Huvudfunktionen hos externt minne är förmågan att lagra information under lång tid. Dessutom har externt minne stor kapacitet och är billigare än RAM. Och ändå säkerställer externa minnesmedia överföringen av information från en dator till en annan, vilket är viktigt i en situation där det inte finns några datornätverk.

Således, externt (långtids)minne- detta är en plats för långtidslagring av data (program, beräkningsresultat, texter, etc.) som för närvarande inte används i datorns RAM. Externt minne, till skillnad från RAM, är icke-flyktigt och har ingen direkt koppling till processorn.

För att arbeta med externt minne måste du ha en enhet (en enhet som ger inspelning och (eller) läsning av information) och en lagringsenhet - en bärare.

Huvudtyper av lagringsenheter:

floppy magnetic disk drives (FMD);

hårda magnetiska diskenheter (HDD);

CD-ROM, CD-RW, DVD-enheter. Huvudtyperna av media motsvarar dem:

flexibla magnetiska skivor (diskett);

hårda magnetiska skivor (hårddisk);

CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-skivor. Huvudegenskaper för enheter och media:

informationskapacitet;

hastigheten på informationsutbytet;

tillförlitlighet för informationslagring;

Grunden för att registrera, lagra och läsa information från externt minne bygger på två principer - magnetisk och optisk. Tack vare dessa principer behålls information även efter att datorn stängts av.

Diskett

En diskettenhet eller diskett är ett lagringsmedium för en liten mängd information, vilket är en flexibel disk i ett skyddande skal. Används för att överföra data från en dator till en annan och för att distribuera programvara.

Skivan är placerad inuti en plasthylsa, som skyddar den från mekanisk skada. De kan skadas om:

rör vid inspelningsytan;

skriv på diskettetiketten med en penna eller kulspetspenna;

böja en diskett;

överhetta disketten (lämna den i solen eller nära en radiator);

exponera disketten för magnetiska fält

Skivan inuti enheten roterar med en konstant vinkelhastighet, vilket är ganska lågt (flera kilobyte per sekund, genomsnittlig åtkomsttid - 250 ms). Information skrivs till båda sidor av disken. För närvarande är de vanligaste disketterna 3,5 tum stora (1 tum = 2,54 cm) och har en kapacitet på 1,44 MB. Skivan kan vara skrivskyddad. En säkerhetsspärr används för detta ändamål. Disketter kräver noggrann hantering.

Hårdmagnetisk disk

Hårddisken är informativ

datorlager och kan lagra

stora mängder information.

Hård magnetisk förvaring

diskar(Engelsk)HDD - HårdDiskFörare)

eller Vinchester– det här är det mest utbredda Fig.2. Hårdmagnetisk disk

En lagringsenhet med hög kapacitet där informationsbärarna är aluminiumplattor, vars båda ytor är belagda med ett lager av magnetiskt material. Används för permanent lagring av program och data. Hårddiskarna placeras på en axel och placeras tillsammans med läs/skrivhuvudena och huvuden som bär dem i ett hermetiskt tillslutet metallhölje. Denna design gjorde det möjligt att avsevärt öka skivrotationshastigheten och inspelningstätheten. Information skrivs till båda ytorna på skivorna

Till skillnad från en diskett snurrar en hårddisk kontinuerligt. Plattorna i en hårddisk roterar med en viss hastighet (även kallad spindelhastighet), som kan vara 3 600, 4 200, 5 400, 7 200, 10 000 eller 15 000 rpm

Därför kan dess rotationshastighet vara från 3600 till 10000 rpm, datasökningstid - från 2 till 6 ms, dataöverföringshastighet - upp till 300 MB/sek. Kapaciteten på hårddiskar i datorer mäts i tiotals gigabyte. De vanligaste drivenheterna med en diameter på 0,8, 1, 1,8, 2,2 tum.

För att bevara information och prestanda måste hårddisken skyddas mot stötar och plötsliga förändringar i rumslig orientering under drift.

Laserskiva

CD- ROM(Engelsk)KompaktDiskVerkligEndastMinne-Jag minns ständigtallmän enhet baserad på en CD)

CD-skivan har en diameter på 120 mm (cirka 4,75 tum) och är gjord av polymer och belagd med en metallfilm. Information läses från denna metallfilm, som är belagd med en polymer som skyddar data från skador. CD-ROM är ett envägslagringsmedium.

Principen för digital inspelning av information på en laserskiva skiljer sig från principen för magnetisk inspelning. Den kodade informationen appliceras på skivan med en laserstråle, vilket skapar mikroskopiska fördjupningar på ytan, åtskilda av plana områden. Digital information representeras av alternerande fördjupningar (kodning noll) och ljusreflekterande öar (kodning ett). Informationen som lagras på disken kan inte ändras.

Dataåtkomst på en CD-ROM är snabbare än data på disketter, men långsammare än på hårddiskar (150 till 400 ms vid hastigheter upp till 4500 rpm). Dataöverföringshastigheten är minst 150 KB och når 1,2 MB/s. CD-ROM-kapaciteten når 780 MB, på grund av vilka multimediaprogram vanligtvis släpps på dem.

CD-ROM-skivor är enkla och lätta att använda, har en låg enhetskostnad för datalagring, slits praktiskt taget inte ut, kan inte påverkas av virus och det är omöjligt att av misstag radera information från dem.

CD-R (Compact Disk Recorder)

CD-R är en inspelningsbar skiva med en genomsnittlig kapacitet på 700 MB (80 minuter). På CD-R-skivor är det reflekterande lagret av guldfilm. Mellan detta skikt och basen finns ett registreringsskikt av organiskt material som mörknar vid upphettning. Under inspelningsprocessen värmer laserstrålen utvalda punkter på lagret, som mörknar och slutar sända ljus till det reflekterande lagret och bildar områden som liknar fördjupningar. CD-R-enheter, tack vare deras betydande prissänkning, blir allt mer utbredda.

CD-RW (Compact Disk Rewritable)

Mer populära är CD-RW-enheter, som låter dig skriva och skriva om information. CD-RW-enheten låter dig skriva och läsa CD-R- och CD-RW-skivor, läsa CD-ROM-skivor, d.v.s. är i en viss mening universell.

Förkortningen DVD står för DigitalMångsidigDisk, dvs. uniuniversal digital disk. Med samma dimensioner som en vanlig CD och en mycket liknande funktionsprincip rymmer den en extremt stor mängd information - från 4,7 till 17 GB. Kanske är det just på grund av sin stora kapacitet som den kallas universell. Visserligen används DVD-skivan i dag endast i två områden: för lagring av videofilmer (DVD-Video eller helt enkelt DVD) och ultrastora databaser (DVD-ROM, DVD-R).

Skillnaden i kapacitet uppstår enligt följande: till skillnad från CD-ROM-skivor är DVD-skivor inspelade på båda sidor. Dessutom kan ett eller två lager av information appliceras på varje sida. Således har enkelsidiga enlagerskivor en kapacitet på 4,7 GB (de kallas ofta DVD-5, d.v.s. skivor med en kapacitet på cirka 5 GB), dubbelsidiga enkellager - 9,4 GB (DVD-10), enkelsidigt dubbellager - 8,5 GB (DVD-9) och dubbelsidigt dubbelt lager - 17 GB (DVD-18).

För att bevara information måste laserskivor skyddas mot mekaniska skador (repor) samt från kontaminering.

Blixt-minne

Blixt-minneär en flyktig typ av minne som låter dig spela in och lagra data i mikrokretsar. Flashminneskort har inga rörliga delar, vilket garanterar hög datasäkerhet när de används i mobila enheter

(bärbara datorer, digitalkameror, etc.)

Flash-minne är ett chip inrymt i ett platt miniatyrpaket. För att läsa eller skriva information sätts minneskortet i speciella enheter inbyggda i mobila enheter eller ansluts till en dator via en USB-port. Informationskapaciteten för minneskort är annorlunda, den kan nå från 512 MB till 4 GB, 8 GB, 16 GB, 32 GB, 48 GB Transcend har uppdaterat den populära JetFlash V20-serien av USB-minnen genom att släppa en ny modell med en. kapacitet på 64 GB.

Nackdelarna med flashminne inkluderar det faktum att det inte finns någon enskild standard och olika tillverkare producerar minneskort som är inkompatibla med varandra i storlek och elektriska parametrar.

Lagringsmedia (disketter, hårddiskar, CD-ROM-skivor, magneto-optiska diskar, etc.) och deras huvudsakliga egenskaper.

Externt (långtids)minne är en plats för långtidslagring av data (program, beräkningsresultat, texter etc.) som för närvarande inte används i datorns RAM. Externt minne, till skillnad från RAM, är icke-flyktigt. Externa minnesmedia tillhandahåller dessutom datatransport i fall där datorer inte är nätverksanslutna (lokalt eller globalt).

För att arbeta med externt minne måste du ha en enhet (en enhet som ger inspelning och (eller) läsning av information) och en lagringsenhet - en bärare.

Huvudtyper av lagringsenheter:

diskettenheter (FMD);

hårda magnetiska diskenheter (HDD);

magnetiska bandenheter (TMD);

CD-ROM, CD-RW, DVD-enheter.

Huvudtyperna av media motsvarar dem:

flexibla magnetiska skivor (Floppy Disk) (diameter 3,5'' och kapacitet 1,44 MB; diameter 5,25'' och kapacitet 1,2 MB (för närvarande föråldrade och praktiskt taget inte använda, produktion av enheter utformade för diskar med en diameter 5,25'', även avvecklad)) , skivor för flyttbara media;

hårda magnetiska skivor (hårddisk);

kassetter för streamers och andra NML;

CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-skivor.

