Выбор части данных записанных в память компьютера для их стирания копирования перемещения

Выбор части данных записанных в память компьютера для их стирания копирования перемещения

Основной функцией внешней памяти компьютера является способность долговременно хранить большой объем информации (программы, документы, аудио- и видеоклипы и пр.). Устройство, которое обеспечивает запись/считывание информации, называется накопителем, или дисководом, а хранится информация на носителях (например, дискетах).

Магнитный принцип записи и считывания информации. В накопителях на гибких магнитных дисках (НГМД) и накопителях на жестких магнитных дисках (НЖМД), или винчестерах, в основу записи информации положено намагничивание ферромагнетиков в магнитном поле, хранение информации основывается на сохранении намагниченности, а считывание информации базируется на явлении электромагнитной индукции.

В процессе записи информации на гибкие и жесткие магнитные диски головка дисковода с сердечником из магнито-мягкого материала (малая остаточная намагниченность) перемещается вдоль магнитного слоя магнитожесткого носителя (большая остаточная намагниченность). На магнитную головку поступают последовательности электрических импульсов (последовательности логических единиц и нулей), которые создают в головке магнитное поле. В результате последовательно намагничиваются (логическая единица) или не намагничиваются (логический нуль) элементы поверхности носителя.

В отсутствие сильных магнитных полей и высоких температур элементы носителя могут сохранять свою намагниченность в течение долгого времени (лет и десятилетий).

При считывании информации при движении магнитной головки над поверхностью носителя намагниченные участки носителя вызывают в ней импульсы тока (явление электромагнитной индукции). Последовательности таких импульсов передаются по магистрали в оперативную память компьютера.

Гибкие магнитные диски. Гибкие магнитные диски помещаются в пластмассовый корпус. Такой носитель информации называется дискетой. В центре дискеты имеется приспособление для захвата и обеспечения вращения диска внутри пластмассового корпуса. Дискета вставляется в дисковод, который вращает диск с постоянной угловой скоростью.

При этом магнитная головка дисковода устанавливается на определенную концентрическую дорожку диска, на которую и производится запись или с которой производится считывание информации. Информационная емкость дискеты невелика и составляет всего 1,44 Мбайт. Скорость записи и считывания информации также мала (составляет всего около 50 Кбайт/с) из-за медленного вращения диска (360 об. /мин).

В целях сохранения информации гибкие магнитные диски необходимо предохранять от воздействия сильных магнитных полей и нагревания, так как такие физические воздействия могут привести к размагничиванию носителя и потере информации.

Жесткие магнитные диски. Жесткий магнитный диск представляет собой несколько десятков дисков, размещенных на одной оси, заключенных в металлический корпус и вращающихся с большой угловой скоростью (рис. 4.6).

За счет гораздо большего количества дорожек на каждой стороне дисков и большого количества дисков информационная емкость жесткого диска может в сотни тысяч раз превышать информационную емкость дискеты и достигать 150 Гбайт. Скорость записи и считывания информации с жестких дисков достаточно велика (может достигать 133 Мбайт/с) за счет быстрого вращения дисков (до 7200 об./мин).

Рис. 4.6. Жесткий магнитный диск

В жестких дисках используются достаточно хрупкие и миниатюрные элементы (пластины носителей, магнитные головки и пр.), поэтому в целях сохранения информации и работоспособности жесткие диски необходимо оберегать от ударов и резких изменений пространственной ориентации в процессе работы.

Оптический принцип записи и считывания информации. В лазерных дисководах CD-ROM и DVD-ROM используется оптический принцип записи и считывания информации.

В процессе записи информации на лазерные диски для создания участков поверхности с различными коэффициентами отражения применяются различные технологии: от простой штамповки до изменения отражающей способности участков поверхности диска с помощью мощного лазера. Информация на лазерном диске записывается на одну спиралевидную дорожку (как на грампластинке), содержащую чередующиеся участки с различной отражающей способностью.

При соблюдении правил хранения (в футлярах в вертикальном положении) и эксплуатации (без нанесения царапин и загрязнений) оптические носители могут сохранять информацию в течение десятков лет.

В процессе считывания информации с лазерных дисков луч лазера, установленного в дисководе, падает на поверхность вращающегося диска и отражается. Так как поверхность лазерного диска имеет участки с различными коэффициентами отражения, то отраженный луч также меняет свою интенсивность (логические 0 или 1). Затем отраженные световые импульсы преобразуются с помощью фотоэлементов в электрические импульсы и по магистрали передаются в оперативную память.

Лазерные дисководы и диски. Лазерные дисководы (CD-ROM и DVD-ROM — рис. 4.7) используют оптический принцип чтения информации.

