Изпитна тема №8: Компютърна система с процесор Pentium II



страница2/5
Дата17.11.2017
Размер0.78 Mb.
Размер0.78 Mb.
1   2   3   4   5

Най-важните характеристики, които трябва да се знаят при паметта, са следните:

  • Физически пакет, в който се произвежда;

  • Тип използвана технология за памет;

  • Бързина, с която работи;

  • Дали поддържа някакъв тип корекция за грешки.

Видове RAM памет

Статична RAM памет (SRAM – Static RAM) – използва се в свръхбързодействащи буферни подсистеми (например като кеш-памет L2). Опакована е в DIL чипове или е вградена в CPU. Запомнящата клетка се състои от flip-flop тригери (електронни компоненти, които имат две състояния с възможност за бързо превключване от едното в другото). Тя може да запазва своето съдържание благодарение на малък заряд от обикновена батерия. Тази памет се използва и при преносими компютри и други малки електронни устройства, които се включват и изключват непрекъснато. Паметта от типа Flash RAM, която също се използва в преносими компютри, е спецална форма на SRAM. Възможността на SRAM да запазва съдържанието си позволява да добавяте адреси или телефонни номера в своя електронен бележник, да го изключвате, но въпреки това съответния адрес или телефонен номер да остане запазен в паметта, когато отново включите своя преносим компютър. Това е нещо като съчетание на памет с миниятюрен твърд диск. Паметта от типа SRAM е много по-скъпа от DRAM и това е причина, поради която тя не се използва като основна памет в обикновените персонални компютри. Тя е много по-бърза, отколкото DRAM и затова се използваза кеш-памет.

Динамична RAM памет (DRAM - DynamicRAM) – основна системна памет, пакетирана като SIMM-ове или като DIMM-ове. За запомнящата клетка се използва кондензатор, който съхранява електрически заряд. За осигуряване на стабилност на съхранената информация се прави презареждане на паметта, т.н. опресняване. Варианти на динамична памет са:



  • FPM (Fast Page Mode) RAM;

  • EDO (Extended Data Out) RAM;

  • BEDO (Burst Extended Data Out);

  • SDRAM (Synchronous) DRAM;

  • DDR (Double Data Rate) RAM;

  • RDRAM (Rumbus) DRAM.

Синхронната DRAM или SDRAM ускорява в голяма степен процеса на доставяне и получаване на данни от и към процесора. Благодарение на добавянето на допълнителна интегрална схема, която функционира като тактов (синхронизиращ) механизъм, SDRAM може да работи със същата скорост или в синхрон със системната шина на компютъра. Поради своята връзка със скоростта на системната шина SDRAM обикновено се комбинира с такъв тип системна шина, какъвто тя може да поддържа. Така например РС133 SDRAM е за системи със 133Mhz системна шина, PC100 SDRAM е за системи със 100 – мегахерцова системна шина и т.н. така системната шина се захранва толкова бързо, колкото тя изисква и това се трансформира в по-добра производителност.

Паметта от типа FTP RAM и EDO RAM не работи със същата бързина като системната шина, а няколко пъти по-бавно. Така процесорът е принуден да чака за данните и компютърът не работи толкова бързо, колкото би могъл.

Паметта DDR DRAM е от типа SDRAM, която може прехвърля по два байта данни за време, за което нормалната SDRAM може да прехвърли един байт. Това е важно за компютърни системи с много бързи системни шини, като такива над 100 Mhz, защото данните към централния процесор може да се прехвърлят с по-голяма скорост и процесорът не чака, за да бъде “захранен”. Поддръжката за модули от типа DDR DRAM трябва да бъде налична в компютърния схемен набор (ChipSet), за да може да се ползват, което важи и за останалите типове.

В повечето случаи типът памет не се определя от физическата форма и обратно. Така например SDRAM се произвежда във варианти SIMM и DIMM, но не всички DIMM са SDRAM. Някои може да бъдат EDO или друг тип.