Lagringsenheter delas vanligtvis in i typer och kategorier i samband med deras funktionsprinciper, operativa, tekniska, fysiska, mjukvara och andra egenskaper. Till exempel, enligt driftsprinciperna, särskiljs följande typer av enheter: elektronisk, magnetisk, optisk och blandad - magneto-optisk. Varje typ av enhet är organiserad på basis av motsvarande teknik för lagring/reproduktion/inspelning av digital information. Därför skiljer de i samband med informationsbärarens typ och tekniska utformning: elektroniska, disk- och bandenheter.

Huvudegenskaper för enheter och media:

informationskapacitet;

hastigheten på informationsutbytet;

tillförlitlighet för informationslagring;

pris.

Låt oss ta en närmare titt på ovanstående enheter och media.

Funktionsprincipen för magnetiska lagringsenheter är baserad på metoder för att lagra information med hjälp av materialens magnetiska egenskaper. Magnetiska lagringsenheter består i regel av faktiska enheter för att läsa/skriva information och ett magnetiskt medium på vilket information direkt registreras och från vilken information läses. Magnetiska lagringsenheter brukar delas in i typer i samband med deras utformning, fysiska och tekniska egenskaper hos lagringsmediet etc. De vanligaste skillnaderna görs mellan disk- och bandenheter. Den allmänna teknologin för magnetiska lagringsenheter består av att magnetisera områden av media med ett alternerande magnetfält och läsa information kodad som områden med alternerande magnetisering. Diskmedia magnetiseras som regel längs koncentriska fält - spår som ligger längs hela planet för det diskoidala roterande mediet. Inspelningen görs i en digital kod. Magnetisering uppnås genom att skapa ett alternerande magnetfält med hjälp av läs-/skrivhuvuden. Huvudena är två eller flera magnetiskt styrda kretsar med kärnor, vars lindningar förses med växelspänning. En förändring i spänningen orsakar en förändring i riktningen av magnetfältets magnetiska induktionslinjer och, när bäraren är magnetiserad, betyder det en förändring av värdet på informationsbiten från 1 till 0 eller från 0 till 1.

Diskenheter är uppdelade i flexibla (Floppy Disk) och hårddiskar (Hårddisk) och media. Huvudegenskapen hos diskmagnetiska enheter är inspelningen av information på media på koncentriska slutna spår med hjälp av fysisk och logisk digital kodning av information. Det platta skivmediet roterar under läs-/skrivprocessen, vilket säkerställer att hela det koncentriska spåret underhålls med hjälp av magnetiska läs-/skrivhuvuden, som är placerade längs mediets radie från ett spår till ett annat.

För operativsystemet är data på diskar organiserade i spår och sektorer. Spåren (40 eller 80) är smala koncentriska ringar på skivan. Varje spår är uppdelat i delar som kallas sektorer. Vid läsning eller skrivning läser eller skriver enheten alltid ett helt antal sektorer, oavsett mängden information som efterfrågas. Sektorstorleken på en diskett är 512 byte. En cylinder är det totala antalet spår från vilka information kan läsas utan att huvudena flyttas. Eftersom en diskett bara har två sidor och en diskettenhet bara har två huvuden, har en diskett två spår per cylinder. En hårddisk kan ha många plattor, var och en med två (eller fler) huvuden, så en cylinder har många spår. Ett kluster (eller datacell) är det minsta diskområde som operativsystemet använder när man skriver en fil. Vanligtvis är ett kluster en eller flera sektorer.

Före användning måste disketten formateras, d.v.s. dess logiska och fysiska struktur måste skapas.

Disketter kräver noggrann hantering. De kan skadas om

rör vid inspelningsytan;

skriv på diskettetiketten med en penna eller kulspetspenna;

böja en diskett;

överhetta disketten (lämna den i solen eller nära en radiator);

exponera disketten för magnetiska fält.

Hårddiskar kombinerar media/medierna och läs/skrivenheten, och ofta även en gränssnittsdel som kallas hårddiskkontrollern, i ett hölje. En typisk design av en hårddisk är en enda enhet - en kammare, inuti vilken det finns ett eller flera skivmedia placerade på en axel, och ett block av läs-/skrivhuvuden med deras gemensamma drivmekanism. Vanligtvis finns det bredvid media- och huvudkammaren kretsar för att styra huvudena, skivorna och ofta en gränssnittsdel och (eller) en styrenhet. Enhetens gränssnittskort innehåller själva diskenhetsgränssnittet, och styrenheten med dess gränssnitt är placerad på själva enheten. Drivkretsarna är anslutna till gränssnittsadaptern med hjälp av en uppsättning kablar.

Funktionsprincipen för hårddiskar liknar denna princip för GMD.

Grundläggande fysiska och logiska parametrar för hårddisken.

Skivans diameter. De vanligaste enheterna med skivdiametrar är 2,2, 2,3, 3,14 och 5,25 tum.

Antal ytor - bestämmer antalet fysiska skivor som är uppträdda på axeln.

Antal cylindrar - bestämmer hur många spår som kommer att finnas på en yta.

Antal sektorer - det totala antalet sektorer på alla spår på alla ytor på frekvensomriktaren.

Antal sektorer per spår - det totala antalet sektorer på ett spår. För moderna enheter är indikatorn villkorad, eftersom de har ett ojämnt antal sektorer på externa och interna spår, dolda för systemet och användaren av enhetens gränssnitt.

Övergångstiden från ett spår till ett annat är vanligtvis från 3,5 till 5 millisekunder, och de snabbaste modellerna kan vara från 0,6 till 1 millisekund. Denna indikator är en av faktorerna som bestämmer enhetens prestanda, eftersom... Det är övergången från spår till spår som är den längsta processen i en serie av slumpmässiga läs-/skrivprocesser på en diskenhet.

Inställningstid eller söktid är den tid som enheten spenderar på att flytta läs-/skrivhuvudena till önskad cylinder från en godtycklig position.

Dataöverföringshastigheten, även kallad genomströmning, bestämmer hastigheten med vilken data läses eller skrivs till disken när huvudena är på plats. Mäts i megabyte per sekund (MBps) eller megabit per sekund (Mbps) och är en egenskap hos styrenheten och gränssnittet.

För närvarande används främst hårddiskar med kapaciteter från 10 GB till 80 GB. De mest populära är diskar med en kapacitet på 20, 30, 40 GB.

Förutom NGMD och NGMD används ofta flyttbara media. En ganska populär lagringsenhet är Zip. Den finns som integrerade eller fristående enheter kopplade till en parallellport. Dessa enheter kan lagra 100 och 250 MB data på kassetter som liknar en 3,5” diskett, ger en åtkomsttid på 29 ms och dataöverföringshastigheter på upp till 1 MB/s. Om en enhet är ansluten till systemet via en parallellport, begränsas dataöverföringshastigheten av parallellportens hastighet.

Jaz-enheten är en typ av flyttbar hårddisk. Kapaciteten på den använda kassetten är 1 eller 2 GB. Nackdelen är den höga kostnaden för patronen. Huvudapplikationen är säkerhetskopiering av data.

I magnetiska bandenheter (oftast är sådana enheter streamers) görs inspelning på minikassetter. Kapaciteten för sådana kassetter är från 40 MB till 13 GB, dataöverföringshastigheten är från 2 till 9 MB per minut, bandlängden är från 63,5 till 230 m, antalet spår är från 20 till 144.

CD-ROM är ett skrivskyddat optiskt lagringsmedium som kan lagra upp till 650 MB data. Data på en CD-ROM nås snabbare än data på disketter, men långsammare än på hårddiskar.

CD-skivan har en diameter på 120 mm (ca 4,75'') och är gjord av polymer och täckt med en metallfilm. Information läses från denna metallfilm, som är belagd med en polymer som skyddar data från skador. CD-ROM är ett envägslagringsmedium.

Läsning av information från skivan sker genom att registrera förändringar i intensiteten hos lågeffekts laserstrålning som reflekteras från aluminiumskiktet. Mottagaren eller fotosensorn avgör om strålen reflekteras från en slät yta, spridd eller absorberas. Spridning eller absorption av strålen förekommer på platser där fördjupningar gjordes under inspelningsprocessen. Fotosensorn uppfattar den spridda strålen, och denna information i form av elektriska signaler skickas till en mikroprocessor, som omvandlar dessa signaler till binär data eller ljud.

Efter att ha studerat detta ämne kommer du att lära dig:

Vad är datorminne och hur relaterar det till mänskligt minne;
- vad är minnets egenskaper;
- varför datorminne är uppdelat i internt och externt;
- vad är strukturen och egenskaperna hos internminnet;
- vilka är de vanligaste typerna av externt datorminne som finns och vad är deras syfte.

Minnets syfte och huvudsakliga egenskaper

Under driften av en dator måste program, initiala data samt mellan- och slutresultat lagras någonstans och kunna komma åt dem. För detta ändamål innehåller datorn olika lagringsenheter som kallas minne. Informationen som lagras i en lagringsenhet består av olika symboler (siffror, bokstäver, tecken), ljud, bilder kodade med siffrorna 0 och 1.

Datorminne är en uppsättning enheter för att lagra information.

I processen att utveckla datorteknik försökte människor, medvetet eller omedvetet, att designa och skapa olika tekniska informationslagringsenheter i bilden och likheten av deras eget minne. För att bättre förstå syftet och kapaciteten hos olika datorlagringsenheter kan vi dra en analogi med hur information lagras i mänskligt minne.