На лазерных CD-ROM (CD — Compact Disk, компакт-диск) и DVD-ROM (DVD — Digital Video Disk, цифровой видеодиск) дисках хранится информация, которая была записана на них в процессе изготовления. Запись на них новой информации невозможна, что отражено во второй части их названий: ROM (Read Only Memory — только чтение). Производятся такие диски путем штамповки и имеют серебристый цвет.

Информационная емкость CD-ROM диска может достигать 650 Мбайт, а скорость считывания информации в CD-ROM-накопителе зависит от скорости вращения диска. Первые CD-ROM-накопители были односкоростными и обеспечивали скорость считывания информации 150 Кбайт/с. В настоящее время широкое распространение получили 52-скоростные CD-ROM-накопители, которые обеспечивают в 52 раза большую скорость считывания информации (до 7,8 Мбайт/с).

DVD-диски имеют гораздо большую информационную емкость (до 17 Гбайт) по сравнению CD-дисками. Во-первых, используются лазеры с меньшей длиной волны, что позволяет размещать оптические дорожки более плотно. Во-вторых, информация на DVD-дисках может быть записана на двух сторонах, причем в два слоя на одной стороне.

Рис. 4.7. CD-ROM и DVD-ROM

Первое поколение DVD-ROM-накопителей обеспечивало скорость считывания информации примерно 1,3 Мбайт/с. В настоящее время 16-скоростные DVD-ROM-дисководы достигают скорости считывания до 21 Мбайт/с.

Существуют CD-R и DVD-R-диски (R — recordable, записываемый), которые имеют золотистый цвет. Информация на такие диски может быть записана, но только один раз. На дисках CD-RW и DVD-RW (RW — ReWntable, перезаписываемый), которые имеют «платиновый» оттенок, информация может быть записана многократно.

Для записи и перезаписи на диски используются специальные CD-RW и DVD-RW-дисководы, которые обладают достаточно мощным лазером, позволяющим менять отражающую способность участков поверхности в процессе записи диска. Такие дисководы позволяют записывать и считывать информацию с дисков с различной скоростью. Например, маркировка CD-RW-дисковода «40x12x48» означает, что запись CD-R-дисков производится на 40-кратной скорости, запись CD-RW-дисков — на 12-кратной, а чтение — на 48-кратной скорости.

Flash-память. Flash-память — это энергонезависимый тип памяти, позволяющий записывать и хранить данные в микросхемах. Карты flash-памяти (рис. 1.8) не имеют в своем составе движущихся частей, что обеспечивает высокую сохранность данных при их использовании в мобильных устройствах (портативных компьютерах, цифровых камерах и др.).

Рис. 4.8. Карты flash-памяти

Flash-память представляет собой микросхему, помещенную в миниатюрный плоский корпус. Для считывания или записи информации карта памяти вставляется в специальные накопители, встроенные в мобильные устройства или подключаемые к компьютеру через USB-порт. Информационная емкость карт памяти может достигать 512 Мбайт.

К недостаткам flash-памяти следует отнести то, что не существует единого стандарта и различные производители изготавливают несовместимые друг с другом по размерам и электрическим параметрам карты памяти.

1. Каковы основные правила хранения и эксплуатации различных типов носителей информации?

4.4. Составить сравнительную таблицу основных параметров устройств хранения информации (емкость, скорость обмена, надежность хранения информации, цена хранения одного мегабайта).

Выбор части данных записанных в память компьютера для их стирания копирования перемещения

В редакторе Word можно копировать, удалять и перемещать участки текста различными способами. Одним из наиболее удобных способов является использование буфера обмена Windows. Буфер обмена – это специальная область памяти, в которую программы могут помещать на время текст и рисунки, чтобы потом получить их обратно. При этом поместить информацию в буфер обмена может одна программа, а взять – другая. Так осуществляется обмен данными между программами Windows (например, перенос текста из web -страницы в Word). Для работы с буфером обмена Word используются кнопки панели “Стандартная”.

Способ 1. Копирование с помощью клавиши “Ctrl” .

Способ 2. Копирование с помощью кнопки “Копировать”.