Модули памет – SIMM, DIMM, SO-DIMM, RIMM

Паметта се произвежда в различни физически форми и размери. В някои от първите персонални компютри паметта се произвежда под формата на отделни чипове, всеки от които има възможност да съхранява определен брой байтове с цифрови данни. Разширенията на паметта имат формата на разширителни платки, не много по-различни от днешните видео и звукови карти. По-късно, когато електрониката на интегрални схеми става по-сложна и производителите могат да побират повече памет в по-малко пространство, паметта приема формата на малки платки с интегрални схеми, наречени SIMM (Single In-Line Memory Module – еднореден модул памет). По-късно се разработват други типове пакети с памет, като например DIMM (Dual In-Line Memory Module - двуреден модул памет), SO-DIMM (Small Outline DIMM – малък DIMM) и RIMM (Rambus In-Line Memory Module – модул памет с цокъл на Rambus).



Паметта от типа SIMM се състои от няколко чипа в една платка, която се свързва към дънната платка чрез ребрен конектор (edge connector). По-старите памети от типа SIMM имат 30 дискретни точки за свързване върху ребрения конектор и се наричат 30-щифтови (30-pin). По-новите памети SIMM имат 72 различни конектора и се наричат 72-щифтови.

Намаляването на физическите размери на паметта продължава с въвеждане на памет от тип DIMM. Един модул DIMM обикновено е равен на две памети от тип SIMM и използва 168-щифтов конектор с висока плътност. Паметта от тип RIMM представлява нов тип чипове, предназначени конкретно за работа на компютърни системи, които използват нов тип памет за компютърни системи – RDRAM. Модулите RIMM се произвеждат както DIMM модулите в пакети със 168-щифтови конектори, които са разположени по различен начин, за да не се объркват двата типа памет. Някои дънни платки за настолни компютри имат слотове и за 72-щифтови модули SIMM и за 168-щифтовите DIMM.



Преносимите компютри използват друг тип модулна памет, наречена SO-DIMM, която има различен тип конектор със 72 щифта.

Освен физически има и важни функционални разлики между паметите от тип SIMM, DIMM, SO-DIMM и RIMM. Паметта изпраща данните от и към процесора на дискретни блокове. Този обмен се осъществява чрез системната шина, която представлява нещо като главна магистрала на компютъра, свързваща процесора с паметта, допълнителните периферни устройства и други. Размерът на блоковете, които се изпращат в едната или другата посока, се определя от “ширината” на системната шина, която от своя страна е свързана с големината на блока данни, които могат да се обработят наведнъж от процесора.



Паметта от типа DIMM и RIMM работи с 64 бита данни едновременно. Практическата полза от това е, че може да се инсталира по един модул DIMM и RIMM в произволен компютър, с процесор от фамилията Pentium, при условие че има слотове DIMM и RIMM. Когато компютрите преминат на 128 битова системна шина, тогава трябва да се добавят по два модула DIMM и RIMM, докато се появят 128-битови чипове памет.

Бързодействие на паметта RAM

Бързодействието на RAM паметта се задава обикновено в наносекунди (ns). Това бързодействие се отнася за времето, необходимо, за да се изпрати искания блок от данни от паметта към системната шина и по пътя до процесора. Колкото е по-малко това време, толкова по-бързо могат да се движат данните в компютъра. Паметта от типа FPM RAM има бързодействие от 60 до 70 ns. Памет от тип EDO RAM работи в границите между 50 и 70 ns, а SDRAM работи с бързината от 10 до 15 ns.

Памет UMA, в какъв режим е достъпна? „Разширена” памет, адресиране?

Оригиналните РС имат общо 1 МВ адресируема памет, като горните 384 КВ от тях се използват за системни нужди. Границата между тази резервирана памет в горната част на едно мегабайтовия диапазон (между 640 и 1024 КВ) и останалата памет (от 0 до 640 КВ) се нарича граница на конвенционалната памет.