Kan en person lagra all information om världen omkring honom i sitt minne och behöver han det? Varför, till exempel, komma ihåg namnen på alla städer och byar i din region, när du vid behov kan använda en karta över området och hitta allt som intresserar dig? Det finns ingen anledning att komma ihåg priserna på tågbiljetter på olika sträckor, eftersom det finns informationstjänster för detta. Och hur många olika matematiska tabeller det finns, där värdena för vissa komplexa funktioner beräknas! På jakt efter ett svar kan du alltid hänvisa till lämplig uppslagsbok.

Den information som en person ständigt lagrar i sitt interna minne kännetecknas av en mycket mindre volym jämfört med information koncentrerad i böcker, filmer, videoband, skivor och andra materiella medier. Vi kan säga att det material som används för att lagra information utgör en persons externa minne. För att kunna använda informationen som är lagrad i detta externa minne måste en person spendera mycket mer tid än om den vore lagrad i hans eget minne. Denna nackdel kompenseras av det faktum att externt minne låter dig lagra information under en obestämd tid och kan användas av många människor.

Det finns ett annat sätt för människor att lagra information. En baby som just har fötts bär redan inom sig de yttre dragen och, delvis, karaktären som ärvts från sina föräldrar. Detta är det så kallade genetiska minnet. En nyfödd kan göra mycket: andas, sova, äta... En biologikännare kommer ihåg obetingade reflexer. Denna typ av mänskligt internminne kan kallas permanent, oföränderligt.

En liknande princip för minnesdelning används i datorer. Allt datorminne är uppdelat i internt och externt. I likhet med mänskligt minne är datorns internminne snabbt, men har en begränsad kapacitet. Att arbeta med externt minne kräver mycket mer tid, men det låter dig lagra en nästan obegränsad mängd information.

Inre minne består av flera delar: RAM, permanent minne och cacheminne. Detta beror på det faktum att programmen som används av processorn kan delas in i två grupper: tillfällig (nuvarande) och permanent användning. Tillfälliga program och data lagras i RAM- och cacheminne endast så länge som datorns ström är på. Efter att ha stängt av den rensas den del av internminnet som tilldelats för dem helt. En annan del av internminnet, som kallas permanent minne, är icke-flyktigt, det vill säga program och data som är inspelade i det lagras alltid, oavsett om datorn är på eller av.

Externt minne dator, i analogi med hur en person vanligtvis lagrar information i böcker, tidningar, tidskrifter, magnetband etc., kan också organiseras på olika materialmedia: på disketter, på hårddiskar, på magnetband, på laserdiskar (kompakta) -skivor).

Klassificeringen av typer av datorminne efter syfte visas i figur 18.1.

Låt oss titta på de egenskaper och begrepp som är gemensamma för alla typer av minne.

Det finns två vanliga minnesoperationer - att läsa (läsa) information från minnet och skriva den till minnet för lagring. Adresser används för att komma åt minnesområden.

När man läser en bit information från minnet överförs en kopia av den till en annan enhet, där vissa åtgärder utförs med den: siffror är inblandade i beräkningar, ord används för att skapa text, en melodi skapas av ljud etc. Efter läsning försvinner inte informationen och lagras i samma minnesområde tills annan information skrivs i dess ställe.

Ris. 18.1. Typer av datorminne

Vid inspelning (spara) information, raderas tidigare data som lagrats på denna plats. Nyinspelad information lagras tills en annan skrivs i dess ställe.

Läs- och skrivoperationer kan jämföras med de uppspelnings- och inspelningsprocedurer du känner till i vardagen, utförda med en konventionell kassettbandspelare. När du lyssnar på musik läser du information som finns lagrad på bandet. Informationen på bandet försvinner dock inte. Men efter att ha spelat in ett nytt album av ditt favoritrockband kommer informationen som tidigare lagrats på bandet att skrivas över och förloras för alltid.

Att läsa (läsa) information från minnet är processen att hämta information från ett minnesområde på en given adress.

Att registrera (spara) information i minnet är processen att placera information i minnet vid en given lagringsadress.

Metoden för att komma åt en minnesenhet för att läsa eller skriva information kallas åtkomst. Förknippad med detta koncept är en minnesparameter såsom åtkomsttid eller minneshastighet - den tid som krävs för att läsa från minnet eller skriva ett minimum av information till det. Uppenbarligen, för det numeriska uttrycket av denna parameter, används tidsenheter: millisekund, mikrosekund, nanosekund.

Åtkomsttid, eller minnesprestanda, är den tid som krävs för att läsa från minnet eller skriva ett minimum av information till det.

En viktig egenskap hos alla typer av minne är dess volym, även kallad kapacitet. Denna parameter visar den maximala mängd information som kan lagras i minnet. Följande enheter används för att mäta minnesstorlek: byte, kilobyte (KB), megabyte (MB), gigabyte (GB).

Minnets volym (kapacitet) är den maximala mängd information som lagras i det.

Inre minne

De karakteristiska egenskaperna hos internminnet jämfört med externt minne är hög hastighet och begränsad kapacitet. Fysiskt representeras det interna minnet i en dator av integrerade kretsar (chips), som är placerade i speciella stativ (sockets) på kortet. Ju större internminne, desto mer komplext är problemet och desto snabbare kan datorn lösa.

Skrivskyddat minne lagrar information som är mycket viktig för normal drift av en dator. I synnerhet innehåller den program som är nödvändiga för att kontrollera datorns huvudenheter, samt för att ladda operativsystemet. Uppenbarligen kan dessa program inte ändras, eftersom varje ingripande omedelbart kommer att göra efterföljande användning av datorn omöjlig. Därför är det endast tillåtet att läsa den information som är permanent lagrad där. Denna egenskap hos permanent minne förklarar dess ofta använda engelska namn Read Only Memory (ROM) - skrivskyddat minne. 

All information som lagras i det permanenta minnet behålls även efter att datorn stängts av, eftersom mikrokretsarna är icke-flyktiga. Inspelning av information i permanent minne sker vanligtvis bara en gång - under tillverkningen av motsvarande chips av tillverkaren.

Skrivskyddat minne är en enhet för långtidslagring av program och data.

Det finns två huvudtyper av skrivskyddade minneschips: när de är programmerbara (efter skrivning kan minnesinnehållet inte ändras) och upprepade gånger. Ändring av innehållet i ett multipelprogrammerbart minne sker genom elektronisk påverkan.

RAM lagrar den information som krävs för att köra program i den aktuella arbetssessionen: initiala data, kommandon, mellanliggande och slutliga resultat. Detta minne fungerar bara när datorn är påslagen. Efter att ha stängt av den raderas innehållet i RAM-minnet, eftersom mikrokretsar är flyktiga enheter.

RAM är en enhet för att lagra program och data som bearbetas av processorn i den aktuella arbetssessionen.

RAM-enheten tillhandahåller lägen för inspelning, läsning och lagring av information, och åtkomst till valfri minnescell är möjlig när som helst. RAM kallas ofta RAM (Random Access Memory).

Om du behöver lagra bearbetningsresultat under en längre tid bör du använda någon form av extern lagringsenhet.

NOTERA!
När du stänger av datorn raderas all information i RAM-minnet.

RAM kännetecknas av hög hastighet och relativt låg kapacitet.

RAM-chips är monterade på ett kretskort. Varje sådan kort är utrustad med kontakter placerade längs den nedre kanten, vars antal kan vara 30, 72 eller 168 (Figur 18.2). För att ansluta till andra datorenheter sätts ett sådant kort in med sina kontakter i en speciell kontakt (kortplats) på moderkortet som finns inuti systemenheten. Moderkortet har flera platser för minnesmoduler, vars totala volym kan ta ett antal fasta värden, till exempel 64, 128, 256 MB eller mer.

Ris. 18.2. RAM-mikrokretsar (chips)

Cacheminne (engelsk cache - gömställe, lager) tjänar till att öka datorns prestanda.

Cacheminne används vid utbyte av data mellan mikroprocessorn och RAM. Dess driftsalgoritm gör att du kan minska frekvensen av mikroprocessoråtkomst till RAM och följaktligen öka datorns prestanda.

Det finns två typer av cacheminne: internt (8-512 KB), som finns i processorn, och externt (från 256 KB till 1 MB), installerat på moderkortet. 

Externt minne

Syftet med externt datorminne är långtidslagring av information av alla slag. Att stänga av strömmen till datorn rensar inte det externa minnet. Volymen på detta minne är tusentals gånger större än det interna minnet. Dessutom kan den vid behov ”utvidgas” på samma sätt som du kan köpa en extra bokhylla för att lagra nya böcker. Men att komma åt externt minne tar mycket mer tid. Precis som en person ägnar mycket mer tid åt att söka information i referensböcker än att söka efter den i sitt eget minne, så är hastigheten för åtkomst (åtkomst) till externt minne betydligt högre än till RAM.

Det är nödvändigt att skilja mellan begreppen ett lagringsmedium och en extern minnesenhet.

Ett medium är ett materiellt objekt som kan lagra information.

En extern minnesenhet (enhet) är en fysisk enhet som tillåter läsning och skrivning av information till lämpligt medium.

Lagringsmedia i det externa minnet på moderna datorer är magnetiska eller optiska skivor, magnetband och några andra.

Baserat på typen av åtkomst till information delas externa minnesenheter in i två klasser: direkt (slumpmässig) åtkomstenheter och sekventiell åtkomstenheter.

I enheter med direkt (slumpmässig) åtkomst beror tiden för åtkomst av information inte på dess plats på media. I seriella accessenheter finns ett sådant beroende.

