Автор работы: Пользователь скрыл имя, 03 Апреля 2014 в 13:30, реферат
Краткое описание
Накопитель на жестком диске относится к наиболее совершенным и сложным устройствам современного персонального компьютера. Его диски способны вместить многие мегабайты информации, передаваемой с огромной скоростью. В то время как почти все элементы компьютера работают бесшумно, жесткий диск ворчит и поскрипывает, что позволяет отнести его к тем немногим компьютерным устройствам, которые содержат как механические, так и электронные компоненты. Основные принципы работы жесткого диска мало изменились со дня его создания.
Содержание
Задача 1 2 1. Принцип работы жесткого диска 2 2. Устройство жесткого диска 4 3. Работа жесткого диска 7 4. Интерфейс жестких дисков 11 Задача 2 12 Задача 3 14
В винчестерах последнего поколения используются
технологии PRML (Partial Response, Maximum Likelihood - максимальное
правдоподобие при неполном отклике) и
S.M.A.R.T. (Self Monitoring Analysis and Report Technology - технология
самостоятельного следящего анализа и
отчетности). Первая разработана по причине
того, что при
существующих плотностях записи уже невозможно
четко и однозначно считывать сигнал с
поверхности диска – уровень помех и искажений
очень велик. Вместо прямого преобразования
сигнала используется его сравнение с
набором образцов, и на основании максимальной
похожести делается заключение о приеме
того или иного кодового слова - примерно
так же мы читаем слова, в которых пропущены
или искажены буквы.
Винчестер, в котором реализована
технология S.M.A.R.T., ведет статистику своих
рабочих параметров (количество старт/стопов
и наработанных часов, время разгона шпинделя,
обнаруженные/исправленные ошибки и т.п.),
которая регулярно сохраняется в перепрограммируемом
ПЗУ или в служебных зонах диска. Эта информация
накапливается в течение всей жизни винчестера
и может быть в любой момент затребована
программами анализа; по ней можно судить
о состоянии механики, условиях эксплуатации
или примерной вероятности выхода из строя.
Интерфейсы жестких
дисков
Развитие интерфейсов винчестеров
шло двумя параллельными путями: дешевым
и дорогим. Дорогое решение заключалось
в создании на плате самого винчестера
отдельного интеллектуального контроллера,
который бы брал на себя значительную
часть работы по взаимодействию с винчестером.
Результатом этого подхода явился интерфейс
SCSI, который быстро завоевал популярность
на рынке серверов. Одним из преимуществ
этого подхода являлась возможность подключения
к компьютеру значительного для того времени
количества устройств, требующих для своей
работы широкого канала передачи данных.
Простое и дешевое решение - переложить
значительную часть операций по вводу-
выводу на центральный процессор. У этого
решения вполне очевидный недостаток:
снижение общей вычислительной мощности
системы, особенно заметное при многозадачной
работе. А в те времена, когда процессоры
не были такими мощными, это сильно ограничивало
возможности, в частности, файловых серверов.
Результатом воплощения в жизнь этого
подхода явился широко распространенный
интерфейс IDE.
Этот интерфейс был сравнительно дешев
и, хотя не был самым производительным,
полностью вытеснил другие интерфейсы
с рынка дешевых и недорогих систем. Он
постепенно развивался, и со временем
появились стандарты UDMA, существенно ускоряющие
работу винчестеров, интерфейсы IDE стали
более интеллектуальными. А так как производительность
процессоров росла быстрее производительности
винчестеров, то ограничения интерфейса
IDE играли все меньшую роль.
Тем самым на сегодня мы имеем
два типа винчестеров: высокопроизводительные
SCSI и "ширпотреб" - IDE. Принципиальных
различий в устройстве самих винчестеров
SCSI и IDE нет, но исторически сложилось,
что SCSI рассчитан на сегмент дорогих серверных
решений, поэтому в среднем они быстрее
и, как следствие, существенно дороже.
Пропускная скорость SCSI значительно
выше IDE, целых 160 Мб/с. А IDE работает со скоростью
33,66 и 100 Мб/с. Соответствующие стандарты
называются ATA/33, ATA/66 и ATA/100.