Основните типове памет са:

- конвенционална памет;

- горна памет (UMA – Upper Memory Area);

- висока памет (HMA – High Memory Area);

- разширена памет (EMS – Expanded Memory Specification);

- допълнителна памет (XMS – Extended Memory Specification);

- ROM-BIOS на дънната платка;
Външни запомнящи устройства, видове според принципа на запис и четене на информацията. Твърд диск/HDD/, принципно устройство, физическа организация на паметта, метод на запис/четене, характерни ососбености на главите за запис/четене, „паркиране” и „заключване„ на главата, характеристики. Какво е FAT? Логическа организация на един сектор Какво е клъстер? IDE и EIDE контролери, основни характериситики. Разлика между FAT16 и FAT 32.
1. Външни запомнящи устройства и файлови системи

1. 1 Видове външни запомнящи устройства

Според принципа си на действие, най-популярните за персоналните компютри ВЗУ се разделят на три класа:

а) оптически;
б) магнито-оптически; 
в) магнитни.

В тези ВЗУ се използват основно дискови информационни носители-оптически дискове, сменяеми магнитни дискове във флопидисковите устройства и несменяеми магнитни дискови пакети (твърди дискове, hard discs).

Оптическите ВЗУ използват лазерна технология за запис и четене на информация върху оптически компакт диск (СD). В тях записът на информация е цифров. Капацитетът на единичен СD е около 650 МВ. Компактдисковете се използват за съхраняване на големи обеми от относително "статична" информация, например енциклопедии или телефонни справочници. Енциклопедиите са мултимедийни - съчетават звук, анимирани изображения, текст и видеоклипове и филми. 
Съществуват няколко разновидности на тези устройства в зависимост от възможността само да се чете, или да се записва и чете информацията от оптическия диск.

Дискът, върху който в заводски условия е записана информация и после само се чете, се обозначава със СD-ROM. Данните се записват спираловидно спрямо центъра на диска - формира се писта с дължина няколко километра. Върху повърхността на компактдиска нулите и единиците са подредени чрез точкови участъци с различна отразяваща способност. Четенето на информацията от тях се реализира чрез лъч на маломощен лазер, който се отразява или не се отразява в зависимост от бита от данни, записани в "точката". Лазерният лъч не се отразява, когато попадне в яма (pit) на точковия участък, тъй като по-голяма част от него се разсейва. Тези ями се формират от заводската матрица и не могат да бъдат променяни. Логическата единица се детектира при отражение на лъча, а логическата 0 - при липса на отражение. Отразения лъч се преобразува в токов импулс и по този начин записаната единица се преобразува във форма, която е необходима за работа на компютърните схеми. С цел защита на така кодираната информация, диска се покрива с оптически прозрачно акрилово защитно покритие.

Средното време за достъп до информацията върху диска е няколко пъти по-голямо, от колкото при твърдите дискове. Бързодействието на СD-устройствата се означава с цифра, последвана от "X" (например 48Х). Това означава колко пъти е по- голяма скоростта на предаването на данните на даденото устройство в сравнение с най-ранните СD-устройства. които се означават с 1X.

Компактдискът, предназначен за еднократен машинен запис на информация върху "чист" диск се обозначава със СD-W. Записът става чрез средно мощен лазер, за кодиране на логическа нула лазерния лъч се фoкусира което образува вдлъбнатина в запомнящия слой. Съществуват и СD за многократна употреба - СD-RW.

След СD-устройствата се въведоха и устройства за запис и четене по стандарта DVD (Digital Versatile Disc), които осигуряват десетки пъти по-голям обем на записаната информация върху дискове с размерите на СD. В DVD се постига по-голям капацитет чрез подобрени производствени технологии и лазери с по-малка дължина на вълната. Както компактдисковете, така и DVD съхраняват информацията във вид на микроскопични ямички, които представляват цифрови единици и нули. В DVD минималния диаметър на ямичките е намален-до 0.4 микрона срещу 0.834 микрона в компактдисковете. Това позволява на машината, изготвяща матрици, да събира ямичките по-наблизо една до друга. Пистата с данни се вие като спирала от центъра на диска навън със стъпка само 0,74 микрона при DVD. докато при компактдисковете разстоянието между две съседни навивки е 1,6 микрона. За да четат тези по-малки ямички и по-гъсто разположени пътечки, DVD устройствата използват червен лазер. Лазерните диоди в DVD устройствата са идентични с тези в четците на лентови бар- кодове.