Låt oss titta på exempel som är bekanta för alla. Hur lång tid det tar att komma åt en låt på en ljudkassett beror på inspelningsplatsen. För att lyssna på den måste du först spola tillbaka kassetten till platsen där låten spelades in. Detta är ett exempel på sekventiell åtkomst till information. Åtkomsttiden till en låt på en grammofonskiva beror inte på om denna låt är den första eller sista på skivan. För att lyssna på ditt favoritstycke, installera bara spelarens pickup på en viss plats på skivan där låten är inspelad, eller ange dess nummer på musikcentret. Detta är ett exempel på direkt tillgång till information.

Förutom de tidigare införda allmänna minnesegenskaperna används begreppen inspelningstäthet och informationsutbyteshastighet för externt minne.

Inspelningstäthet bestäms av mängden information som registreras per spårlängdsenhet. Enheten för inspelningstäthet är bitar per millimeter (bit/mm). Inspelningsdensiteten beror på spårens densitet på ytan, det vill säga antalet spår på skivans yta.

Inspelningsdensitet är mängden information som registreras per spårlängd.

Informationsväxelkurs beror på hastigheten för att läsa eller skriva det till mediet, vilket i sin tur bestäms av hastigheten för rotation eller rörelse av detta medium i enheten. Baserat på metoden att skriva och läsa delas externa minnesenheter (enheter) in beroende på typ av media i magnetiska, optiska och elektroniska (flashminne). Låt oss överväga huvudtyperna av externa lagringsmedia.

Floppy magnetiska skivor

Ett av de vanligaste lagringsmedierna är disketter (disketter) eller disketter. För närvarande används vanligtvis flexibla skivor med en ytterdiameter på 3,5" (tum), eller 89 mm, vanligtvis kallade 3-tum. Skivorna kallas flexibla eftersom deras arbetsyta är gjord av elastiskt material och placeras i en hård skyddshylsa För åtkomst till Den magnetiska ytan på skivan i skyddshöljet har ett fönster stängt med en gardin. 

Skivans yta är täckt med ett speciellt magnetiskt lager. Det är detta lager som tillhandahåller lagring av data som representeras av binär kod. Närvaron av en magnetiserad del av ytan kodas som 1, frånvaron - som 0. Information registreras på båda sidor av skivan på spår som är koncentriska cirklar (Figur 18.3). Varje spår är indelat i sektorer. Spår och sektorer är magnetiserade områden på skivytan.

Att arbeta med en diskett (skriva och läsa) är endast möjligt om den har magnetiska markeringar på spår och sektorer. Proceduren för preliminär förberedelse (partitionering) av en magnetisk skiva kallas formatering. För detta ändamål ingår ett speciellt program i systemprogramvaran, med hjälp av vilken disken formateras.

Ris. 18.3. Ytmarkeringar för disketter

Diskformatering är processen att magnetiskt markera en disk i spår och sektorer.

En enhet som kallas floppy drive eller floppy disk drive (FMD) är utformad för att fungera med floppy magnetiska diskar. Diskettenheten tillhör gruppen direktåtkomstenheter och är installerad inuti systemenheten.

Disketten sätts in i enhetsöppningen, varefter slutaren automatiskt öppnas och skivan roterar runt sin axel. När motsvarande program kommer åt det, installeras det magnetiska skriv-/läshuvudet ovanför skivans sektor där information behöver skrivas eller läsas från. För detta ändamål är frekvensomriktaren utrustad med två stegmotorer. En motor roterar skivan inuti skyddshöljet. Ju högre rotationshastighet, desto snabbare läses informationen, vilket innebär att hastigheten på informationsutbytet ökar. Den andra motorn flyttar skriv-/läshuvudet längs skivytans radie, vilket bestämmer en annan egenskap hos externt minne - informationsåtkomsttid.

Skyddskuvertet har ett speciellt inspelningsskyddsfönster. Detta fönster kan öppnas eller stängas med skjutreglaget. För att skydda information på disken från att ändras eller raderas, öppnas detta fönster. I detta fall blir det omöjligt att skriva till disketten och endast läsning från disketten är tillgänglig.

För att referera till en disk installerad i enheten används speciella namn i form av en latinsk bokstav med kolon. Att ha ett kolon efter bokstaven gör att datorn kan skilja enhetsnamnet från bokstaven, eftersom detta är en allmän regel. Enheten för att läsa information från en 3-tumsdisk får namnet A: eller ibland B:.

Kom ihåg reglerna för att arbeta med disketter.

1. Rör inte skivans arbetsyta med händerna.
2. Placera inte skivor nära ett starkt magnetfält, såsom en magnet.
3. Utsätt inte skivor för värme.
4. Det rekommenderas att du gör kopior av innehållet på disketter ifall de skulle skadas eller misslyckas.

Teknik som dessutom använder informationskomprimering (ZIP-disk) under inspelning kan avsevärt öka volymen som lagras på en magnetisk skiva.

Hårda magnetiska skivor

En av de väsentliga komponenterna i en persondator är hårda magnetiska diskar. De är en uppsättning metall- eller keramiska skivor (paket med skivor) belagda med ett magnetiskt lager. Skivorna, tillsammans med ett block av magnethuvuden, är installerade inuti ett förseglat enhetshölje, vanligtvis kallat en hårddisk. En hårddisk (hårddisk) är en direktåtkomstenhet.

Termen "Winchester" uppstod från slangnamnet för den första modellen av en 16 KB hårddisk (IBM, 1973), som hade 30 spår av 30 sektorer, vilket sammanträffade med kalibern 30"/30" av den berömda Winchester-jakten gevär.

Huvudfunktioner för hårddiskar:

♦ hårddisken tillhör klassen media med slumpmässig tillgång till information;
♦ för att lagra information är hårddisken uppdelad i spår och sektorer;
♦ för att komma åt information roterar den ena drivmotorn skivbunten, den andra installerar huvudena på den plats där informationen läses/skrivs;
♦ De vanligaste hårddiskstorlekarna är 5,25 och 3,5 tum i ytterdiameter.

En hårdmagnetisk disk är en mycket komplex enhet med högprecisionsläs/skrivmekanik och ett elektroniskt kort som styr diskens funktion. För att bevara information och funktionaliteten hos hårddiskar är det nödvändigt att skydda dem från stötar och plötsliga stötar.

Hårddisktillverkare har fokuserat sina ansträngningar på att skapa hårddiskar med större kapacitet, tillförlitlighet, dataöverföringshastighet och mindre brus. Följande huvudtrender i utvecklingen av hårdmagnetiska diskar kan identifieras:

♦ utveckling av hårddiskar för mobila applikationer (till exempel en-tums, två-tums hårddiskar för bärbara datorer);
♦ utveckling av applikationsområden som inte är relaterade till persondatorer (TV-apparater, videobandspelare, bilar). 

För att komma åt hårddisken, använd ett namn som anges med en latinsk bokstav som börjar med C:. Om en andra hårddisk är installerad tilldelas den följande bokstav i det latinska alfabetet D:, etc. För enkelhetens skull ger operativsystemet möjligheten, med hjälp av ett speciellt systemprogram, att villkorligt dela upp en fysisk disk i flera oberoende delar, kallas logiska diskar. I det här fallet tilldelas varje del av en fysisk disk ett eget logiskt namn, vilket låter dig komma åt dem oberoende: C:, D:, etc.

Optiska skivor

Optiska eller lasermedia– Det här är skivor på vars yta information registreras med hjälp av en laserstråle. Dessa skivor är gjorda av organiska material med ett tunt lager av aluminium sprayat på ytan. Sådana skivor kallas ofta för cd-skivor eller cd-skivor. Laserskivor är för närvarande det mest populära lagringsmediet. Med dimensioner (diameter - 120 mm) jämförbara med disketter (diameter - 89 mm), är kapaciteten på en modern CD ungefär 500 gånger större än den för en diskett. Laserdiskens kapacitet är cirka 650 MB, vilket motsvarar att lagra textinformation på cirka 450 böcker eller en ljudfil som varar i 74 minuter.

Till skillnad från magnetiska skivor har en laserskiva ett enda spår i ett spiralmönster. Information om ett spiralspår registreras med en kraftfull laserstråle, som bränner fördjupningar på skivans yta, och är en växling av fördjupningar och utbuktningar. Vid läsning av information reflekterar utsprång ljuset från en svag laserstråle och uppfattas som en (1), fördjupningar absorberar strålen och uppfattas följaktligen som noll (0). 

Den kontaktlösa metoden att läsa information med hjälp av en laserstråle bestämmer hållbarheten och tillförlitligheten hos cd-skivor. Liksom magnetiska skivor är optiska skivor enheter med slumpmässig tillgång till information. Den optiska skivan tilldelas ett namn - den första fria bokstaven i det latinska alfabetet som inte används för hårddisknamn.

Det finns två typer av enheter (optiska enheter) för att arbeta med laserskivor:

♦ en CD-läsare som endast kan läsa information som tidigare skrivits till skivan. Detta är anledningen till namnet på den optiska enhetens CD-ROM (från engelska Compact Disk Read Only Memory - skrivskyddad CD). Oförmågan att registrera information i denna enhet förklaras av det faktum att den innehåller en källa till svag laserstrålning, vars kraft bara är tillräcklig för att läsa information;
♦ optisk enhet, som låter dig inte bara läsa, utan också skriva information till en CD. Den heter CD-RW (Rewritable). CD-RW-enheter har en ganska kraftfull laser som gör att du kan ändra reflektionsförmågan hos ytareor under skivinspelningsprocessen och bränna mikroskopiska fördjupningar på skivans yta under det skyddande lagret och därigenom spela in direkt i datorns enhet.

