Главная    Почта    Новости    Каталог    Одноклассники    Погода    Работа    Игры     Рефераты     Карты
  
по Казнету new!
по каталогу
в рефератах

Накопители на жестких магнитных дисках

 собственным соображениям.
 В настоящее время, для позиционирования  головок  чтения/записи,  наиболее
часто, применяются шаговые и линейные двигатели механизмов  позиционирования
и механизмы перемещения головок в целом.
 В системах с шаговым  механизмом  и  двигателем  головки  перемещаются  на
определенную   величину,   соответствующую   расстоянию   между   дорожками.
Дискретность шагов зависит либо от характеристик  шагового  двигателя,  либо
задается  серво-метками  на  диске,  которые  могут  иметь   магнитную   или
оптическую   природу.   Для   считывания   магнитных   меток    используется
дополнительная серво-головка, а  для  считывания  оптических  -  специальные
оптические датчики.
 В системах с линейным приводом головки перемещаются электромагнитом, а для
определения необходимого положения  служат  специальные  сервисные  сигналы,
записанные  на   носитель   при   его   производстве   и   считываемые   при
позиционировании  головок.  Во   многих   устройствах   для   серво-сигналов
используется целая поверхность и специальная головка или оптический  датчик.
Такой способ  организации  серво-данных  носит  название  выделенная  запись
серво-сигналов. Если серво-сигналы записываются на  те  же  дорожки,  что  и
данные и для них выделяется специальный серво-сектор, а чтение  производится
теми же головками,  что  и  чтение  данных,  то  такой  механизм  называется
встроенная  запись  серво-сигналов.  Выделенная  запись  обеспечивает  более
высокое быстродействие, а встроенная - повышает емкость устройства.
 Линейные приводы перемещают  головки  значительно  быстрее,  чем  шаговые,
кроме того,  они  позволяют  производить  небольшие  радиальные  перемещения
"внутри"   дорожки,   давая   возможность   отследить    центр    окружности
серводорожки. Этим достигается положение головки, наилучшее  для  считывания
с каждой дорожки, что значительно повышает достоверность считываемых  данных
и исключает необходимость  временных  затрат  на  процедуры  коррекции.  Как
правило, все устройства с линейным приводом  имеют  автоматический  механизм
парковки головок чтения/записи при отключении питания устройства.
 Парковкой головок называют процесс их перемещения в безопасное  положение.
Это - так называемое "парковочное" положение головок в той  области  дисков,
где ложатся головки. Там, обычно,  не  записано  никакой  информации,  кроме
серво-данных,  это  специальная  "посадочная  зона"  (Landing   Zone).   Для
фиксации привода головок в этом  положении  в  большинстве  ЖД  используется
маленький постоянный магнит, когда головки принимают  парковочное  положение
- этот магнит соприкасается с основанием  корпуса  и  удерживает  позиционер
головок от ненужных  колебаний.  При  запуске  накопителя  схема  управления
линейным   двигателем   "отрывает"   фиксатор,   подавая    на    двигатель,
позиционирующий  головки,  усиленный  импульс  тока.  В   ряде   накопителей
используются и другие способы фиксации - основанные, например, на  воздушном
потоке, создаваемом вращением дисков. В запаркованном  состоянии  накопитель
можно транспортировать при достаточно плохих физических условиях  (вибрация,
удары, сотрясения), т.к.  нет  опасности  повреждения  поверхности  носителя
головками. В  настоящее  время  на  всех  современных  устройствах  парковка
головок   накопителей   производится   автоматически   внутренними   схемами
контроллера  при  отключении  питания  и  не  требует  для   этого   никаких
дополнительных программных операций, как это было с первыми моделями.
 Во время работы все механические части накопителя  подвергаются  тепловому
расширению, и расстояния между  дорожками,  осями  шпинделя  и  позиционером
головок чтения/записи меняется. В  общем  случае  это  никак  не  влияет  на
работу накопителя, поскольку для стабилизации используются  обратные  связи,
однако некоторые модели время  от  времени  выполняют  рекалибровку  привода
головок, сопровождаемую характерным звуком, напоминающим звук при  первичном
старте, подстраивая систему к изменившимся расстояниям.
 Плата электроники современного  накопителя  на  жестких  магнитных  дисках
представляет   собой   самостоятельный    микрокомпьютер    с    собственным
процессором, памятью,  устройствами  ввода/вывода  и  прочими  традиционными
атрибутами присущими компьютеру.  На  плате  могут  располагаться  множество
переключателей  и  перемычек,  однако  не  все  из  них  предназначены   для
использования   пользователем.   Как   правило,   руководства   пользователя
описывают назначение  только  перемычек,  связанных  с  выбором  логического
адреса устройства и режима его работы, а для накопителей с интерфейсом  SCSI
-   и   перемычки,   отвечающие   за    управление    резисторной    сборкой
(стабилизирующей нагрузкой в цепи).


         Основные физические и логические параметры жестких дисков.


