69372

Исследование работы ЖГДМ

Лабораторная работа

Исторические личности и представители мировой культуры

Накопители информации - устройство записи, воспроизведения и хранения информации, а носитель информации - это предмет, на который производится запись информации (диск, лента, твердый носитель). Значительная часть накопителей информации, используемых в настоящее время, создана на базе магнитных носителей.

Русский

2014-12-18

114.55 KB

12 чел.

Лабораторная работа  «Исследование работы ЖГДМ»

Цели работы:

  1.  изучить конструкцию основных узлов жесткого диска.
  2.  закрепить знания о принципе чтения и записи информации на магнитные носители.

Время выполнения: 4 часа

Оборудование: НDD    - 1 шт.

 системная плата форм-фактора АТХ - 1 шт.

 шлейф 40 или 80 жильный  - 2 шт.

 набор отверток  - 1 шт.

Теоретический материал

 Накопители информации - устройство записи, воспроизведения и хранения информации, а носитель информации - это предмет, на который производится запись информации (диск, лента, твердый носитель). Значительная часть накопителей информации, используемых в настоящее время, создана на базе магнитных носителей. Накопитель на жестких дисках (Hard Disk DriveHDD) имеют свои конструктивные особенности,  относятся к устройствам долговременного хранения информации. Несмотря на большое разнообразие моделей винчестеров принцип их действия и основные конструктивные элементы одинаковы.

Основные элементы конструкции накопителя на жестком диске:

магнитные диски; головки чтения/записи; механизм привода головок; двигатель привода дисков; печатная плата с электронной схемой управления.

Типовой накопитель состоит из герметичного корпуса (гермо-блока) и платы электронного блока. В гермо-блоке размещены все механические части, на плате — вся управляющая электроника.

Дорожкой записи (Track) называется каждое из концентрических колец диска, на котором записаны данные. Поверхность диска разбивается на дорожки, начиная с внешнего края, число дорожек зависит от типа диска. Дорожки независимо от количества идентифицируются номером (внешняя дорожка имеет нулевой номер). Число дорожек на стандартном диске определяется плотностью записи, т.е. объемом информации, который можно надежно разместить на единице площади поверхности носителя.

Для магнитных дисков определены две разновидности плотности записи — радиальная (поперечная) и линейная (продольная). Поперечная плотность записи измеряется числом дорожек, размещенных на кольце диска шириной 1", а линейная плотность — числом бит данных, которые можно записать на дорожке единичной длины. Каждое кольцо дорожки разбивается на участки, называемые секторами. Размер секторов различных дисков может составлять от 128 до 1024 байт, но в качестве стандарта принят размер сектора 512 байт. Секторам на дорожке присваиваются номера, начиная с нуля. Сектор с нулевым номером на каждой дорожке резервируется для идентификации записываемой информации, но не для хранения данных.

Кластер – это минимальная  порция  информации,  которую   операционная  система  считывает\записывает  за  одно  обращение  к  диску. Размер  кластера = N * (Размер  сектора),
 V=  N*512(Байт), где: N= 2,4,8 и т. Д

Максимальную  скорость  передачи  данных  можно  определить  по  формуле

MDTR = SRT x 512 x RPM/60 (байт/с)
    Где: SRT – количество  секторов  на  дорожке.
            RPM – скорость  вращения  дисков об/мин.     

Интерфейс — коммуникационное устройство (или протокол обмена), позволяющее одному устройству взаимодействовать с другим и устанавливать соответствие между выходами одного устройства и входами другого. Основная функция интерфейса HDD -передача данных из вычислителя ПК в накопитель и обратно. Разработано несколько основных типов интерфейсов: ESDI, IDE, SCSI. IDE и SCSI — интерфейсы, в которых контроллер выполнен в виде микросхемы, установленной на плате накопителя. В интерфейсе SCSI между контроллером и системной шиной введен еще один уровень организации данных и управления, а интерфейс IDE взаимодействует с системной шиной непосредственно.

В магнитных носителях информации цифровая запись производится на магниточувствительный материал. К таким материалам относятся некоторые разновидности оксидов железа, никель, кобальт и его соединения, сплавы, а также магнитопласты и магнитоэласты со связкой из пластмасс и резины, микропорошковые магнитные материалы.

