Файл: Содержание Введение 2 Проблема увеличения объема диска 30 Устройство чтения компактдисков (cdrom) 31 dvd 32 Другие устройства накопления и хранения информации .doc
Добавлен: 10.11.2023
Просмотров: 252
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
В НГМД используются три разновидности дискет: диаметром 203 мм (8"), диаметром 133 мм (5,25") и диаметром 89 мм (3,5"), последние заключены в жесткий пластмассовый корпус. Наибольшее распространение получили дискеты диаметром 5,24" и 3,5".Дискета 5" представляет собой прямоугольный конверт из черной бумаги с вырезами, в который вложена лавсановая пленка, на поверхность которой нанесен магнитный слой.Дискета 3,5" представляет собой пластмассовый корпус с металлической задвижкой, предохраняющей поверхность дискеты от повреждения. В зависимости от емкости дискеты на пластмассовом корпусе имеется различное количество отверстий (рис. 1).Отверстия 2 и 3 присутствуют только на дискетах повышенной емкости. Отверстие 1 является единственным на дискетах емкостью 720 Кбайт. На дискетах емкостью 1,44 Мбайта имеются отверстия 1 и 2. На дискетах емкостью 2,88 Мбайт (для них нужны специальные дисководы) имеются три отверстия (1, 2, 3). Отверстие 1 на всех дискетах служит для защиты записи.НГМД могут использовать одну или две поверхности дискеты — это зависит от используемого количества головок.Рис. 1. Внешний вид дискеты диаметром 3"Головки могут перемещаться вдоль поверхности дискеты с помощью шагового двигателя. Различают НГМД, у которых шаговые двигатели могут сделать 40 и 80 шагов. В связи с этим стандартные дискеты могут иметь 40 или 80 дорожек на одной стороне. Для обозначения типа дискеты используются двухбуквенные метки:• SS (single sided) — односторонние;• DS (double sided) — двухсторонние;• SD (single density) — одинарная плотность;• DD (double density) — двойная плотность;• QD (quadro density) — учетверенная плотность;• HD (high density) — высокая плотность;• ED (Extra-High density) — сверхвысокая плотность.Объем хранимой на дискете информации зависит как от конструкции дискеты, так и от способа размещения информации на ней.Перед первым использованием дискета размечается (форматируется). При этом на нее наносится служебная информация. Характер и место нахождения служебной информации определяются форматом. В каждой операционной системе есть свои стандартные форматы (которые эта операционная система умеет читать и использовать в работе).Каждая дорожка делится на части — сектора. Все дорожки содержат одно и то же количество секторов. Емкость сектора — это то наименьшее количество данных, которое может быть записано на дискету (или считано с нее) за одну операцию ввода-вывода.
Количество дорожек, число секторов на одной дорожке, емкость одного сектора и количество рабочих поверхностей у дискеты определяют ее емкость.В IBM PC используются две рабочие поверхности: 40 или 80 дорожек на одной поверхности; 8, 9, 15 или 18 секторов на одной дорожке; 128, 256, 512 или 1024 байта в одном секторе.Одной из характеристик дискеты является допустимая плотность записи:• продольная:(SD) — нормальная: 24 TPI (tape per inch — метки на дюйм);(DD) — двойная: 48 TPI;(HD — high density) — учетверенная (quadro density): 96 TPI;• поперечная:одинарная (20 дорожек);двойная (40 дорожек);учетверенная (80 дорожек): (QD-9 объемом 720 Кбайт), (QD-15 объемом 1,2 Мбайта (размер сектора в QD-15 равен 1 Кбайту)).Для расширения возможностей DOS разработаны программы 800.com и PU_1700.com, которые позволяют работать с нестандартными форматами дискет.Логическая структура диска: магнитный диск (гибкий или жесткий) перед первым использованием должен быть отформатирован. Во время форматирования диска на его поверхности с помощью магнитных головок делаются пометки: размечаются дорожки и сектора на них, создаются управляющие области дискеты.Весь процесс форматирования делится на три части: физическая разметка, создание логических структур и загрузка на диск операционной системы (т.е. физическое, логическое и системное форматирование).Физическое форматирование состоит в разметке дорожек (trek) и секторов с нанесением обозначений секторов в выделенных на треках служебных областях. Сектора отделяются друг от друга интервалами. Началом отсчета для разметки диска является специальное отверстие (индекс).Дорожки нумеруются от 0 до N — 1 (где N — общее количество дорожек) от края диска к центру. На физическом уровне сектора нумеруются от 1 до т.Структура развертки дорожки дискеты после разметки показана на рис. 2.Рис. 2. Структура дорожки дискетыДля форматов DS-8 и DD-8 интервал 1 представляет собой 32 байта «4Е», интервал 2 — 22 байта «4Е», интервал 3 — 80 байт «4Е». Каждый сектор включает 574 байта.Логическое форматирование заключается в оформлении диска соответственно стандартам операционной системы. Цель логического форматирования — создание на диске управляющих таблиц для учета использования имеющихся ресурсов.Системное форматирование