Копирование, перемещение и переименование файлов

Часто возникает необходимость в перемещении документов из одной папки в другую. Возможно, необходимо расположить целиком какую-то папку в .другом месте. Не реже возникает потребность в копировании различных файлов. Для лучшего понимания разных способов перемещения файлов представьте себе, что вы сидите за обычным столом, на котором лежит несколько папок с документами. Вам надо переложить какой-либо документ из одной папки в другую. Выполняя данную задачу, вы вначале должны открыть первую папку. После этого следует открыть вторую папку. Далее вы берете документ из первой папки и кладете его во вторую. Теперь обе папки можно закрыть. Однако есть и другой способ выполнения этой операции. Он заключается в том, что вы должны открыть первую папку и вынуть из нее документ, оставив его в руках. После этого вы можете закрыть первую папку. Теперь вы открываете вторую папку и кладете в нее документ. При последнем способе не требуется одновременно иметь под рукой обе папки, но нужно иметь место, где документ будет находиться, пока вы закрываете первую папку и открываете вторую. Особенно сильно эти способы различаются, когда папки лежат далеко друг от друга. При работе с проводником можно использовать оба описанных способа.

Прежде всего, отметим, что файлы и папки на компьютере можно как перемещать, так и копировать. Операции копирования, перемещения и удаления выполняются совершенно одинаково как для файлов, так и для папок с файлами. Естественно, операция с папкой подразумевает, что требуемое действие будет применено ко всему содержимому этой папки. Эти операции очень похожи, и сейчас мы рассмотрим общие принципы их выполнения.

Если в списке расположено слишком много папок и дисков, место назначения может быть не видно. В таком случае вам нужно перетащить значок в верхнюю или нижнюю часть списка и подождать, не отпуская при этом кнопку мыши. Через некоторое время список начнет смещаться в окне, и вы увидите нужную папку. Если вы хотите скопировать файл во вложенную папку, которая не видна в списке, следует поступить точно так же. Подведите при перетаскивании указатель мыши к папке, в которой находится нужная вам папка. Подождите, не отпуская кнопку мыши. Через некоторое время список раскроется, и вы сможете выбрать необходимое место для копирования или перемещения файла.

Теперь давайте разберемся, а что же происходит при перемещении значка — копирование или перемещение файла? В системе Windows имеется ряд правил, по которым определяется конкретная выполняемая операция. Если вы перемещаете значок из одной папки в другую, расположенную на том же диске, что и исходная, то операция приведет к перемещению файла, связанного со значком,! и `новую папку. При этом файл в старой папке будет удален. Если вы хотите не переместить, а скопировать файл в папку на том же диске, вы должны при выполнении операции перемещения значка нажать и удерживать клавишу на клавиатуре.

Если вы перемещаете значок в папку, расположенную на другом диске, соответствующий файл будет скопирован. Чтобы переместить файл в папку на другом диске, во время перемещения удерживайте нажатой клавишу. Иногда при перетаскивании значков; программ связанные с ними программы не копируются, а в новом месте только создается ссылка на них. При копировании или перемещении программ всегда следует нажимать соответствующуюклавишу или. Если при перетаскивании любого файла нажать клавишу то файл останется на старом месте, а в новом месте будет создан ярлык, указывающий на него.

Возможны операции копирования или перемещения не одного, а группы файлов или папок. При этом следует вначале выделить группу значков, а после перетащить их в нужное место. Чтобы выделить все значки в выбранной папке, необходимо нажать на клавиатуре одновременно управляющую клавишу и клавишу с латинской буквой (при нажатии клавиши с русской буквой файлы не будут выделены). Если необходимо выделить группу значков, расположенных рядом, следует нажать и удерживать клавишу. Далее щелкните мышью на первом значке группы и на последнем значке, после чего отпустите клавишу. Все значки, расположенные между ними, будут выделены. Если вы хотите выделить произвольную группу значков, нажмите клавишу и, Не отпуская ее, щелкайте мышью на нужных значках. Обратите внимание, что повторный щелчок мышью на значке снимет выделение.

Выделив рее нужные значки, отпустите клавишу. После того, как нужная группа файлов и папок выделена, перетащите ее в нужное место списка в левой части окна программы. При э,том можно использовать клавиши или. чтобы выбрать операцию копирования или перемещения.

Хотя перемещение и копирование с помощью перетаскивания очень удобно, этот способ не работает, когда! в окне проводника отсутствует список папок. Кроме того перемещение и копирование с помощью мыши требует некоторый опыт работы с мышью и может не получиться у начинающих пользователей. Есть несколько способов копирования и перемещения файлов в проводнике, которые значительно проще. Однако следует помнить, что часто простые способы являются более длительными, а более сложные способы существенно экономят время.