DVD-skivor, som CD-skivor, lagrar data genom att placera åsar (skåror) längs spiralspår på en reflekterande metallyta belagd med plast. Lasern som används i DVD-inspelare/läsare skapar mindre skåror, vilket möjliggör ökad datainspelningstäthet. 

Införandet av ett genomskinligt skikt, som är genomskinligt för ljus av en våglängd och reflekterar ljus av en annan våglängd, gör det möjligt att skapa dubbelskiktiga och dubbelsidiga skivor och därmed öka skivans kapacitet vid samma storlek. Samtidigt är de geometriska dimensionerna på DVD och CD desamma, vilket gjorde det möjligt att skapa enheter som kan spela och spela in data på både CD och DVD. Men det visade sig att det inte var gränsen. DVD-skivor använder sofistikerad datakomprimeringsteknik för att spela in video och ljud, vilket gör det möjligt att få plats med ännu större mängder information på mindre utrymme.

Magnetband

Magnetband är ett medium som liknar det som används i ljudkassetter i hushållsbandspelare. En anordning som ger inspelning och läsning av information från magnetband kallas en streamer (av engelska stream - stream, flow; flow). En bandenhet är en enhet med sekventiell tillgång till information och kännetecknas av en mycket lägre hastighet att skriva och läsa information jämfört med diskenheter.

Huvudsyftet med streamers är skapandet av dataarkiv, säkerhetskopiering och tillförlitlig lagring av information. Många stora banker, kommersiella företag och handelsföretag överför viktig information till magnetband i slutet av planeringsperioderna och lagrar kassetterna i arkiv. Dessutom registreras information från hårddisken med jämna mellanrum på streamerkassetter för att kunna använda den i händelse av ett oväntat hårddiskfel, när det är nödvändigt att omedelbart återställa informationen som är lagrad på den.

Flashminne

Flashminne avser en elektronisk icke-flyktig typ av minne. Principen för drift av flashminne liknar principen för drift av dator RAM-moduler.

Den största skillnaden är att den är icke-flyktig, det vill säga den lagrar data tills du raderar den själv. När du arbetar med flashminne används samma operationer som med andra medier: skriva, läsa, radera (radera).

Flash-minnet har en begränsad livslängd, vilket beror på mängden information som skrivs om och på uppdateringsfrekvensen.

Jämförande egenskaper

Moderna datorer har som regel ett externt minne som består av: en hårddisk, en enhet för 3,5-tums disketter, en CD-ROM och flashminne. Man bör komma ihåg att magnetiska skivor och band är känsliga för magnetfält. I synnerhet kan en stark magnet placeras nära dem förstöra information som finns lagrad på det listade mediet. Därför, när du använder magnetiska medier, är det nödvändigt att säkerställa deras avstånd från källor till magnetfält.

Tabell 18.1 ger en jämförelse av minneskapaciteten för de vanligaste moderna minnesenheterna och lagringsmedia som diskuterats tidigare.

Tabell 18.1. Jämförande egenskaper hos minnesenheter
persondator, augusti 2006

Testa frågor och uppgifter

1. Kapaciteten på en 3,5-tums diskett är 1,44 MB. En laserdisk kan innehålla 650 MB information. Bestäm hur många disketter som behövs för att lagra information från en laserdisk.

2. Diametern på disketter anges i tum. Beräkna måtten på disketter i centimeter (1 tum = 2,54 cm).

3. Det har fastställts att 1 byte minne krävs för att spela in ett tecken. I en kvadratisk anteckningsbok som består av 18 ark skriver vi ett tecken i varje cell. Hur många bärbara datorer kan lagras på en diskett med en minneskapacitet på 1,44 MB?

4. Bestäm mängden minne som krävs för att lagra 2 miljoner tecken. Hur många 1,44 MB diskar behövs för att registrera denna information?

5. Din hårddisk har en kapacitet på 2,1 GB. Taligenkänningsenheten uppfattar information med en maximal hastighet av 200 bokstäver per minut. Hur lång tid tar det att fylla 90 % av hårddiskens lagringskapacitet?

6. Vad är syftet med lagringsenheter i en dator?

7. Vilka typer av minne känner du till och vad är deras huvudsakliga skillnad?

8. Varför används externt minne när man arbetar på en persondator?

9. Vad är kärnan i att läsa och skriva information i minnet?

10. Vilka egenskaper känner du till som är gemensamma för alla typer av minne?

11. Vad kännetecknar det interna minnet i en dator?

12. Vilka egenskaper har permanent minne?

13. Vilka funktioner har RAM?

14. Vilka funktioner har cacheminne?

15. Ange de utmärkande egenskaperna hos datorns interna och externa minne.

16. Vilka specifika egenskaper hos externt minne känner du till? 

17. Lista de medier som du känner till från forntiden till idag. Ordna dem i kronologisk ordning.

18. Ge en kort beskrivning av de vanligaste datalagringsenheterna som används i en dator.

19. Vad är skillnaden mellan direkt och sekventiell tillgång till information på media?

20. Ange de allmänna egenskaperna och särdragen för disketter och hårddiskar.

21. Vad är CD, CD-ROM, CD-R?

22. När är det lämpligt att använda en streamer?

23. Fyll i tabell 18.1 med data för din specifika datormodell.

Internt och externt minne

Datorminne innehåller bearbetade data och exekverbara program som tas emot via inmatnings-/utgångsenheter. Minnet är uppdelat i 2 delar - internt och externt.

Inre minneär en lagringsenhet direkt ansluten till processorn och utformad för att lagra körbara program och data som är involverade i beräkningar. Datorns interna minne nås med hög hastighet, men det har en begränsad volym som bestäms av maskinens adressering. Internminnet är uppdelat i RAM och permanent minne.

Externt minne– designad för att rymma stora mängder information och utbyta den med RAM. Icke-flyktiga media används för externt minne. Det externa minnets kapacitet har praktiskt taget inga begränsningar, och åtkomst till det kräver mer tid än internminnet.

De viktigaste egenskaperna hos modulerna operativ(inre)minne är den korta tiden för att komma åt information (läsa/skriva data).

Huvudfunktion externt minne En PC är förmågan att lagra stora mängder information under lång tid (på lagringsenheter eller hårddiskar).

Fysikaliska egenskaper:

Inre minne

– elektroniskt (halvledar) minne installerat på systemets moderkort eller på expansionskort. Detta är ett minne byggt på elektroniska element (chips), som lagrar information endast när det finns strömförsörjning (d.v.s. det är flyktigt);

– snabbt minne (läsning och skrivning sker snabbt);

– liten i volym (jämfört med externt minne).

Externt minne

– minne, implementerat i form av enheter med olika typer av informationslagring och vanligtvis med mobila medier;

– icke-flyktiga;

– långsam (jämfört med operativ);

– volymen är mycket större.

Informationsstruktur internminne – bit-byte. I externt minne lagras alla program och data i form av filer.

Typer av internminne:

Baserat på metoderna för att lagra information är internminnet uppdelat i flera typer:

1. RAM (Random Access Memory) – se nedan.

2. ROM (BIOS) - se nedan.

3. PROM (Flash) – en omprogrammerbar lagringsenhet som kan lagra information under lång tid. Designen är som en ROM, bara den kan programmeras om. Används i CMOS, mobiltelefoner, personsökare, etc. Detta minne är icke-flyktigt.

1. Random Access Memory (RAM, RAM)

Denna minnesnivå liknar det mänskliga korttidsminnet. Flera program kan köras samtidigt i RAM-minnet. Dessutom kan RAM-minnet innehålla både data som bearbetas och data som redan bearbetats av programmet. Volymmässigt utgör RAM majoriteten av internminnet. Mängden RAM installerat i en dator avgör vilken programvara som kan användas på den. Om det inte finns tillräckligt med RAM-minne kommer många program antingen inte att fungera alls eller mycket långsamt.

Baggeär en sekvens av speciella elektroniska celler, som var och en kan lagra en specifik kombination av nollor och ettor - en byte. Dessa celler är numrerade med serienummer, med start från noll. Cellnumret kallas adressen till den byte som för närvarande är skriven i den. Den fysiska celladressen är alltid densamma, men innehållet kan variera från 0 till 255 (i decimalnotation). Innehållet i varje minnesbyte kan bearbetas oberoende av de andra byten. Genom att ange adressen till en byte kan du läsa koden som är skriven i den eller skriva annan kod till denna byte. Därför kallas RAM även för direkt- eller random access memory och betecknas RAM (RAM - random access memory). Den maximala möjliga mängden RAM, som kallas adressutrymme, och mängden minne som faktiskt finns i datorn är de viktigaste egenskaperna hos datorn som helhet. Standardmängden RAM för moderna datorer för allmänt bruk är 32–64 MB, och i många fall rekommenderas 128–256 MB. De senaste datormodellerna har idag en teoretisk RAM-gräns på 64 GB.

En speciell egenskap hos RAM är dess förmåga att endast lagra information medan maskinen är igång. När du slår på datorn lagras strängar av byte som operativsystemet är lagrat i i RAM. Därefter matas olika applikationsprogram och data in där. Innehållet i många minnesceller förändras ständigt när program körs. RAM är ett utkast där program, data och bearbetningsresultat tillfälligt registreras. Efter att ha laddat ner ett nytt program ersätts det tidigare innehållet i RAM med nya, och efter att ha stängt av datorn försvinner de helt, d.v.s. Bagge flyktig. En annan egenskap hos RAM är dess höga kostnad.

