Запоминающие устройства на магнитных дисках

<

052114 1347 1 Запоминающие устройства на магнитных дискахДля хранения программ и данных в персональных компьютерах используют различного рода накопители, общая емкость которых, как правило, в сотни раз превосходит емкость оперативной памяти. По отношению к компьютеру накопители могут быть внешними и встраиваемыми (внутренними). Внешние накопители имеют собственный корпус и источник питания, что экономит пространство внутри корпуса компьютера и уменьшает нагрузку на его блок питания. Встраиваемые накопители крепятся в специальных монтажных отсеках (drive bays), что позволяет создавать компактные системы, которые совмещают в системном блоке все необходимые устройства. Сам накопитель можно рассматривать как совокупность носителя и соответствующего привода. Различают накопители со сменными и несменными носителями.

Принцип работы магнитных запоминающих устройств основаны на способах хранения информации с использованием магнитных свойств материалов. Как правило, магнитные запоминающие устройства состоят из собственно устройств чтения/записи информации и магнитного носителя, на который, непосредственно, осуществляется запись и с которого считывается информация. Магнитные запоминающие устройства принято делить на виды в связи с исполнением, физико-техническими характеристиками носителя информации и т.д. Наиболее часто различают: дисковые устройства и ленточные устройства. Общая технология магнитных запоминающих устройств состоит в намагничивании переменным магнитным полем участков носителя и считывания информации, закодированной как области переменной намагниченности. Дисковые носители, как правило, намагничиваются вдоль концентрических полей – дорожек, расположенных по всей плоскости круглого носителя. Ленточные носители имеют продольно расположенные поля – дорожки. Запись производится, как правило, в цифровом коде. Намагничивание достигается за счет создания переменного магнитного поля при помощи головок чтения/записи. Головки представляют собой два или более магнитных управляемых контура с сердечниками, на обмотки которых подается переменное напряжение. Изменение полярности напряжения вызывает изменение направления линий магнитной индукции магнитного поля и, при намагничивании носителя, означает смену значения бита информации с 1 на 0 или с 0 на 1.

Для записи информации, как правило, используют различные методы кодирования, но все они предполагают использование в качестве информационного источника не само направление линий магнитной индукции элементарной намагниченной точки носителя, а изменение их направления в процессе продвижения по носителю вдоль концентрической дорожки с течением времени. Такой принцип требует жесткой синхронизации потока бит, что и достигается методами кодирования.

Дисковые устройства делят на гибкие (Floppy Disk) и жесткие (Hard Disk) накопители и носители. Основным свойством дисковых магнитных устройств является запись информации на носитель на концентрические замкнутые дорожки с использованием физического и логического цифрового кодирования информации. Плоский дисковый носитель вращается в процессе чтения/записи, чем и обеспечивается обслуживание всей концентрической дорожки, чтение и запись осуществляется при помощи магнитных головок чтения/записи, которые позиционируют по радиусу носителя с одной дорожки на другую. Дисковые устройства, как правило, используют метод записи называемый методом без возвращения к нулю с инверсией (Not Return Zero – NRZ). Запись по методу NRZ осуществляется путем изменения направления тока подмагничивания в обмотках головок чтения/записи, вызывающее обратное изменение полярности намагниченности сердечников магнитных головок и соответственно попеременное намагничивание участков носителя вдоль концентрических дорожек. При считывании эти участки намагничивания вызывают перемены направления магнитного потока в головках чтения/записи и изменение полярности выходящего напряжения, воспринимаемые как логические единицы данных. Отсутствия такой перемены полярности напряжения расцениваются как логические нули. При этом, совершенно неважно, происходит ли перемена магнитного потока от положительного направления к отрицательному или обратно, важен только сам факт перемены полярности. Методы кодирования данных не влияют на перемены направления потока, а лишь задают последовательность их распределения во времени (способ синхронизации потока данных), так, чтобы, при считывании, эта последовательность могла быть преобразована к исходным данным.