Байт — описатель среды (дескриптор носителя — FD) может принимать значения, приведенные в табл. 3.Программа начальной загрузки, содержащаяся в ВООТ-секторе, предназначена для считывания с системной дискеты резидентных файлов MS DOS и командного процессора и размещения их в ОП.Таблица размещения файлов (File allocation table, FAT) отображает структуру области данных диска — текущее распределение области данных дискеты между файлами.Возможные значения байта-описателя Таблица 3
DOS делит всю область данных диска на элементарные логические единицы — кластеры. Если необходимо записать на диск какой-либо набор данных (файл), то независимо от его длины память для этого будет выделяться кластерами. Размер кластера зависит от типа формата. На дискетах емкостью 360 Кбайт (DS/DD-9) кластер состоит из двух секторов по 512 байт и имеет объем 1 Кбайт. Все кластеры диска имеют свои номера. FAT дискеты состоит из 12-битовых элементов (у жестких дисков большого объема — из 16-битовых).Нулевой элемент содержит идентификатор формата дискеты:FFF — формат SS, 8 секторов на дорожке для 8" дискеты;FFE — 8 секторов на дорожке для 8" дискеты;FFC — SS/DD-9;FFD — DS/DD-9;FF9 — DS/HD-9 или DS/HD-15;FFO — DS/HD-18 или какой-либо другой, уточненный по ВООТ-сектору.Первый элемент FAT содержит код FFF.Начиная со второго, каждый элемент FAT содержит статус соответствующего кластера (свободен — 000, занят — 002-FFO, поврежден — FF1-FF7) в последовательности, изображенной в табл. 4.
Количество дорожек, число секторов на одной дорожке, емкость одного сектора и количество рабочих поверхностей у дискеты определяют ее емкость.В IBM PC используются две рабочие поверхности: 40 или 80 дорожек на одной поверхности; 8, 9, 15 или 18 секторов на одной дорожке; 128, 256, 512 или 1024 байта в одном секторе.Одной из характеристик дискеты является допустимая плотность записи:• продольная:(SD) — нормальная: 24 TPI (tape per inch — метки на дюйм);(DD) — двойная: 48 TPI;(HD — high density) — учетверенная (quadro density): 96 TPI;• поперечная:одинарная (20 дорожек);двойная (40 дорожек);учетверенная (80 дорожек): (QD-9 объемом 720 Кбайт), (QD-15 объемом 1,2 Мбайта (размер сектора в QD-15 равен 1 Кбайту)).Для расширения возможностей DOS разработаны программы 800.com и PU_1700.com, которые позволяют работать с нестандартными форматами дискет.Логическая структура диска: магнитный диск (гибкий или жесткий) перед первым использованием должен быть отформатирован. Во время форматирования диска на его поверхности с помощью магнитных головок делаются пометки: размечаются дорожки и сектора на них, создаются управляющие области дискеты.Весь процесс форматирования делится на три части: физическая разметка, создание логических структур и загрузка на диск операционной системы (т.е. физическое, логическое и системное форматирование).Физическое форматирование состоит в разметке дорожек (trek) и секторов с нанесением обозначений секторов в выделенных на треках служебных областях. Сектора отделяются друг от друга интервалами. Началом отсчета для разметки диска является специальное отверстие (индекс).Дорожки нумеруются от 0 до N — 1 (где N — общее количество дорожек) от края диска к центру. На физическом уровне сектора нумеруются от 1 до т.Структура развертки дорожки дискеты после разметки показана на рис. 2.Рис. 2. Структура дорожки дискетыДля форматов DS-8 и DD-8 интервал 1 представляет собой 32 байта «4Е», интервал 2 — 22 байта «4Е», интервал 3 — 80 байт «4Е». Каждый сектор включает 574 байта.Логическое форматирование заключается в оформлении диска соответственно стандартам операционной системы. Цель логического форматирования — создание на диске управляющих таблиц для учета использования имеющихся ресурсов.Системное форматирование
заключается в загрузке на диск резидентных файлов операционной системы.
