айырмашылығы, оларға СD-R жазу кезінде лазер сәулесін бағыттау үшін терендігі 0,6 мм спиарль жолшық салынған.
Көпретті қайта жазылатын компакт-дисктер. Көпретті қайта жазуға мүмкіндігі бар СD-RОМ технологиясы СD-RW (Сd-ReWritable - көпретті қайта жазылатын компакт-дисктер) деген атпен пайда болған. Өлшемі бойынша. СD-RW кәдімгі СD-RОМ немесе СD-R компакт-дискілерінен ерекшеленбейді. Бірақ, CD-RW да цианин немесе фталоцианиннің орнына жазылу қабаты ретінде күміс, индий, сурьма және теллурдың кұймалары қолданылады. Бүл кұймалардың әртүрлі шағылуға қабілеті екі тұрақты күйі бар: кристалдык жәие аморфты.
Экономикалық тұрғыдан үлкен сыйымдылықты оптикалық дисктер жасау мүмкін болды. Үш алып және қуатты өнеркәсіп салаларыньң технологиялық күші мен қызығушылықтарын біріктіру нәтижесінде DVD жүйесі жасалды (Digital Video Disk сандық бейнедиск), қазір салтанатты түрде Digital Versatile Disk (әмбебап сандық диск) деп белгілейді. DVD-да компакт-диск тегі сияқты ортақ схема қолданылады, яғни басу әдісімен дайындалған лазермен шағылатын және фотодетектормен саналатын тереңдігі 120 мм-лік плоикарбонатты дисктер пайдаланылады.
Мұндай жақсы жетістіктер сыйымдылықты 650 Мбайттан 4,7 Гбайт-ка дейін жеті есе ұлғайтуға мүмкіндік берді. Оқудың бір жылдамдықты құрылғысы, деректерді секундына 1,4 Мбайт (1,4 Мбайт/с) жылдамдықпен оқиды.
Достарыңызбен бөлісу: |