Магнитное покрытие имеет толщину  несколько микрометров. Покрытие наносится на немагнитную основу, в качестве которой для магнитных лент и гибких дисков используются различные пластмассы, а для жестких дисков — алюминиевые сплавы и композиционные материалы подложки. Магнитное покрытие диска имеет доменную структуру, т.е. состоит из множества намагниченных мельчайших частиц. Магнитный домен (от лат. dominium — владение) — это микроскопическая, однородно намагниченная область в ферромагнитных образцах, отделенная от соседних областей тонкими переходными слоями (доменными границами). Под воздействием внешнего магнитного поля собственные магнитные поля доменов ориентируются в соответствии с направлением магнитных силовых линий. После прекращения воздействия внешнего поля на поверхности домена образуются зоны остаточной намагниченности. Благодаря этому свойству на магнитном носителе сохраняется информация о действовавшем магнитном поле. При записи информации внешнее магнитное поле создается с помощью магнитной головки. В процессе считывания информации зоны остаточной намагниченности, оказавшись напротив магнитной головки, наводят в ней при считывании электродвижущую силу (ЭДС). Схема записи и чтения с магнитного диска дана на рис. 1. Изменение направления ЭДС в течение некоторого промежутка времени отождествляется с двоичной единицей, а отсутствие этого изменения — с нулем. Указанный промежуток времени называется битовым элементом.

Поверхность магнитного носителя рассматривается как последовательность точечных позиций, каждая из которых ассоциируется с битом информации. Поскольку расположение этих позиций определяется неточно, для записи требуются заранее нанесенные метки, которые помогают находить необходимые позиции записи. Для нанесения таких синхронизирующих меток должно быть произведено разбиение диска на дорожки и секторы — форматирование.

Рисунок 1 -. Запись и чтение данных с магнитного диска

Организация быстрого доступа к информации на диске является важным этапом хранения данных. Оперативный доступ к любой части поверхности диска обеспечивается, во-первых, за счет придания ему быстрого вращения и, во-вторых, путем перемещения магнитной головки чтения/записи по радиусу диска. Жесткий диск вращается со скоростью 3600— 10000 об/мин.

Число дисков, головок и дорожек винчестера изменить невозможно, поскольку они определяются изготовителем в соответствии с заданными свойствами и качеством дисков. Число секторов на диске зависит от метода записи, а плотность — от носителя: чем выше качество материала диска, тем плотнее могут быть записаны на нем данные. Винчестеры содержат до 150 секторов на дорожке.

Общий объем памяти HDD рассчитывается по формуле:V=C*H*S*512(байт), где С— число цилиндров; Н— число головок; Sчисло секторов.

Задания к работе

Изучить работу жесткого диска.

Порядок выполнения:

  1.  Вскройте герметичный корпус HDD. Рассмотрите устройство и расположение узлов жесткого диска.
  2.  В лабораторной тетради выполните рисунок 1, на котором зарисуйте внутреннее строение и расположение основных узлов жесткого диска. Подпишите эти узлы.
  3.  В лабораторной тетради выполните рисунок 2, на котором изобразите разъемы жесткого диска, подпишите их назначение.
  4.  Соберите жесткий диск.
  5.  Определите и запишите в тетради интерфейс выданного вам жесткого диска, обоснуйте свой ответ.
  6.  Покажите, как и куда на материнской плате подключить жесткий диск
  7.  Заполните таблицу 1.         Таблица 1 - Общие данные по  HDD

Фирма изготовитель

число цилиндров

число головок

Интерфейсный разъем: IDE или SATA

Скорость вращения

  1.  Зарисуйте структуру организации данных на жестком диске (рис. 3).
  2.  Сделайте вывод о проделанной работе.