Гибкий диск (англ. floppy disk), или лискета, — носитель небольшого объема информации, представляющий собой гибкий пластиковый диск в защитной оболочке. Используется для переноса данных с одного компьютера на другой и для распространения программного обеспечения.

Способ записи двоичной информации на магнитной среде называется магнитным кодированием. Он заключается в том, что магнитные домены в среде выстраиваются вдоль дорожек в направлении приложенного магнитного поля своими северными и южными полюсами. Обычно устанавливается однозначное соответствие между двоичной информацией и ориентацией магнитных доменов.

Информация записывается по концентрическим дорожкам (трекам), которые делятся на секторы. Количество дорожек и секторов зависит от типа и формата дискеты. Сектор хранит минимальную порцию информации, которая может быть записана на диск или считана. Ёмкость сектора постоянна и составляет 512 байтов.

В настоящее время наибольшее распространение получили дискеты со следующими характеристиками: диаметр 3,5 дюйма (89 мм), ёмкость 1,44 Мбайт, число дорожек 80, количество секторов на дорожках 18.

052114 1347 2 Запоминающие устройства на магнитных дисках 

Рисунок 1. Поверхность магнитного диска

 

Дискета устанавливается в накопитель на гибких магнитных дисках (англ. floppy-disk drive), автоматически в нем фиксируется, после чего механизм накопителя раскручивается до частоты вращения 360 мин-1. 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 последнее время появились трехдюймовые дискеты, которые могут хранить до 3 Гбайт информации. Они изготовливаются по новой технологии Nano2 и требуют специального оборудования для чтения и записи.

Если гибкие диски — это средство переноса данных между компьютерами, то жесткий диск — информационный склад компьютера.

Накопитель на жёстких магнитных дисках (англ. HDD — Hard Disk Drive) или винчестерский накопитель — это наиболее массовое запоминающее устройство большой ёмкости, в котором носителями информации являются круглые алюминиевые пластины — платтеры, обе поверхности которых покрыты слоем магнитного материала. Используется для постоянного хранения информации — программ и данных

Как и у дискеты, рабочие поверхности платтеров разделены на кольцевые концентрические дорожки, а дорожки — на секторы. Головки считывания-записи вместе с их несущей конструкцией и дисками заключены в герметически закрытый корпус, называемый модулем данных.   При установке модуля данных на дисковод он автоматически соединяется с системой, подкачивающей очищенный охлажденный воздух.   Поверхность платтера имеет магнитное покрытиетолщиной всего лишь в 1,1 мкм, а также слой смазки для предохранения головки от повреждения при опускании и подъёме на ходу. При вращении платтера над ним образуется воздушный слой, который обеспечивает воздушную подушку для зависания головки на высоте 0,5 мкм над поверхностью диска.

Винчестерские накопители имеют очень большую ёмкость: от 1 до 8000 Гбайт. У современных моделей скорость вращения шпинделя (вращающего вала) обычно составляет 7200 об/мин, среднее время поиска данных 9 мс, средняя скорость передачи данных до 3000 Мбайт/с. В отличие от дискеты, жесткий дисквращается непрерывно. Все современные накопители снабжаются встроенным кэшем (обычно 128 Мбайта), который существенно повышает их производительность. Винчестерский накопитель связан с процессором через контроллер жесткого диска

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 2

 

Выполнение данного задания предусматривает решение примеров на перевод чисел из одной системы счисления в другую с представлением полных математических выкладок (точность представления чисел — до пятого знака после запятой) и представление чисел в форме с плавающей и с фиксированной точкой.

В первом примере необходимо перевести числа из десятичной системы счисления в двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную.

Во втором примере необходимо перевести числа из двоичной системы счисления в десятичную, восьмеричную и шестнадцатеричную.

В третьем примере числа, заданные в форме с плавающей точкой необходимо представить в форме с фиксированной точкой.