Количество команд меню и их состав зависит от установленных на ваш компьютер программ, однако команды копирования, удаления и переименования будут в этом меню всегда. Чтобы скопировать файл или группу файлов, необходимо выбрать команду Копировать (Сору) данного меню. Далее необходимо перейти в папку назначения и снова отобразить вспомогательное меню щелкнув правой кнопкой мыши на свободном месте в рабочей области программы. В меню нужно выбрать команду Вставить (Insert), чтобы произошло копирование файлов. При таком способе в качестве временного места хранения перемещаемых и копируемых файлов служит так называемый буфер обмена Windows. Для перемещения файла нужно вместо команды Копировать (Сору) вспомогательного меню выбрать команду Вырезать (Cut). При этом файл будет удален из текущей папки и помещен в буфер обмена Windows. Если после этого вы не вставите файл в другую папку, он будет утерян.

Вспомогательное меню содержит еще ряд полезных команд, например команду Переименовать (Rename). При выборе этой команды вместо имени выбранного значка появляется поле ввода, в котором вы с помощью клавиатуры можете ввести новое имя для значка по своему усмотрению. Ввод имени заканчивается нажатием клавиши на клавиатуре.

Есть еще один, очень удобный, способ копирования и перемещения файлов. Как отмечалось выше, в центре окна, в панели задач, расположены разные команды, позволяющие выполнить с выделенным файлом необходимые действия. Для этого следует развернуть верхний список панели задач, нажав кнопку , если список свернут. В списке все действия обозначены кнопками с надписями. Выделите файл или группу файлов и нажмите кнопку расположенную на панели задач в средней части окна программы. Рядом с кнопкой написано Копировать этот файл (Copy this file). На экране появится диалог, в котором вам предлагается выбрать место для копирования (Рис. 2.6). В списке можно найти все диски и папки вашего компьютера. Вы также можете создать новую папку, выделив папку, в которой она будет располагаться, и нажав кнопку Создать папку (Create folder). Работа со списком папок не отличается от аналогичных действий, описанных ранее. Выбрав нужное место и нажав кнопку Копировать (Сору), вы запустите процесс копирования файлов. Над кнопкой имеется кнопка предназначенная для перемещения файлов.

В списке задач есть и другие кнопки, которые облегчают выполнение некоторых распространенных задач. Нажав кнопку Я, вы сможете переименовать выделенный файл или папку. После нажатия кнопки выделенный файл будет распечатан, а нажатие кнопки удалит его. Для публикации файла в Интернете следует нажать кнопку, а нажатие кнопки отправит файл по электронной почте.

Есть еще один способ копирования и перемещения файлов. Очень просто для этого воспользоваться двумя окнами проводника. Для этого следует запустить две копии данной программы и расположить их окна рядом на рабочем столе. В одном окне сделайте текущей исходную папку, а в другом — ту, в которую хотите скопировать файлы. Далее просто перетащите мышью нужные файлы из одного окна в другое. При этом значительно сложнее промахнуться, чем При использований дерейа дисков и папок в щрюм;окне проводника.

Мы рассмбтрёли множество способов манипулирования файлами, так как эта операция очень важная и широко распространенная. Какой бы способ вы ни выбрали, результат будет совершенно Одинаковым. Попробуйте работу с помощью разных способов, и выберите наиболее удобный для вас вариант.

Учебно-методический комплекс

Виды памяти в технических средствах информатизации: постоянная, переменная, внутренняя. Принципы хранения информации. Накопители на жестких магнитных дисках. Приводы CD(ROM, R, RW), DVD-R(ROM,R,RW), BD(ROM,R,RW). Разновидности Flash памяти и принцип хранения данных. Накопители Flash-память с USB интерфейсом.

Устройства хранения данных (память) являются составной частью практически любого современного технического средства информатизации. В памяти хранятся как программы работы технического средства, так и данные, используемые в процессе его работы. Применительно к персональным компьютерам вся память компьютера подразделяется на внутреннюю и внешнюю.

Внутренняя память предназначена для временного хранения программ и обрабатываемых в текущий момент данных (оперативная память, кэш-память), а также для долговременного хранения информации о конфигурации ПК (энергонезависимая память). Все виды запоминающих устройств, расположенные на системной плате, образуют внутреннюю память ПК, к которой относится:

· сверхоперативная память (кэш-память);

Физической основой внутренней памяти являются электронные схемы (ПЗУ, ОЗУ), отличающиеся высоким быстродействием, но они не позволяют хранить большие объемы данных. Кроме этого, основная внутренняя память – оперативная – является энергозависимой, т.е. при отключении ПК ее содержимое стирается. Вследствие этого возникает необходимость в средствах длительного хранения больших объемов данных.

В персональных компьютерах эта функция возложена на внешнюю память, которая по своим характеристикам в противоположность внутренней памяти, является медленной, энергонезависимой и практически неограниченной.

При изучении носителей важно иметь представление о физических принципах, положенных в основу записи и чтения данных. В современных технических средствах информатизации сочетаются три вида носителей, отличающиеся физическим принципом организации памяти: электрические, магнитные, оптические.