Едновременното свиване на размера на ямичките и на гъстотата на пистата увеличава капацитета на диска почти седемкратно, но за още по-голям капацитет, производителите въведоха двуслойни и двустранни дискове. Всички компактдискове и DVD имат слой от отражателен материал (обикновено алуминиев), нанесен непосредствено върху маркираната с ямички поликарбонатна повърхност. Отражателният слой връща лазерния лъч обратно към фотодетектора. Двуслойните DVD дискове имат полуотражателен слой, разположен върху отражателния, а лазерите в устройствата могат да четат два слоя поотделно. Тази техника почти удвоява капацитета на диска.


Развитието на оптическите ВЗУ непрекъснато продължава.

Магнито-оптичната технология е комбинация от магнитни и оптични способи. Подобно на твърдите дискове, един магнитен слой служи за запомняне на информацията, но той е защитен напълно от външни магнитни полета.

За разлика от СD-ROM, магнито-оптическите дискове позволяват многократен презапис на информацията. Те се произвеждат в два формата-3,5" с примерни капацитети 128 МВ, 230 МВ, 640 МВ и 5,25" с капацитети от 600 МВ до 3,2 GВ. Магнито-оптическите (МО) дискове са по-слабо чувствителни към влага, удар и електромагнитни полета в сравнение е твърдия диск. Характеризират се с до 3 пъти по-ниска цена на 1 МВ информация. В сравнение с СD-ROM дисковете, времето за достъп е няколко пъти по-добро.

МО дискове са особено подходящи за пренос на бази от данни, големи документи, мултимедийна информация, при съвременната цифрова фотография (рhoto СD). Недостатък на МО дискове е бавният запис.

На фиг. 1.30 са показани най-важните елементи на магнито-оптично устройство.

При запис се използват температурно зависимите магнитни свойства на запомнящия материал върху диска - сплав от желязо, кобалт и требий, след загряването му до около 200 С. То се реализира чрез мощен лазер, чийто лъч преминава през колиматора и обектива и се концентрира върху малка област от диска. Чрез външно магнитно поле се променя полярността, но само на термично обработената област.

Разпознаването на магнитните полярности се реализира чрез ефекта на Кер. Четенето на записаните данни става по чисто оптичен начин чрез същия лазер, но настроен на по-малка мощност. Той прочита различно поляризираните точки на магнито-оптичния слой. Отразеният лъч се провежда през система от лещи и призми до поляризационен филтър. Отместването на поляризационната равнина, което е предизвикано от различната поляризация на диска, се регистрира от сензори.

Магнитните ВЗУ са най-разпространените външни памети за персоналните компютри. В зависимост от времето за достъп до блоковете от информация, те се разделят на ВЗУ с пряк достъп - дискови запомнящи устройства, и ВЗУ с последователен достъп - лентови запомнящи устройства (стримери).

Съхраняването на данни върху магнитните носители се базира на цифровия магнитен запис. За целта трябва да взаимодействат два елемента - информационен носител (диск, лента), върху чиято повърхност е нанесен магнитен материал, и магнитна глава, с която се извършва записа или четенето на информация върху/от носителя (фиг. 1.31). Магнитната глава се състои от магнитопровод с процеп и четящо-записваща намотка от проводници. В режим "запис", в тази намотка от електронните схеми на ВЗУ се подават токови импулси с различна полярност в зависимост от това, какво трябва да се запише - 1 или 0. Импулсите създават магнитни полета с противоположна полярност. Процепът на главата "прехвърля" магнитните силови линии върху повърхността на движещият се под главата магнитен информационен носител. Така върху него последователно се образуват малки намагнитени участъци - домени (магнитни "отпечатъци"), ориентирани в противоположни посоки, в зависимост от посоката на силовите линии, а те съответстват на постъпващите токови импулси в записващата намотка на магнитната глава (съответно 1 или 0). Намагнитените участъци върху повърхностите на носителя са точкови позиции, всеки от които се третира като един бит, който може да бъде установен в магнитен еквивалент на логическа 0 или 1. Траекторията на движението на носителя под главата се нарича писта. Традиционните ВЗУ използват индуктивни глави за четене - движещите се магнитни домени на магнитния носител индуцират много малък ток в главата, електрониката на диска преобразува импулсите от ток в битове. Обикновено една и съща физическа глава извършва и четенето, и записа.