Варианты заданий определяются по таблице:

568,547

284,951

11100001,10111

11110001,00011

+9.262E+02

+5.682E-04

-4.535E+03

-1.296E-01

 

+9.262E+02= 926

+5.682E-04 = 0,0005682

-4.535E+03=-4535

-1.296E-01=0,1296

568,547(10) = 1000111000.100011(2) = 1070. 43004(8) = 238. 8C083(16)

568|16

560 35 |16

8 32 2

3

0.547 · 16 = 8.752

0.752 · 16 =12.032

0.032· 16 =0.512

0.512 · 16 = 8.192

0.192· 16 =3.072

 

568|8

568 71 |8

0 64 8 |8

7 8 1

0

0.547 · 8 = 4.376

0.376 · 8 = 3.008

0.008 · 8 =0.064

0.064 · 8 =0.512

0.512· 8 =4.096

<

 

 

568 |2

568 284|2

284 142 |2


142 71 |2

0 70 35|2

1 34 17|2

1 16 8 |2


1


8 4|2

0 4 2|2

0 2 1

0

0.547 ·2 = 1,094

0,094 · 2 = 0,188

0,188 · 2 = 0,376

0,376· 2 = 0,752

0,752· 2 = 1,504

0,504· 2 = 1,008

 

284,951(10) =434. 74672 (8) = 100011100.11110(2) = 11C. F374B(16)

 

284|16

272 17 |16

12 16 1

1

0.951 · 16 = 15.216

0.216 · 16 = 3.456

0.456 · 16 =7.296

0.296· 16 =4.736

0.736 · 16 =11.776

 

 

284|8

280 35 |8

4 32 4

3

0.951 · 8 =7.608

0.608 · 8 =4.864

0.864 · 8 = 6.912

0.912 · 8 = 7.296

0.296 · 8 =2.368

 

284 |2

284 142 |2

0 142 71|2

0 70 35 |2

1 34 17 |2

1 16 8 |2

1 8 4 |2

0 4 2 |2

0 2 1

0

 

11100001,10111 = 225.71875(10) = 341.56 (8)= E1.B8(16)

11110001,00011 = 241.09375(10) = 361.06(8)= F1.18(16)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 3

 

Целью данного задания является проверка умения студента работать с файловой системой. Задание состоит из двух частей. В первой части требуется записать шаблон, объединяющий в группу заданные файлы. Во второй части задания требуется записать маршруты (пути доступа) к заданным файлам, если иерархическое дерево папок диска имеет следующий вид:

052114 1347 3 Запоминающие устройства на магнитных дисках

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Запишите маршрут к следующим файлам:

мгук.ррt из папки Учебная

Путь:

D:\Мгук\Работа\Учебная\ Мгук.ррt

 

Листовка.txt из папки Work

Путь:

D:\Work\Листовка.txt

Все файлы, с именем readme и любым расширением

Записать шаблон, объединяющий:

– все файлы с именем readme и любым расширением

Шаблон:

 

readme.*

– все файлы, имена которых начинаются на «а» и содержат не более 5 символов

Шаблон:

a????.*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 4

 

Для выполнения задания по данному вопросу необходимо разработать в текстовом процессоре Microsoft Word рекламный лист на заданную тему. Документ должен содержать:

  • текст;
  • фигурный текст;
  • рисунок;
  • таблицу;

Темы для разработки документов представлены в таблице:

Рекламный лист домостроительного комбината с описанием квартир 3-х новых домов, выставленных на продажу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

052114 1347 4 Запоминающие устройства на магнитных дисках

052114 1347 5 Запоминающие устройства на магнитных дисках

в подарок при покупке любого автомобиля!*

Наши филиалы по всей России

Филиал  

Адрес 

Краснодар 

ул. Калинина, 399 

Москва 

ул. Вишневая, 10 

Санкт-Петербург

ул. Свободы, 110/2 

Самара 

ул. Красная, 201 

Воронеж  

ул. Люзюкова, 20 

* при покупке автомобиля в полной комплектации и с дополнительным оборудованием

 

 

 

 

Задание 5

 

1. Постановка задачи.