Устройства, которые обеспечивают запись информации на носители, а также ее поиск, считывание и воспроизведение в опе­ративную память, называют накопителями. В основу записи, хра­нения и считывания информации положены два принципа —магнитный и оптический, что обеспечивает сохранение информа­ции и после выключения компьютера.

Магнитные диски (МД) бывают гибкие и жесткие. Гибкий МД (ГМД) диаметром 5,25 дюйма (133 мм) в настоящее время может хранить до 1,2 Мбайта информации.

Жесткий магнитный диск (МД), или винчестер, обычно встраивается вместе с дисководом в корпус системного блока (но может иметь и внешнее расположение). Любой магнитный диск первоначально к работе не готов. Для приведения его в рабочее состояние он должен быть отформатрован, т.е. должна быть создана структура диска. Для ГМД — это магнитные концентрические дорожки, разделенные на сектора, помеченные магнитными метками, а у жестких МД — еще и ци­линдры — совокупность дорожек, расположенных друг над другом всех рабочих поверхностях дисков.

CD-RОМ (Сотрасt Disc Rеаd Оп1у Метоry) обладает емкостью до 3 Гбайт, высокой надежностью хранения информации, долго­вечностью (прогнозируемый срок его службы при качественном исполнении составляет 30-50 лет). Диаметр диска может быть как 5,25, так и 3,5 дюйма. Принцип записи и считывания оптический.

Считывание информации с компакт-диска происходит при по­мощи лазерного луча, который, попадая на отражающий свет ост­ровок, отклоняется на фотодетектор, интерпретирующий его как двоичную единицу. Луч лазера, попадающий во впадину, рассеи­вается и поглощается — фотодетектор фиксирует двоичный ноль.

Магнитооптические диски лишены этих недостатков, так как ^ учтены достижения магнитной и оптической технологий. На магнитооптические диски можно записывать информацию и быстро считывать ее. Они сохраняют все преимущества ГМД (перено­симость, возможность отдельного хранения, увеличение памяти компьютера) при огромной информационной емкости.

Конструктивно магнитооптический диск состоит из толстой стеклянной подложки, на которую наносится светоотражающая алюминиевая пленка и ферромагнитный сплав — носитель инфор­мации, покрытый сверху защитным слоем прозрачного пластика.

Накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД, жесткие диски, HardDiskDrive – HDD) представляют собой устройства, предназначенные для длительного хранения информации. В качестве накопителей на жестких магнитных дисках широкое распространение в ПК получили накопители типа винчестер. Термин «винчестер» является жаргонным названием первой модели жесткого диска емкостью 16 Кбайт (IBM, 1973 год), имевшего 30 дорожек по 30 секторов, что случайно совпало с калибром 30/30 известного охотничьего ружья винчестер. В этих накопителях один или несколько жестких дисков, изготовленных из сплавов алюминия или из керамики и покрытых ферролаком, вместе с блоком магнитных головок считывания-записи помещены в герметически закрытый корпус. Под дисками расположен двигатель, обеспечивающий вращение дисков, а слева и справа – поворотный позиционер с коромыслом, управляющим движением магнитных головок по спиральной дуге для их установки на нужный цилиндр. Емкость винчестеров благодаря чрезвычайно плотной записи, выполняемой магниторезистивными головками в таких герметических конструкциях, достигает нескольких десятков гигабайтов; быстродействие их также весьма высокое: время доступа от 5 мс, трансфер (скорость обращения) до 6 Гбайт/с. Магниторезистивные технологии обеспечивают чрезвычайно высокую плотность записи, позволяющую размещать 2-3 Гбайт данных на одну пластину (диск). Появление же головок с гигантским магниторезистивньм эффектом (GMR – GiantMagneticResistance) еще более увеличило плотность записи – возможная емкость одной пластины возросла до 6,4 Гбайт.

НЖМД весьма разнообразны. Диаметр дисков чаще всего 3,5 дюйма (89 мм). Наиболее распространенная высота корпуса дисковода: 25 мм – у настольных ПК, 41 мм – у серверов, 12 мм – у портативных ПК, существуют и другие. Внешние дорожки диска длиннее внутренних. Поэтому в современных жестких дисках используется метод зонной записи. В этом случае все пространство диска делится на несколько зон, причем во внешних зонах секторов размещается больше данных, чем во внутренних. Это, в частности, позволило увеличить емкость жестких дисков примерно на 30%.

Есть два основных режима обмена данными между HDD и ОП:

· Programmed Input/Output (PIO — программируемыйввод-вывод);

· Direct Memory Access (DMA — прямойдоступкпамяти).