 Все накопители, так или иначе, соответствуют стандартам, определяемым либо
независимыми   комитетами   и   группами   стандартизации,    либо    самими
производителями. Среди множества технических характеристик  отличающих  одну
модель от другой можно выделить некоторые, наиболее важные  с  точки  зрения
пользователей и производителей, которые, так  или  иначе,  используются  при
сравнении накопителей различных производителей и выборе устройства.
 Диаметр дисков (disk diameter) – параметр довольно свободный от каких-либо
стандартов, ограничиваемый лишь форм-факторами  корпусов  системных  блоков.
Наиболее распространены накопители с диаметром дисков 2.2, 2.3, 3.14 и  5.25
дюймов. Диаметр  дисков  определяет  плотность  записи  на  дюйм  магнитного
покрытия. Накопители большего диаметра содержат большее число дорожек,  и  в
них,  как  правило,  используются  более  простые  технологии   изготовления
носителей, предназначенных для меньшей плотности записи. Они,  как  правило,
медленнее своих меньших собратьев и имеют меньшее  число  дисков,  но  более
надежны.  Накопители  с  меньшим  диаметром  больших  объемов  имеют   более
высокотехнологичные поверхности и высокие  плотности  записи  информации,  а
также, как правило, и большее число дисков.
 Число поверхностей  (sides  number)  –  определяет  количество  физических
дисков нанизанных на шпиндель. Выпускаются накопители с числом  поверхностей
от 1 до 8 и более.  Однако,  наиболее  распространены  устройства  с  числом
поверхностей от 2 до 5. Принципиально, число поверхностей  прямо  определяет
физический  объем  накопителя  и  скорость  обработки  операций   на   одном
цилиндре. Так  как  операции  на  поверхностях  цилиндра  выполняются  всеми
головками синхронно, то теоретически, при равных  всех  остальных  условиях,
более быстрыми окажутся накопители с большим числом поверхностей.
 Число цилиндров (cylinders number) – определяет, сколько дорожек  (треков)
будет располагаться на одной поверхности. В настоящее время  все  накопители
емкостью более 1 Гигабайта имеют  число  цилиндров  более  1024,  вследствие
чего, для распространенных ОС применяются унифицированные режимы  доступа  с
пересчетом и эмуляцией и виртуализацией числа головок, цилиндров и  секторов
(LBA и Large).
 Число секторов (sectors count) – общее число  секторов  на  всех  дорожках
всех поверхностей накопителя. Определяет физический неформатированный  объем
устройства.
 Число секторов на дорожке (sectors per track) – общее  число  секторов  на
одной дорожке. Часто, для современных накопителей показатель условный,  т.к.
они имеют неравное число секторов на внешних и внутренних дорожках,  скрытое
от системы и пользователя интерфейсом устройства.
 Частота  вращения  шпинделя  (rotational  speed  или  spindle   speed)   –
определяет, сколько времени будет затрачено на  последовательное  считывание
одной дорожки или цилиндра. Частота вращения измеряется в оборотах в  минуту
(rpm). Для дисков емкостью до 1 гигабайта она обычно равна 5,400 оборотов  в
минуту, а у более вместительных достигает 7,200 и 10000 rpm.
 Время перехода от одной дорожки к  другой  (track-to-track  seek  time)  –
обычно составляет от 3.5 до 5 миллисекунд, а у самых быстрых  моделей  может
быть  от  0.6  до  1  миллисекунды.  Этот  показатель  является   одним   из
определяющих быстродействие накопителя, т.к. именно  переход  с  дорожки  на
дорожку является самым длительным процессом в серии процессов  произвольного
чтения/записи на дисковом устройстве. Показатель используется  для  условной
оценки  производительности  при  сравнении  накопителей  разных  моделей   и
производителей.
 Время успокоения головок (head latency time) – время, проходящее с момента
окончания позиционирования головок на требуемую дорожку  до  момента  начала
операции  чтения/записи.  Является   внутренним   техническим   показателем,
входящим в показатель - время перехода с дорожки на дорожку.
 Время установки или  время  поиска  (seek  time)  –  время,  затрачиваемое
устройством на перемещение  головок  чтения/записи  к  нужному  цилиндру  из
произвольного положения.
 Среднее время установки или  поиска  (average  seek  time)  –  усредненный
результат большого  числа  операций  позиционирования  на  разные  цилиндры,
часто называют  средним  временем  позиционирования.  Среднее  время  поиска
имеет  тенденцию  уменьшаться  с  увеличением   емкости   накопителя,   т.к.
повышается плотность записи и увеличивается  число  поверхностей.  Например,
для 540-мегабайтных дисков наиболее типичны величины от  10  до  13,  а  для
дисков свыше гигабайта - от  7  до  10  миллисекунд.  Среднее  время  поиска
является  одним   из   важнейших   показателей   оценки   производительности
накопителей, используемых при их сравнении.
 Время ожидания (latency) – время, необходимое для прохода нужного  сектора
к  головке,  усредненный  показатель  –  среднее  время  ожидания   (aver
12345След.
скачать работу

Накопители на жестких магнитных дисках

 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