Программа должна выполнять расчет производительности труда в торговле (товарооборот на одного работника) по формуле:

052114 1347 6 Запоминающие устройства на магнитных дисках

где n — количество наименований товаров;

Pi — розничная цена товара i — того наименования;

Mi — количество проданных товаров i — того вида;

Ti — затраты труда на рубль оборота товара i — того вида.

2. Описание переменных

N – количество наименований товаров, целое число (integer);

i – промежуточная переменная для организации цикла, целое число (integer);

P – цена i-го товара, вещественное число (real)

M – количество проданных товаров i-го вида, целое число (integer)

T – затраты труда на рубль оборота товара i-го вида, вещественное число (real);

S1 – сумма значений Pi*Mi, вещественное число (real);

S2 – сумма значений Pi*Mi*Ti, вещественное число (real);

K – производительность труда, вещественное число (real).

  1. Графическая схема алгоритма

Блок-схема алгоритма приведена на рисунке 3.

  1. В начале работы программы обнуляем суммы S1 и S2.
  2. Пользователь вводит значение N – количество товаров для ввода.
  3. Организуем цикл. Параметр цикла – i – принимает значения от 1 до N c шагом приращения 1. В цикле выполняются следующие действия:
    1. Пользователь вводит значения переменных P, M, T для каждого товара;
    2. В S1 накапливаем сумму произведений P*M;
    3. В S2 накапливаем сумму произведений P*M*T.
  4. По окончании работы цикла, вычисляем K = S1/S2.
  5. Выводим K на экран.

 

052114 1347 7 Запоминающие устройства на магнитных дисках052114 1347 8 Запоминающие устройства на магнитных дисках

Рисунок – Блок-схема алгоритма.Pascal

program v5;

uses crt;

var N,i,M:integer;

P,T,S1,S2,K:real;

 

begin

clrscr; {Очищаем экран}

S1:=0; {Обнуляем S1}

S2:=0; {Обнуляем S2}

write(‘Введите кол-во наименований товара:’); {Вывод приглашения на ввод N}

readln(N); {Ввод N}

for i := 1 to N {Цикл для N товаров}

do

begin

writeln(‘—Введите характеристики продаж товара N’,i);

write(‘Укажите стоимость товара:’); {Ввод P,M,T}

readln(P);

write(‘Укажите кол-во проданного товара:’);

readln(M);

write(‘Укажите затраты на рубль оборота товара:’);

readln(T);

S1 := S1 + P*M; {Накопление суммы S1}

S2 := S2 + P*M*T; {Накопление суммы S2}

end;

K := S1 / S2; {Вычисление К}

writeln(‘Производительность труда К=’,K:10:3); {Вывод К на экран}

end.

 

  1. Результаты выполнения программы:

Проверим выполнение программы.

Исходные данные: N=3

P1 = 10, M1 = 100, T1 = 0.5

P2 = 100, M2 = 10, T2 = 0,1

P3 = 1000, M3 = 1, T3 = 0,4

Выполним расчет по формуле:

052114 1347 9 Запоминающие устройства на магнитных дисках

Введем исходные данные в программу и проверим результат (рисунок 4).

052114 1347 10 Запоминающие устройства на магнитных дисках

Рисунок 4. Результат выполнения программы

 


Список литературы

 

  1. Информатика. В 2-х кн. / Под ред. Н.В. Макаровой- М.: Финансы и статистика, 2010.
  2. Информатика. Базовый курс / Симонович С.В. и др.- СПб: Издательство «Питер», 2008.
  3. Львов И.Б., Казеев Г.Г., Морев И.А. Информатика.– Владивосток: АВГУ. 2008.
  4. Хамахер К., Вранешич З., Заки С. Организация ЭВМ.–СПб.: Питер, 2010.
  5. Хомоненко А.Д. Основы современных компьютерных технологий//Учебное пособие для вузов. – С-Пбт: Корона принт, 2008.
  6. Фигурнов В.Э. IBM РС для пользователя. — М.:ИНФРА, 2010.

 

 

 

 

 


 

<

Комментирование закрыто.

WordPress: 22.63MB | MySQL:121 | 1,507sec