PIO – это режим, при котором перемещение данных между периферийным устройством (жестким диском) и оперативной памятью происходит с участием центрального процессора. Самый «быстрый» PIO обеспечивает 16,6 Мбайт/с. Режим PIO в современных ПК используются редко, поскольку сильно загружают процессор.

DMA – это режим, в котором винчестер напрямую общается с оперативной памятью без участия центрального процессора, перехватывая управление шиной. Трансфер – до 66 Мбайт.

При интерфейсах (на периферийных шинах) SCSI может быть достигнута более высокая скорость передачи – 80 Мбайт/с, при этом можно подключать до 15 накопителей к одному контроллеру интерфейса. А технология, использующая оптоволоконные каналы связи для жестких дисков SCSI, обеспечивает трансфер 200 Мбайт/с и возможность подключения до 256 устройств (используется, естественно, не в ПК, а в больших системах и в дисковых массивах – RAID).

Время доступа к информации на диске напрямую связано со скоростью вращения дисков. Стандартные скорости вращения для интерфейса IDE – 3600, 4500, 5400 и 7200 оборотов/мин; при интерфейсе SCSI используются скорости до 10 000 и даже до 12 000 оборотов/мин. При скорости 10 000 оборотов/мин среднее время доступа составляет 5,5 мс. Для повышения скорости обмена данными процессора с дисками НЖМД следует кэшировать. Кэш-память для дисков имеет то же функциональное назначение, что и кэш для основной памяти, то есть служит быстродействующим буфером для кратковременного хранения информации, считываемой или записываемой на диск. Кэш-память может быть встроенной в дисковод, а может создаваться программным путем (например, драйвером MicrosoftSmartdrive) в оперативной памяти. Емкость кэш-памяти диска обычно составляет 2 Мбайт, а скорость обмена данными процессора с кэш-памятью достигает 100 Мбайт/с.

Для того чтобы получить на магнитном носителе структуру диска, включающую в себя дорожки и секторы, над ним должна быть выполнена процедура, называемая физическим, или низкоуровневым, форматированием (physical, или low-levelformatting). В ходе выполнения этой процедуры контроллер записывает на носитель служебную информацию, которая определяет разметку цилиндров диска на секторы и нумерует их. Форматирование низкого уровня предусматривает и маркировку дефектных секторов для исключения обращения к ним в процессе эксплуатации диска.

В ПК имеется обычно один, реже несколько накопителей на жестких магнитных дисках. Однако программными средствами один физический диск может быть разделен на несколько «логических» дисков; тем самым имитируется несколько НМД на одном накопителе.

Большинство современных накопителей имеют собственную кэш-память емкостью от 2 до 8 Мбайт.

Внешние HDD относятся к категории переносных.

В последнее время переносные накопители (их также называют внешними, мобильными, съемными, а портативные их варианты – карманными – Pocket HDD) получили широкое распространение. Питание переносных жестких дисков выполняется либо от клавиатуры, либо по шине USB (возможный вариант – через порт PS/2).

Переносные жесткие диски весьма разнообразны: от обычных HDD в отдельных корпусах до стремительно набирающих популярность твердотельных дисков. Форм-фактор чаше – 2,5 дюйма, емкость 1-60 Гб.

Переносить большие массивы данных с одного компьютера на другой позволяют также оптические накопители CD-R, CD-RW, DVD-R, DVD-RW и DVD-RAM. Их носители обеспечивают перенос больших массивов данных с одного компьютера на другой. Кроме того, в силу относительно высокой производительности эти накопители можно использовать в тех же целях, что и обычные стационарные жесткие. Такие устройства могут применяться и для решения задач резервного копирования информации.

В конце 1997-го — начале 1998 года на рынке стали появляться диски и приво­ды DVD. Этот стандарт был создан с расчетом на то, чтобы заменить разные носи­тели сразу в нескольких областях — в индустрии видео, в сфере информационных технологий, в звуковых записях и даже, возможно в индустрии игровых картрид­жей. По замыслу разработчиков, это должен быть некий «универсальный» носи­тель, необычайно вместительный и надежный.

DVD (DigitalVersatileDisk, ранее DigitalVideoDisk), т. е. многоцелевой цифровой диск — тип компакт-дисков, хранящий от 4,7 до 17 Гбайт информации, что вполне достаточно для полнометражного фильма. Почти все уже уверены, что DVD скоро вытеснят как CD-ROM, так и обычные VHS-видеокассеты. Такой объем способен удовлетворить любого производителя компьютерных игр и энциклопедий, для вы­пуска которых обычно требовалось несколько CD-ROM, вызывая неудобства у пользователя.