Магнитните дискове са направени от тънък пластмасов материал (за флопидисковете) или от керамика, стомана или алуминий (за твърдите дискове). Тяхната повърхност е покрита с тънък слой магнитен окис. Битовете се записват в писти - върху всяка повърхност от въртящия се диск те формират концентрични пръстени. Броят на пистите може да бъде стотици, дори хиляди. Върху всяка писта има записани стотици хиляди битове. Плътността на данните върху пистата зависи от използвания метод за кодиране и запис. За флопидисковете и твърдите дискове те са различни. Освен това при флопидисковите устройства записът и четенето се извършват при директен допир на главата с повърхността на носителя, а при твърдия диск този процес е безконтактен, между главите и диска има въздушна възглавница, по-малка от един микрон.



Информацията се разделя на логически блокове, като всеки блок се записва в един сектор. Броят на секторите в една писта е различен (фиг. 1.32). Секторът е най-малката адресируема единица във ВЗУ. ОС може да определя размера на блоковете от 512В до 4096В (понякога и повече).Един физически сектор съдържа освен байтове на блока с "полезни" данни, и служебни и контролни байтове, които се добавят от електронните схеми на дисковото ВЗУ. Служебните байтове съдържат текуща информация за идентификаторите на секторите, необходими за намирането им. Контролната информация се използва за коригиране на грешки при записа и четене на данните.


Основната част на ВЗУ с твърд диск е дисковия пакет (фиг. 1.32), монтиран на централна ос, който се върти с голяма скорост (в различните устройства от 3600 до 10000 об/мин). Този пакет се състои от плочи от алуминиева сплав с магнитно покрите, той не се сменя и е затворен заедно с блока на магнитните глави в херметична кутия.

Физически дисковият пакет се разделя на повърхности, писти и сектори (фиг. 1.32). Данните могат да се записват и от двете страни на всяка плоча (често най-горната и най-долната повърхност в пакета не се използват за потребителски данни, а само за служебна информация, необходима за точното позициониране на главите). За всяка повърхност има глава за четене и запис. Цилиндърът е мислена повърхност, образувана от позиционирането на няколко магнитни глави върху една и съща писта от различни повърхности.



Преди съхраняване на данните върху диск, той трябва да бъде форматиран. Това форматиране създава нещо като "пътен указател", който показва на дисковото устройство къде да съхранява и къде да намира данните. "Указателят" се състои от магнитни кодове, разделящи магнитната повърхност на писти (номерирани с 0, 1, 2, 3 отвън-навътре), а всяка писта - на сектори. Това деление създава такава организация, че данните да бъдат бързо достъпни за главите за запис и четене, които се движат напред-назад по повърхността на диска, и тези данни да бъдат записвани по логичен начин.

Форматирането на диска се състои от два етапа:

- Физическо форматиране - при това се създават сектори върху диска (това е т.н. адресна маркировка);


- Логическо форматиране - преобразуване на диска в съотвествие със стандарта на използваната ОС.

Дисковата електроника може да идентифицира блоковете чрез номера на пистата (цилиндъра) и номера на сектора върху пистата, или чрез номериране на всички блокове последователно.


Форматът на физическият достъп до информация, записана във ВЗУ, зависи от използваната ОС. Има два основни формата:

а) Цилиндър - глава - сектор (СНS).

Дисковата електроника трябва да получи номера на цилиндъра (пистата), номера на повърхността от дисковия пакет и номера на желания сектор от дадената писта.
При използването на този формат блокът на магнитните глави се позиционира на желаната писта, след това една от главите чете управляващата информация от блоковете и "изчаква" под нея да премине искания блок. Когато той премине под главата, записаните в него битове могат да бъдат прочетени.

б) Адресиране на логически блокове (LВА).

ВЗУ се разделя на последователно номерирани логически блокове. Размерът им се определя или в зависимост от капацитета на запомнящото устройство, или от ОС.
В СD-RОМ информацията се разделя на последователно номерирани логически сектори с размер 2 КВ, или на последователно номерирани блокове с размер 512, 1024 или 2048 байта.