Контрольные вопросы

  1.  Расскажите о назначении жесткого диска.
  2.  Перечислите внутренние и внешние компоненты жесткого диска, расскажите о их назначении.
  3.  Назовите основные характеристики вашего жесткого диска.
  4.  Перечислите этапы форматирования дисков. Поясните назначение каждого из этапов.
  5.  От чего зависит плотность нанесения дорожек на магнитном диске?
  6.  От чего зависит плотность записи информации на магнитный диск?
  7.  Покажите как подключается жесткий диск к системной плате компьютера.
  8.  Расскажите о принципе чтения/записи информации на магнитных носителях.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

78653. Рынок услуг, механизм его функционирования и регулирования 26.5 KB
  Рынок услуг механизм его функционирования и регулирования. Рынок услуг сфера обращения или совокупность актов куплипродажи различных видов деятельности удовлетворяющие потребности отдельного человека группы людей организаций. Рынок нематериальных услуг как совокупность социальноэкономических институтов – это набор субъектов хозяйствования связей отношений норм социальноэкономической жизни которые имеют устойчивый характер и сохраняются в течение длительного времени. На рынке нематериальных услуг проявляются экономические отношения...
78654. Направления развития сферы услуг в современных условиях 35 KB
  Направления развития сферы услуг в современных условиях. Рынок услуг сфера обращения или совокупность актов куплипродажи различных видов деятельности удовлетворяющие потребности отдельного человека группы людей организаций. Рынок нематериальных услуг как совокупность социальноэкономических институтов – это набор субъектов хозяйствования связей отношений норм социальноэкономической жизни которые имеют устойчивый характер и сохраняются в течение длительного времени. На рынке нематериальных услуг проявляются экономические отношения...
78655. Регион как территориальный социально-экономический комплекс. Основные характеристики 28.5 KB
  Она исследует экономические явления и процессы связанные с рыночным развитием хозяйства отдельных регионов и их включением в единое экономическое пространство России. Основные черты : узкая специализация регионов с доминированием какоголибо одного комплекса: рыбопромышленного мясомолочного военнопромышленного и т. Типы проблемных регионов: слаборазвитые хронически отстают от среднероссийского уровня экон.
78656. Устойчивое развитие регионов как фактор стабильности национальной экономики 76 KB
  Национальная экономика – совокупность сфер и отраслей народного хозяйства страны. Основой национальной экономики является общественное воспроизводство (единый процесс возобновления материальных благ, производственных отношений и рабочей силы).
78657. Налоговое бремя экономики и его измерение 31.5 KB
  Проблема тяжести налогового бремени волнует различных агентов хозяйственной деятельности: государство как субъект управления хозяйственной деятельностью на своей территории и перераспределения доходов от нее в виде налогов в пользу прочих элементов государственной и социальной жизнедеятельности; организации и предприятия как объекты управляющего воздействия государства и субъекты собственно предпринимательской деятельности обеспечивающие формирование источника предпринимательского дохода и соответственно налогооблагаемой базы; ...
78658. Налоговая политика: сущность, содержание и механизмы реализации 26.5 KB
  Налоговая политика: сущность содержание и механизмы реализации. Налоговая политика комплекс правовых действий органов власти и управления определяющий целенаправленное применение налоговых законов. Налоговая политика является частью финансовой политики. Экономическая обоснованная налоговая политика преследует цель оптимизировать централизацию средств через налоговую систему.
78659. Инвестиции - источники формирования и объекты вложений (инвестирования) 32 KB
  Инвестиции источники формирования и объекты вложений инвестирования. Инвестиции от лат. Выделяют также производственные инвестиции направляемые на новое строительство реконструкцию расширение и техническое перевооружение действующих предприятий и интеллектуальные вкладываемые в создание интеллектуального духовного продукта; контролирующие прямые инвестиции обеспечивающие владение более чем 50 голосующих акций другой компании и неконтролирующие обеспечивающие владение менее чем 50 голосующих акций другой компании. В зависимости...
78660. Финансовый рынок: структура и механизм функционирования 28.5 KB
  Финансовый рынок – это сфера проявления экономических отношений между продавцами и покупателями финансовых денежных ресурсов и инвестиционных ценностей то есть инструментов образования финансовых ресурсов между их стоимостью и потребительной стоимости. Как и любой рынок финансовый рынок предназначен для установления непосредственных контактов между покупателями и продавцами финансовых ресурсов. Финансовая система Российской Федерации включает следующие звенья финансовых отношений: государственную бюджетную систему; внебюджетные...
78661. Рентабельность. Виды и методика расчета ее уровня 31.5 KB
  Рентабельность. РЕНТАБЕЛЬНОСТЬ от нем. Количественно рентабельность исчисляется как частное от деления прибыли на затраты расход ресурсов обеспечивающих получение прибыли. Рентабельность продукции определяется как отношение прибыли от ее реализации к себестоимости.