По размерам же диски CD и DVD абсолютно одинаковы — DVD лишь немного тоньше. Естественно, так же как и CD-диски, DVD производится в двух форм-фак­торах: 12 см (4,7 дюйма) и 8 см (3,1 дюйма). Наиболее распространенным, как и в случае с CD, скорее всего, будет форм-фактор 12 см — ведь именно на него рас­считано большинство дисководов и DVD-плейеров.

В чем же заключаются различия между DVD и CD? В первую очередь у DVD-дисков меньший диаметр углублений, на дорожке они расположены с меньшим «шагом» и самих дорожек на диске гораздо больше. Использование насечек меньшего размера стало воз­можным благодаря применению лазера с меньшей длиной волны, посылающего более «плот­ный» луч. В то время как лазер в обычном устройстве CD-ROM имеет длину волны 780 нанометров, устройства DVD используют лазер с длиной волны 650 или 635 нм, что позволя­ет покрывать лучом в два раз больше насечек на одной дорожке и в два раза больше дорожек. Кроме того, поверхность диска, отведенная для хранения данных, немного больше, чем у CD-ROM; DVD также предусматривает другой формат секторов и более надежный код коррекции ошибок. Все эти нововведения позволили достичь примерно в семь раз большей емкости дисков DVD, чем традиционных CD.

Но семикратный прирост емкости диска — это далеко не предел. Пожалуй, самое инте­ресное в спецификациях DVD — это возможность создания двухсторонних и двухслойных дисков.

Двухсторонний диск делается просто: так как толщина диска DVD может составлять лишь 0,6 мм (половина толщины обычного CD-ROM), появляется возможность соединить два дис­ка тыльными сторонами и получить двухсторонний DVD. Правда, вам придется вручную пе­реворачивать его, но с развитием технологий DVD появятся приводы, способные читать обе стороны без вмешательства пользователя (вспомним те же самые трехдюймовые дисково­ды для floppy-дисков).

Технология создания двухслойных дисков чуть более сложна: данные записываются в двух слоях — нижнем и полупрозрачном верхнем. Работая на одной частоте лазер считывает данные с полупрозрачного слоя, работая на другой — получает данные «со дна»,

Всевозможные комбинации всех вышеперечисленных технологий породили довольно много типов дисков DVD.

Существуют односторонние (SS — SingleSided) и двухсторонние DVD (DS), однослойные (SL — SingleLayer) и двухслойные (DL).

Стоит отметить, что вместимость двухслойных DVD-дисков не в два раза больше, чем у однослойных, как следовало бы ожидать, а немного меньше: чтобы минимизировать помехи, возникающие при прохождении луча лазера через внешний слой, минимальный размер уг­лублений на дорожках был повышен с 0,4 мм до 0,44 мм. Кстати, в результате немного повысилась скорость считывания информации с таких дисков.

С пользовательской точки зрения программы и данные записаны на диске в формате DVD-ROM аналогично традиционному диску CD-ROM. Для считывания таких дисков в компьютере должен быть установлен накопитель DVD-ROM, кото­рый внешне похож на привод CD-ROM, использует тот же интерфейс IDE (ATAPI) и точно так же устанавливается. Причем DVD-ROM может читать и старые CD-ROM, a также воспроизводить звуковые компакт-диски. Однако не все приводы DVD-ROM одинаковы, и, хотя технология DVD разработана сравнительно недавно, в продаже проходили уже несколько поколений накопителей DVD-ROM.

Дисководы первого поколения не были рассчитаны на чтение записываемых компакт-дисков CD-R и CD-RW (и, кстати, плохо читали некачественные диски CD-ROM), но дисководы DVD последующих поколений корректно работают уже со все­ми форматами. В общем же следует отметить, что скорость передачи данных у дисководов DVD-ROM первого поколения приблизительно девятикратная (по от­ношению к однократной скорости чтения CD-ROM), однако скорость вращения дис­ков у первых приводов DVD-ROM была только в три раза выше, чем у CD, так что диски CD-ROM они читали только на трехкратной скорости. Основная масса со­временных приводов DVD-ROM читает диски CD-ROM уже на 40-кратных скорос­тях. Поэтому можно с большой уверенностью сказать — смена приводами DVD-ROM дисководов CD-ROM в ближайшем будущем несомненно произойдет. Неко­торые изготовители дисководов CD-ROM уже планируют прекратить их выпуск в пользу приводов DVD-ROM.

Все DVD-плейеры и компьютерные приводы должны читать двухслойные диски — этого требует спецификация. Все плееры и дисководы также проигрывают дву­сторонние диски, но, как правило, их надо переворачивать, так как двухголовочных моделей, которые могли бы воспроизводить обе стороны без переворачивания, пока нет, хотя практически все диски ранних выпусков —двусторонние, а двухслой­ная продукция распространяется только в последнее время.