На фиг.1.33 е показана схема на ВЗУ с твърд магнитен диск от по-стар тип. Главите са монтирани на един и същ механизъм към рейката линейния електродвигател, и се придвижват едновремено радиално на въртящият се диск. В съвременните дискови устройства тази рейка се движи от така наречения стъпков двигател, който може да я позиционира точно върху желаната писта. ВЗУ трябва "да знае" в даден момент къде се намират главите с точност, по-голяма от разстоянието между съседните пътечки. И тъй като в един диск може да има до хиляда цилиндъра, това означава, че ще се наложи във всеки момент да определят няколко хиляди позиции. За целта служат специална следяща система, която трябва точно да определя действителното местоположение на главите и да го сравнява със зададеното от електрониката на дисковото устройство.

Основните характеристики на ВЗУ са неговият капацитет, времето за достъп и скоростта на предаване на данните към компютъра.

Капацитетът на магнитните дискове може да варира от мегабайти (МВ) до гигабайти (GВ). В по-старите дискове всички писти съдържат еднакъв брой битове. Тъй като външните писти са малко по-дълги от вътрешните,има по-голямо разстояние между битовете от тези във вътрешните писти (т.е. имат различна плътност). В съвременните дискове може да се направи така, че записите да бъдат с еднаква плътност, което означава във външните писти да има повече битове, отколкото във вътрешните. Този подход се нарича зонален запис.

Времето за достъп е най-често използваният показател за скоростта на твърдите дискове. То е сума от средно време за търсене - т.е. колко бързо може главата да се премести до нужната писта - и закъснението, т.е. колко време изминава, докато нужните сектори с данни от пистата стигнат под главата.

Времето за търсене зависи от размера на диска, броя на пистите на инч (който от своя страна зависи например от размера на магнитните домени) и от скоростта и прецизността на микродвигателите, управляващи главата. Закъснението зависи от скоростта на въртене и е равно на половината от времето за извършване на един оборот. Действителната скорост на потока от данни зависи също от разположението на магнитните домени- на писта близо до ръба на диска можете да се съберат повече сектори, отколкото на тези около центъра.

Времето за достъп на твърдите дискове е в порядъка на няколко милисекунди. Колкото е по-малко то, толкова е по-бърз диска.

Производителността на твърдите дискове с приблизително еднакъв капацитет и време за достъп, но от различни производители, може да серазличава значително тъй като тя зависи от дисковия контролер, процесора, шините и ОС.

Скоростта на обмена на данни с диска се определя от броя на секторите върху една писта и скоростта на въртенето на диска.

Голямата скорост на предаването на данните е крайно важна за осигуряването на висока производителност на компютърната система като цяло.

Скоростта на обмен между дисковия носител и системната шина на персоналния компютър зависи не само от качествените показатели на дисковия носител, но и от функционалните възможности на дисковият контролер и интерфейса, чрез които се реализира обмена. Дисковият контролер е основен елемент на дисковата подсистема (фиг.1.34). Той е предназначен да управлява ВЗУ и да прехвърля данните между диска и системната шина на компютъра. Дисковите устройства от по-стар тип се състоят от дисков пакет, електроника и електромеханични възли на изпълнителния механизъм.

В контролера има няколко регистъра и електронни схеми за събиране на цели двоични числа. Един регистър или група от регистри съдържа дисковия адрес или номера на блока с данни, който трябва да бъде предаден. В байтовият брояч преди прехвърлянето се записва размера на


блока в байтове . Съдържанието му се намалява с 1 след всеки предаден байт. Дисковият контролер спира да чете битовете, когато този брояч достигне 0. Регистърът "Адрес на получателя" съдържа адреса на мястото в паметта, където трябва да бъде изпратен следващия байт, прочетен от диска (или следващия байт, който да бъде записан от ОП върху диска). Контролерът има някои специални регистри, използвани за групиране на битовете в байтове, преди те да се изпратят по шината.

В процеса на прехвърляне на данните могат да възникнат грешки. Ако това стане, в съответния на вида на грешката бит от флаговия регистър на контролера се установява "1" за да се идентифицира това. Програмата, извършваща прехвърлянето на данни, проверява флаговия регистър и може да извърши действия по възтановяването на грешните данни. Елекрониката на контролера му позволява работи с достатъчна степен на автономност.