Fysiskt är RAM gjord i form av kort där mikrokretsar är placerade. Ett kort är en rektangulär platta i standardstorlek gjord av ett speciellt material på vilket kontakter för att fästa mikrokretsar är placerade, samt elektroniska kretsar för att driva mikrokretsarna och ansluta dem till andra datorkomponenter. När du ökar eller utökar RAM måste du ta hänsyn till vilken typ av moduler som redan är installerade.

Typer av RAM:

Moderna halvledar-RAM-chips finns i två typer: statisk Och dynamisk.

Grundelementet i statiskt minne är utlösare. Ett av dess stabila tillstånd tas som logisk 0, det andra som 1. I frånvaro av yttre påverkan kan dessa tillstånd lagras under obestämd lång tid.

Dynamiska minneselement har inte denna egenskap. De representerar en kondensator, som i ett laddat tillstånd motsvarar 1, i ett urladdat tillstånd - 0. En betydande nackdel är närvaron av en gradvis spontan urladdning, vilket leder till förlust av information. För att förhindra att detta inträffar måste kondensatorn laddas upp med jämna mellanrum. Denna process kallas RAM-regenerering.

Statiskt minne är mycket lättare att använda eftersom... kräver inte regenerering och är nära processorhastigheten. Men statiskt minne har en mindre informationsvolym, högre kostnad och värms upp mer under drift.

Ingen av dessa typer av RAM är idealisk.

RAM-hantering. Minnet består av individuella element, som var och en är utformad för att lagra en minsta informationsenhet - en byte. Varje element har en unik numerisk adress. Det första elementet tilldelas adress 0, det andra - 1, etc., inklusive det sista elementet, vars adress bestäms av det totala antalet minneselement minus ett. Vanligtvis anges adressen i hexadecimal.

Segment . En dators processor delar upp minnet i block som kallas segment. Varje segment upptar 64 KB och varje segment har en unik numerisk adress. Processorn har fyra segmentregister.

Registrera- Detta är en del av processorns extra-RAM-minne avsedd för att lagra information. Processorn använder register för att utföra beräkningar och lagra mellanresultat. Efter att ha slutfört åtgärderna måste resultatet skrivas om från registret till RAM-celler. Segmentregister är utformade för att lagra adresserna för enskilda segment. De kallas CS (Code Segment), DS (Data Segment), SS (Stack Segment) och ES (Reservsegment). Utöver de angivna har processorn ytterligare 9 register, nämligen IP (instruktionspekare) och SP (stackpekare) register.

Minnesåtkomst. Minnesceller nås genom att koppla samman innehållet i ett segmentregister med innehållet i ett eller annat register. På så sätt bestäms adressen för det önskade minnesområdet.

2. Skrivskyddat minne (ROM, ROM)

Det skiljer sig genom att information skrivs till ROM endast en gång hos tillverkaren. Och i framtiden är endast läsning möjlig från detta minne. Detta minne är icke-flyktigt, dvs. När du stänger av datorn försvinner inte innehållet i minnet. Används för att lagra de viktigaste och mest använda verktygsprogrammen, vars närvaro ständigt behövs av datorn. Vanligtvis är dessa OS-komponenter (startprogram), hårdvarukontrollprogram.

Base Input Output System, som finns i läsminnet (ROM) på datorn, innehåller program för att testa PC-hårdvara, program för att läsa och överföra kontroll till operativsystemet och program för att utföra grundläggande (lågnivå) I/O funktioner med monitor, tangentbord, diskar och skrivare. BIOS spelar rollen som en slags tolk av programorder för hårdvara. Användarprogram och operativsystemet utfärdar sådana order, och BIOS uppmärksammar hårdvaran på dem i en form som den förstår.

Andra typer av internminne:

4. Cacheminne

För att påskynda åtkomsten till RAM-minne använder höghastighetsdatorer ett speciellt höghastighetscacheminne, som ligger mellan processorn och RAM-minnet och lagrar kopior av de mest använda delarna av RAM-minnet. När processorn kommer åt minnet söker den först efter nödvändig data i cacheminnet, eftersom åtkomsttiden till cacheminnet är flera gånger mindre än till RAM. Cacheminnets storlek är 128-512 KB. Strukturen och driftprincipen skiljer sig inte från RAM, men dataöverföringshastigheten är mycket högre. Det kostar mer än RAM. Moderna maskiner har flera nivåer av cacheminne. Cacheminne är statiskt minne som används för att snabba upp åtkomsten till långsamt dynamiskt minne.

5.CMOS-RAM– en del av minnet för lagring av datorkonfigurationsparametrar. Det kallas så på grund av att detta minne är tillverkat med CMOS-teknik, som har låg strömförbrukning. Innehållet i CMOS-minnet ändras inte när strömmen till datorn stängs av. För att ändra datorkonfigurationsinställningarna innehåller BIOS verktyget Computer Configuration Setup (SETUP). Det låter dig ställa in vissa egenskaper för dina datorenheter, lösenord etc. Installationsprogrammet anropas om du trycker på Del när datorn startar upp.

6. Videominne– minne som används för att lagra bilden som visas på skärmen. Detta minne är vanligtvis en del av en videostyrenhet - en elektronisk krets som styr visningen av bilder på skärmen.

DOS minneskort:

Konventionellt – grundläggande (standard) minne; från 0 till 640Kb, dvs. är helt i adresserbart minne. Inga ytterligare drivrutiner behövs för att använda grundläggande minne. Detta minne tillhör användarområdet, det innehåller själva MS-DOS och användarens applikationsprogram. UMB – övre minnesblock; del av RAM-minnet som ligger mellan 640KB och 1MB (systemområde). Denna del av minnet används av videoadaptern, EGA-grafik och BIOS; Det är inte tillgängligt för MS-DOS-applikationsprogram. När den totala kapaciteten för PC:n anges tas det övre minnesområdet inte med i beräkningen. Specialprogramvara låter dig använda lediga områden i övre minnet för att ladda inbyggda program och installationsdrivrutiner.

Utökat minne– allt minne över 1024 KB (1 MB). Den är uppdelad i två områden: HMA (högt minnesområde, volymen är 64Kb) och extra minne XMS. XMS-minne används endast av vissa MS-DOS-verktyg, som smartdrive och ramdrive. För att arbeta med detta minne behöver du en speciell drivrutin himem.sys.

Visat minne (EMS)– minne adresserat av mikroprocessorer enligt EMS-specifikationen. För att initiera det mappade minnet behövs en speciell drivrutin. Tills den startar, "vet" inte datorn om att det utökade minneskortet är installerat. EMS-drivrutinen allokerar en viss del av det övre minnet för att mappa de nödvändiga delarna av det utökade minnet till det en efter en. Varje område av utökat minne som för närvarande mappas kallas en sida, och "fönstret" i UMB-området genom vilket mikroprocessorn ser innehållet på sidor med utökat minne kallas ett sidblock.

Expanderbart minne är resultatet av en stark tradition av att använda pagat minne i MS-DOS-miljön. I detta tillvägagångssätt "mappas" en stor del av minnet som ligger utanför processorns adressutrymme i små områden till många små delar av minnet som ligger inuti processorns adressutrymme. Medan processorn inte kan adressera en stor del av minnet direkt, kan den välja eller nå vilken specifik del som helst, på samma sätt som att välja en sida i en bok.

Specifikationen för MS-DOS eller EMS expanderbart minne mappar stort fysiskt minne till 16-kilobyte sektioner av MS-DOS-minnet som kallas sidor. Motsvarande 16-kilobyte adressutrymme i MS-DOS-minnet kallas ett sidblock. Antalet sidblock som stöds och deras placering i MS-DOS-systemet varierar beroende på vilken typ av utbyggbart minneskort som används och den befintliga systemkonfigurationen.

Himem.sys

Tillhandahåller en XMS-standard för åtkomst till övre minne. För att installera den här drivrutinen, använd bara kommandot i config.sys: device = c:\path\himem.sys. DOS = HÖG installerat tillsammans med himem.sys för att ladda MS-DOS-kärnan till ett område med högt minne.

Emm386.exe

Drivrutinen är en mappad minneshanterare. Den utför två huvudfunktioner: 1) använder XMS-minne från himem.sys för att hantera det mappade minnet. 2) ger DOS-program tillgång till stora UMB-minnesadresser.

För att ladda emm386-drivrutinen, placera bara två kommandon i config.sys:

device = c:\path\himem.sys och device = c:\path\emm386.exe ram.

Utan det första kommandot kommer det andra inte att fungera. RAM-parametern specificerar segmentadresserna för UMB-blocken. Om RAM-minnet inte har några adresser, kommer emm att självständigt bestämma adresserna för UMB och EMS sidblock.

Externt minne

Externt minne är en plats för långtidslagring av data som för närvarande inte används i RAM-minnet. Denna minnesnivå liknar de hjälpmedel som används av en person för långtidslagring av viktig information (anteckningsböcker, referensböcker, fotoalbum, ljud- och videoinspelningar). Dessa lagringsmedier anses vara externa i förhållande till en persons interna minne.

Externt minneär en grupp enheter som är designade för långtidslagring av stora mängder information - program och data. I externt minne kan data lagras i åratal tills det behövs.

Programmet som finns i externt minne kan inte i det genomföras, och uppgifterna kan inte behandlas. Detta är den största skillnaden mellan externt minne och RAM. I externt minne lagras program och data i ett "icke-fungerande tillstånd" i driftminnet, program och data lagras endast under exekvering. För att kunna köra ett program från externt minne måste det först hittas på den externa enheten och överföras till RAM, där det kan köras.

Att överföra ett program från externt minne till RAM kallas ladda ner programmet, och initieringen (början) av dess utförande kallas lanserar programmet.