Одной из тенденций развития современных технических средств информатизации является разработка широкого спектра мобильных технических средств, позволяющих использовать их в любых условиях. Так появились миниатюрные, легкие и удобные телефоны, карманные ПК, цифровые фото- и видеокамеры и другие мультимедийные устройства, отличающиеся высокой производительностью и длительной автономной работой.

В первую очередь, это достигнуто благодаря новым микропроцессорным технологиям. Тем не менее, значительный результат на пути к разработке современных мобильных технических средств информатизации обусловлен новой технологией хранения данных, называемой Flash-памятью.

Flash-память нашла свое применение в системах управления, где условия эксплуатации настолько суровы, что иные современные носители информации просто не в состоянии их выдержать. Это горячие цеха, транспорт, авиация и космонавтика. В этих условиях Flash-память на сегодняшний день незаменима. Кроме экстремальных условий Flash-память вполне работоспособна и в бытовом использовании. Она входит в состав любого компьютера как микросхема BIOS системной платы, так и различных устройств (CD-ROM, видеоадаптер, звуковая карта, модем). SIM-карта сотовых телефонов тоже содержит в себе Flash-память. Она используется для хранения телефонных номеров, учета времени использования, идентификации пользователя и других служебных данных. С вводом в широкую эксплуатацию сотовых сетей нового поколения (3G) применение Flash-памяти в мобильном телефоне станет обязательным.

Первые образцы Flash-памяти были разработаны в 1984 году инженерами компании Toshiba. До сих пор нет единого мнения по поводу происхождения названия Flash. С одной стороны, существует мнение, что Flash характеризует высокую скорость записи и стирания информации, поскольку английское «in a flash» можно перевести как «в мгновение ока». С другой стороны, существует и другое мнение, согласно которому Flash характеризует процесс записи, поскольку операция записи требует подачи высокого напряжения на управляющий затвор и сток, то отсюда и английское название Flash (flash – молния).

В настоящее время выпускается два основных типа Flash-памяти:

· NOR (Not OR – логическое «НЕ-ИЛИ») – разработана компанией Intel в 1988 году;

· NAND (Not AND – логическое «НЕ-И» – разработана компанией Toshiba в 1989 году.

Память типа NOR обеспечивает возможность произвольного чтения-записи данных (вплоть до отдельных байтов) и быстрое считывание, но при этом относительно медленные схемы записи и стирания. Кроме того, такая память имеет довольно крупные ячейки (к каждой необходимо подвести контакт), что вызывает сложности в изготовлении и повышении емкости.

Память типа NAND обеспечивает блочный доступ, быстрые процедуры стирания и записи, дешевизну и простоту наращивания емкости модулей. Данные на Flash-памяти NAND считываются поблочно. Размер единичного блока варьируется от 256 байт до 256 Кбайт. Практически все современные микросхемы позволяют работать с блоками разного размера. Благодаря блочной организации Flash-памяти NAND она дешевле.

В простейшем случае одна ячейка Flash-памяти содержит один бит и может быть выполнена как на одном, так и на двух полевых транзисторах. Сам транзистор включает в себя специальную электрически изолированную область, называемую «плавающим затвором», как показано на рис. 6.7.1. Этот термин возник из-за того, что потенциал этой области не является стабильным, что позволяет накапливать в ней электроны, то есть заряд, и именно здесь хранится информация. Наличие или отсутствие заряда кодирует один бит: логическая 1 – заряда нет, 0 – есть. Выше «плавающего» находится управляющий затвор, который является неотъемлемой частью при процессе записи/стирания данных памяти.

Этот тип Flash-накопителей (рис. 6.9.1) появился в 2001 году и достаточно быстро завоевал популярность, вытеснив накопители на гибких магнитных дисках, поскольку при меньшем размере имеет больший объем памяти, обладает значительно большей скоростью передачи данных, отличается высокой надежностью. Для того чтобы использовать накопитель, не требуется никаких дополнительных устройств. Достаточно компьютера с ОС Windows и USB-портом, к которому подключается накопитель.Внутри корпуса накопителя находится контроллер интерфейса USB и Flash-памяти и, собственно, сама микросхема Flash-памяти. Основными характеристиками данного типа накопителей, так же как и карт памяти, являются: тип USB интерфейса (1.1 или 2.0); скорость чтения и записи данных; число циклов перезаписи; время хранения данных; габаритные размеры и вес. Кроме этого, возможность использования накопителя в качестве загрузочного диска.