В результате форматирования образуется функциональная структура диска, изображенная на рис. 3.
Рис. 3. Функциональная структура диска
Служебная область дискеты заполняется при форматировании дискеты всегда, системная область — только при создании системной дискеты. Размер служебной области составляет 2% от общей емкости дискеты.
В IBM PC используется несколько типов дисководов (НГМД), которые позволяют работать только с определенными форматами. Виды стандартизованных форматов приведены в табл. 1.
Таблица 1. Стандартные форматы НГМД MS DOS
| Обозначение | Количество | Объем, Кбай-тов | Диаметр, дюйм | Размер FAT, секторов | Размер каталога, секторов | ||
| сторон | секторов | дорожек | |||||
| SS/DD-8 | 1 | 8 | 40 | 160 | 5 | 2 | 4 |
| DS/DD-8 | 2 | 8 | 40 | 320 | 5 | 2 | 2 |
| SS/DD-9 | 1 | 9 | 40 | 180 | 5 | 2 | 4 |
| DS/DD-9 | 2 | 9 | 40 | 360 | 5 | 2 | 7 |
| DS/HD-15 | 2 | 15 | 80 | 1200 | 5 | 14 | 14 |
| DS/HD-9 | 2 | 9 | 80 | 720 | 3 | 10 | 7 |
| DS/HD-18 | 2 | 18 | 80 | 1440 | 3 | 18 | 18 |
-
Назначение и структура служебных секторов
| Смещение от начала сектора (байт) | Длина записи | Содержание |
| 0 | 3 | Команда перехода на программу начальной загрузки |
| 3 | 8 | Название фирмы-производителя ОС или программы форматирования (произвольная информация) |
| OBh | 2 | Количество байтов в секторе (200h) |
| ODh | 1 | Количество секторов в кластере |
| OEh | 2 | Количество секторов перед FAT (1) |
| 10h | 1 | Количество копий FAT (2) |
| 11h | 2 | Максимальное количество 32-байтовых элементов корневого каталога (70h) |
| 13h | 2 | Общее количество секторов на дискете (200h) |
| 15h | 1 | FD-дескриптор носителя (байт-описатель среды носителя данных) (см. табл. 8.5) |
| 16h | 2 | Количество секторов, занимаемых одним экземпляром FAT (2) |
| 18h | 2 | Количество секторов на одной дорожке (9) |
| lAh | 2 | Число рабочих поверхностей на дискете (2) |
| 1Ch | 2 | Количество «скрытых» секторов (00) |
| 1Eh | | Начало программы загрузки |
Байт — описатель среды (дескриптор носителя — FD) может принимать значения, приведенные в табл. 3.Программа начальной загрузки, содержащаяся в ВООТ-секторе, предназначена для считывания с системной дискеты резидентных файлов MS DOS и командного процессора и размещения их в ОП.Таблица размещения файлов (File allocation table, FAT) отображает структуру области данных диска — текущее распределение области данных дискеты между файлами.Возможные значения байта-описателя Таблица 3
| Значение байта FD | Диаметр дискеты | Количество сторон | Количество на дорожке | Тип формата |
| FF | 8" | 2 | 8 | |
| FE | 8" | 1 | 8 | |
| FD | 5" | 2 | 9 | DS/DD-9 |
| FC | 5" | 1 | 9 | SS/DD-9 |
| F9 | 5" | 2 | 15 | DS/HD-15 |
| F8 | жесткий диск | |||