Контролерът има дискова кеш-памет. Това е "скрита" памет, където обикновенно по-често използваните данни се пазят по по-бърз достъп. Дисковата кеш-памет може да има различен капацитет. Тя осигурява паралелната работа на процесора по обмена на данни с диска и изпълнението на друга задача. Скоростта на работа на дисковия кеш е няколко пъти по-голяма от скоростта на трансфера на данни с диска, и процесора може да работи по друга програма, докато кеш-паметта извършва обмен на данни с по-бавния диск.

Дисковата кеш-памет понякога работи като кеш-паметта на процесора. Ако в нея има всички необходими данни за процесора, той не губи време за обръщане към диска. Основната разлика между процесорната кеш-памет и дисковата е в използването им. Първата е буфер между устройства с различно бързодействие, а втората намалява рязко интензивността на използването на бавния диск.

Най-общо дисковият интерфейс може да бъде паралелен (8-, 16-, 32-битов) или сериен (асинхронен, синхронен). С развитието на технологията на дисковете, конкретната му реализация се променяше. В първите универсални персонални компютри това бе стандартизирана връзка между сравнително несложната електроника на ВЗУ и конструктивно обособеното управляващо устройство (контролера) на ВЗУ. В следващите 32-битови персонални компютри по-голямата част от електрониката на дисковия контролер конструктивно бе интегрирана в самото дисково устройство. На практика то се превърна в специализирана система за съхраняване на данни със собствен процесор. Поради това на основната платка на компютъра са поместени малък брой спомагателни електронни схеми за обмен на данни с "интелигентното" ВЗУ. За универсалните РС-съвместими персоналните компютри са разработени стандартите IDE и ЕIDЕ за дискови интерфейси с много техни модификации. Те позволяват връзка най-много с 4 ВЗУ. Съвременният дисков интерфейс SCSI е със системни възможности и в един от многото си варианти позволява връзка между персоналния компютър и16 периферни устройства. Връзката между системната шина на компютъра и SCSI шината се реализира чрез SCSI-хост адаптера. Той
управлява до 7 периферни устройства всяко от които има уникален идентификационен номер. Към SCSI шината могат да се свързват разнообразни периферни устройства - твърд диск, стримери. СD-ROM, МO дискове. Скоростта на обмен зависи от версията на SCSI-интерфейса.

За прехвърлянето на данните ЦП изпраща по шината заявка към дисковия контролер. Тази заявка ще накара дисковото устройство да зареди в регистъра за номер на блока искания номер и задейства стъпковия двигател да придвижи блока с магнитните глави до нужната писта. По време на тази операция докато се позиционират главите, ЦП може да изпълни десетки хиляди други инструкции. В старите компютри трансфера на данни се управляваше програмно, с участието на ЦП, а в съвременните системи дисковият контролер и контролерът за пряк достъп до паметта извършват тази операция автономно съгласно описаната в параграф 1.9 последователност.

Използвайки няколко дискови устройства, конфигурирани така, че операционната система да смята, че работи само с един диск. персоналния компютър може да постигне по-висока скорост на четене на данни от дисковите устройства, или по-добра защита от загуба на данни. В идеалния случай, и двете могат да се постигнат, и то с икономични средства. За целта са въведени стандартите RAID. Те използват комбинация от така наречените огледален и ивичен методи за осигуряване защитата на данните.

Архивиращите запомнящи устройства се използват за надеждно съхраняване на информацията - бази данни или цялото съдържание на твърдия диск. С цел намаляване на цената им тези устройства са от лентов тип (наричат се стримери). Те са по-бавни в сравнение с твърдия диск, но това не е проблем, тъй като се използват обикновено един- два пъти седмично. Най- остранените лентови архивиращи устройства са QIC-устройствата с четвърт-инчова касета (външно наподобява обикновените аудио касети) и лентовите устройства с цифрова аудио лента (DАТ).




Сподели с приятели:
1   2   3   4   5


©zdrasti.info 2017
отнасят до администрацията

    Начална страница