En viktig egenskap hos externt minne är dess icke-flyktighet. Dessutom kostar externt minne mycket mindre och har en betydligt större kapacitet jämfört med RAM. Men dataöverföringshastigheten med externa lagringsenheter är mycket lägre.

Behovet av externa datalagringsenheter uppstår i två fall:

När en dator bearbetar mer data än vad som kan rymmas på den underliggande hårddisken;

När data är av högt värde och du behöver göra regelbundna säkerhetskopieringar till en extern enhet.

För att arbeta med externt minne måste du ha kör (enheter som ger läs- och skrivinformation) och bärare (informationslagringsenheter).

Externa lagringsenheter enligt operativa principer är uppdelade i direktåtkomstenheter(magnetiska och optiska diskenheter) och seriella åtkomstenheter(magnetiska bandenheter).

För närvarande används främst externt minne flexibla magnetiska, stela magnetiska, optiska och magnetoptiska skivor. Användande magnetiska band håller snabbt på att bli föråldrad.

Huvudenheter och media:

Barnaul 2005

Inledning 3

1. Externt minne 5

2. hårddiskar 8

3. RAID 11-diskarrayer

4. CD-skivor 13

5. Praktisk del 17

Slutsats 26

Referenser 27

Introduktion

Med externt datorminne menas vanligtvis både lagringsmedia (det vill säga enheter där det är direkt lagrat) och enheter för att läsa/skriva information, som oftast kallas för enheter.

Som regel har varje lagringsmedium sin egen lagringsenhet.

Det första lagringsmediet för datorer var papper (hålkort, hålband). För att arbeta med dem fanns det 2 separata enheter: en puncher - för att spela in information, en räknare - för att läsa information och överföra den till RAM. Senare uppträdde magnetiska lagringsmedier (magnetband, magnettrummor, magnetskivor), vars enheter kombinerade både en läsenhet och en inspelningsenhet. En enhet som en hårddisk kombinerar både ett lagringsmedium och en lagringsenhet. För optiska lagringsmedia (cd-skivor, digitala skivor) kan enheter antingen kombinera läs-/skrivfunktioner eller vara specialiserade, till exempel skrivskyddad.

Hårda magnetiska diskenheter (hårddiskar eller hårddiskar) är externa lagringsenheter där lagringsmediet är hårda, ej flyttbara magnetiska diskar kombinerade till ett paket.

Hårddiskar är designade för långtidslagring av information som ständigt används när man arbetar med en PC: operativsystemprogram, ofta använda mjukvarupaket, dokumentredigerare, översättare från programmeringsspråk, dokument och program som utarbetats av användaren, etc.

För närvarande produceras praktiskt taget inte datorer utan hårddisk. Om datorn ingår i ett lokalt datornätverk så kan den fungera utan egen hårddisk, men då använder den den centrala serverns hårddisk.

Hårddisken är installerad inuti systemenheten och externt finns en förseglad metalllåda, inuti vilken det finns flera diskar kombinerade till ett paket, magnetiska läs/skrivhuvuden, en mekanism för att rotera skivan och flytta huvuden.

De viktigaste egenskaperna hos hårddisken är:

Kapacitet, det vill säga den maximala mängden data som kan skrivas till mediet;

Prestanda, bestäms av tidpunkten för åtkomst till den nödvändiga informationen, tidpunkten för läsning/skrivning av den och dataöverföringshastigheten;

Upptid, som kännetecknar enhetens tillförlitlighet.

Hårddiskens kapacitet beror på PC-modellen. Den första hårddisken (tidigt 80-tal) hade en "kolossal kapacitet" på 10 MB. Man tror att volymen på en modern hårddisk bör vara minst 2–3 GB. De senaste PC-modellerna har hårddiskar med en kapacitet på över 120 GB, och hårddiskar med en kapacitet på upp till 320 GB förväntas dyka upp.

Oftast heter hårddisken C:. Kapaciteten på en hårddisk är dock vanligtvis mycket stor, så för att underlätta hanteringen är hårddisken uppdelad i sektioner. Varje sådan sektion uppfattas av operativsystemet som en separat disk och kallas en "logisk disk". Namnen på sådana enheter är C:, D:, E:, etc. i alfabetisk ordning.

EXTERNT MINNE

Externa minnesenheter eller på annat sätt externa lagringsenheter är mycket olika. De kan klassificeras enligt ett antal egenskaper: efter typ av media, typ av design, princip för inspelning och läsning av information, åtkomstmetod etc.

Ett medium är ett materiellt objekt som kan lagra information.

Beroende på typ av media kan alla VSD-enheter delas in i magnetbandenheter och diskenheter.

Magnetbandenheter i sin tur finns i två typer: spole-till-rulle magnetbandenheter (NBML) och kassettbandenheter (NCM-streamers). Datorer använder bara streamers.

Diskar klassificeras som lagringsmedia för direktåtkomst. Konceptet med direktåtkomst innebär att PC:n kan "åtkomst" spåret där avsnittet med den nödvändiga informationen börjar eller där ny information behöver skrivas, direkt, varhelst enhetens skriv-/läshuvud befinner sig.

Diskenheter är mer olika

floppy magnetic disk drives (FMD), även kända som floppy disks eller floppy disks; hårda magnetiska diskenheter (HDD) av Winchester-typ; enheter på löstagbara hårda magnetiska diskar med Bernoulli-effekten; enheter på disketter, annars disketter; enheter med ultrahög densitet, även kända som VHD-enheter; optiska CD-enheter CD-ROM (Compact Disk ROM); optiska diskenheter av typen CC WORM (Continuous Composite Write Once Read Many - skriv en gång - läs många gånger magneto-optiska diskenheter (NMOD), etc.

Ackumuleringstyp	Kapacitet, MB	Åtkomsttid, ms	Överföring, KB/s	Typ av åtkomst
				Läsa skriva
Winchester				Läsa skriva
Bernoulli				Läsa skriva
				Läsa skriva
				Läsa skriva
				Bara läsning
				Läs/skriv en gång
				Läsa skriva

Obs. Åtkomsttid - det genomsnittliga tidsintervallet under vilket frekvensomriktaren hittar de data som krävs - är summan av tiden för att placera läs-/skrivhuvudena på önskat spår och vänta på önskad sektor. Överföring - dataöverföringshastighet under sekventiell läsning.

Magnetiska skivor (MD) avser magnetiska datorlagringsmedia. Som lagringsmedium använder de magnetiska material med speciella egenskaper (med en rektangulär hysteresloop) som gör det möjligt att registrera två magnetiska tillstånd - två magnetiseringsriktningar. Vart och ett av dessa tillstånd är associerat med binära siffror: 0 och 1. Minnesmedia (MD) är de vanligaste externa lagringsenheterna i datorer. Diskar är hårda och flexibla, borttagbara och inbyggda i datorn. En enhet för att läsa och skriva information på en magnetisk skiva kallas en diskenhet.

Alla skivor, både magnetiska och optiska, kännetecknas av sin diameter eller, med andra ord, formfaktor. De vanligaste drivenheterna är med formfaktorer på 3,5" (89 mm) och 5,25" (133 mm). Diskar med en 3,5" formfaktor med mindre dimensioner har högre kapacitet, kortare åtkomsttid och högre hastighet för att läsa data i rad (överföring), högre tillförlitlighet och hållbarhet.

Information på MD skrivs och läses av magnethuvuden längs koncentriska cirklar - spår (spår). Antalet spår på en MD och deras informationskapacitet beror på typen av MD, MD-enhetens design, kvaliteten på magnethuvudena och den magnetiska beläggningen.

Varje MD-spår är indelat i sektorer. En spårsektor kan innehålla 128, 256, 512 eller 1024 byte, men vanligtvis 512 byte data. Datautbyte mellan NMD och OP utförs sekventiellt av ett helt antal sektorer. Ett kluster är en minimal enhet av informationsplacering på en disk, bestående av en eller flera intilliggande spårsektorer.

2. Hårddiskar

Enheter av Winchester-typ används ofta i datorer som hårda magnetiska diskenheter (HDD).

Termen hårddisk uppstod från slangnamnet för den första modellen av hårddisk med en kapacitet på 16 KB (IBM, 1973), som hade 30 spår av 30 sektorer, vilket av en slump sammanföll med "30/30" kalibern av den berömda Winchester jaktgevär.

I dessa enheter är en eller flera hårddiskar gjorda av aluminiumlegeringar eller keramik och belagda med ferrolack, tillsammans med ett block av magnetiska läs-/skrivhuvuden, placerade i ett hermetiskt tillslutet hölje. Kapaciteten hos dessa enheter, tack vare den extremt täta inspelningen som erhålls i sådana icke-borttagbara konstruktioner, når flera tusen megabyte; Deras prestanda är också mycket högre än för NGMD.

Maxvärden för 1995:

kapacitet 5000 MB (kapacitetsstandard för 1995 är 850 MB); rotationshastighet 7200 rpm; åtkomsttid - 6 ms; överföring - 11 MB/s. Hårddiskar är väldigt olika. Drivningsdiametern är oftast 3,5" (89 mm), men det finns andra, särskilt 5,25" (133 mm) och 1,8" (45 mm). Den vanligaste höjden på drivhuset är 25 mm för stationära datorer, 41 mm - för servermaskiner, 12 mm - för bärbara datorer, etc.

Moderna hårddiskar började använda zoninspelningsmetoden. I det här fallet är hela diskutrymmet uppdelat i flera zoner, och de yttre zonerna av sektorerna innehåller mer data än de inre. Detta gjorde det särskilt möjligt att öka kapaciteten på hårddiskar med cirka 30 %.

För att få en skivstruktur på ett magnetiskt medium, inklusive spår och sektorer, måste en procedur som kallas fysisk eller lågnivåformatering utföras på den. Under denna procedur skriver styrenheten serviceinformation till media, som bestämmer layouten för skivcylindrarna i sektorer och numrerar dem. Lågnivåformatering innebär också att defekta sektorer markeras för att förhindra åtkomst till dem under driften av disken.

Den maximala kapaciteten och dataöverföringshastigheten beror i hög grad på gränssnittet som används av enheten.

Det nu utbredda AT Attachment (ATA)-gränssnittet, allmänt känt under namnet Integrated Device Electronics (IDE), erbjöds 1988 till IBM PC/AT PC-användare, begränsar kapaciteten för en enhet till 504 MB (denna kapacitet begränsas av adressen utrymme för traditionell head-to-cylinder-adressering - sektor": 16 huvuden * 1024 cylindrar * 63 sektorer * 512 byte per sektor = 504 KB = 528 482 304 byte) och ger en dataöverföringshastighet på 5-10 MB/s.

Det snabba ATA-2- eller Enhanced IDE (EIDE)-gränssnittet, som använder både traditionell (men utökad) adressering med huvud-, cylinder- och sektornummer, och adresseringslogiska block (Logic Block Address LBA), stöder diskkapacitet upp till 2500 MB och överföringshastigheter upp till 16 MB/s. Med EIDE kan upp till fyra enheter anslutas till moderkortet, inklusive CD-ROM och NKML. Äldre BIOS-versioner kräver en speciell drivrutin för att stödja EIDE.

Tillsammans med ATA och ATA-2 används också två versioner av mer komplexa diskgränssnitt för små datorsystemgränssnitt: SCSI och SCSI-2. Deras fördelar: hög dataöverföringshastighet (fast Wide SCSI-2-gränssnittet och det snart väntade SCSI-3-gränssnittet stöder hastigheter på upp till 40 MB/s), ett stort antal (upp till 7 st.) och maximal kapacitet för anslutna enheter. Deras nackdelar: hög kostnad (ca 5-10 gånger dyrare än ATA), komplexitet i installation och konfiguration. SCSI-2 och SCSI-3 gränssnitt är designade för användning i kraftfulla servermaskiner och arbetsstationer.

För att öka hastigheten för utbyte av processordata med diskar bör hårddiskar cachelagras. Diskcachen har samma funktionalitet som huvudminnescachen, d.v.s. fungerar som en höghastighetsminnesbuffert för korttidslagring av information som läses eller skrivs till disk. Cacheminne kan byggas in i enheten, eller så kan det skapas programmatiskt (till exempel av Microsoft Smartdrive-drivrutinen) i RAM. Hastigheten för utbyte av processordata med diskcacheminne kan nå 100 MB/s.

En PC har vanligtvis en, eller mer sällan flera, hårddiskar. Men i MS DOS (MicroSoft Disk Operation System - Microsofts diskoperativsystem) kan en fysisk disk delas upp i flera "logiska" diskar av mjukvara; därigenom simulerar flera NMD:er på en enhet.

3. RAID-diskarrayer

I databasservermaskiner och superdatorer används ofta RAID (Redundant Array of Independent Disks) diskarrayer, där flera hårddiskar kombineras till en stor logisk disk, baserat på införandet av informationsredundansmetoder för att säkerställa informationens tillförlitlighet. ökar systemets tillförlitlighet avsevärt (om förvrängd information upptäcks korrigeras den automatiskt och den felaktiga enheten ersätts med en fungerande i Plug and Play-läge).

Det finns flera nivåer av grundläggande RAID-arraylayout:

Nivå 1 innehåller två skivor, varav den andra är en exakt kopia av den första;

Nivå 2 använder flera diskar specifikt för att lagra kontrollsummor och tillhandahåller den mest funktionellt sofistikerade och effektivaste metoden för felkorrigering;

Nivå 3 innehåller fyra diskar: tre är informativa, och den fjärde lagrar kontrollsummor som säkerställer felkorrigering i de tre första;

Nivå 4 och 5 använder diskar, som var och en lagrar sina egna kontrollsummor.

Andra generationens diskarrayer - RAID6 och RAID7. Den senare kan kombinera upp till 48 fysiska diskar av valfri kapacitet, vilket bildar upp till 120 logiska diskar; har ett internt cacheminne på upp till 256 MB och kontakter för anslutning av externa SCSI-gränssnitt. Den interna X-bussen har en genomströmning på 80 MB/s (som jämförelse: SCSI-3-överföring är upp till 40 MB/s, och läshastigheten från en fysisk disk är upp till 5 MB/s).

Medeltiden mellan fel i RAID-diskarrayer är hundratusentals timmar, och med den andra nivån av layout är det upp till en miljon timmar. I konventionell NMD överstiger detta värde inte tusen timmar. Informationskapaciteten för RAID-diskarrayer är från 3 till 700 GB (den maximala kapaciteten för diskenheter som uppnåddes 1995 var 5,5 TB = 5500 GB).

Hårddiskar med löstagbara paket och diskar (Bernoulli-enheter) används också, med paket med diskar med en diameter på 133 mm har de en kapacitet på 20 till 230 MB och lägre hastighet, men dyrare än hårddiskar. Deras främsta fördel: möjligheten att samla och lagra paket utanför en PC.

De viktigaste anvisningarna för att förbättra egenskaperna hos NMD:

användning av högeffektiva diskgränssnitt (E1DE, SCSI); användningen av mer avancerade magnethuvuden, vilket gör det möjligt att öka inspelningstätheten och följaktligen skivkapaciteten och överföringen (utan att öka skivrotationshastigheten).

4. CD-skivor .

Allmän information om CD-skivor

1982 slutförde Sony och Philips arbetet med CD-ljudformatet (Compact Disk), och inledde därigenom eran av digitala medier på CD-skivor. Funktionsprincipen för dessa skivor är optisk. Läsning och skrivning utförs med laser. På en CD kodas data och registreras som en sekvens av reflekterande och icke-reflekterande sektioner. Reflexionen tolkas som en, "dalen" som noll.

Jag kommer att ge några tekniska parametrar för CD-skivor. Laserns funktionsvåglängd är 780 nm. CD diameter 120 mm. Skivtjocklek 1,2 mm. Skivkapacitet 700 MB (74 min ljud). Vikt 14-33 g. Kedjan av gropar är anordnad i en spiral, som i en grammofonskiva, men bort från mitten (i själva verket är en CD en sekventiell åtkomstenhet med snabb bakåtspolning). Intervallet mellan varven är 1,6 µm, gropbredden är 0,5 µm, djupet är 0,125 µm (1/4 våglängd av laserstrålen i polykarbonat), minimilängden är 0,83 µm (Fig. 1).

Ris. 1. CD-yta.

Det finns ändringar på 80 minuter (700 MB), 90 minuter (791 MB) och 99 minuter (870 MB). Nominell (1x) dataöverföringshastighet är 150 KB/sek (176400 byte/sek ljud eller "rå" data, 4,3 Mbit/sek "fysisk" data). Medan alla magnetiska skivor roterar med ett konstant antal varv per minut, det vill säga med en konstant vinkelhastighet (CAV, Constant Angular Velocity), roterar en kompaktskiva vanligtvis med en variabel vinkelhastighet för att ge en konstant linjär hastighet vid läsning (CLV) , konstant linjär hastighet). Således utförs läsning av de inre sidorna med ett ökat antal varv och de yttre - med ett minskat antal varv. Det är detta som avgör den ganska låga dataåtkomsthastigheten för CD-skivor jämfört med till exempel hårddiskar.

Klassificering av CD-skivor

Det finns många standarder och format för CD-skivor, beroende på syfte och tillverkare. Jag kommer att ge som exempel inte alla befintliga: Audio CD (CD-DA), CD-ROM (ISO 9660, läge 1 & läge 2), Mixed-mode CD, CD-ROM XA (CD-ROM eXtended Architecture, läge 2, formulär 1 & formulär 2), Video CD, CD-I (CD-Interactive), CD-I-Ready, CD-Bridge, Photo CD (enkel & multi-session), Karaoke CD, CD-G, CD- Extra, I-Trax, Enhanced CD (CD Plus), Multi-session CD, CD-Text, CD-WO (Write-Once). En fullständig beskrivning av dem skulle ta för mycket utrymme, och detta är inte syftet med att skriva detta arbete.

Beroende på antalet möjliga inspelningsoperationer är CD-skivor indelade i: CD-ROM (skrivskyddat minne), CD-R (inspelningsbar), även känd som CD-WORM (skriv en gång läst många), CD-RW (omskrivbar). Följaktligen tillverkas CD-ROM-skivan på fabriken, och ytterligare inspelning på den är omöjlig; CD-R är tänkt att skrivas en gång hemma; CD-RW tillåter många skrivoperationer. CD-ROM-skivor är polykarbonat, belagda på ena sidan med ett reflekterande skikt (aluminium eller - för kritiska applikationer - guld) och en skyddande lack på den andra. Reflexionsförmågan ändras genom att stansa urtag i metallskiktet. På fabriken stämplas de helt enkelt från matrisen.

CD-format

Skivans yta är uppdelad i områden:

· PCA (Power Calibration Area). Används för att justera inspelningsenhetens lasereffekt. 100 element.

· PMA (Program Memory Area). Koordinaterna för början och slutet av varje spår spelas tillfälligt in här när skivan tas ut från inspelningsenheten utan att avsluta sessionen. 100 element.

· Inledningsområde - en 4 mm bred ring (diameter 46-50 mm) närmare mitten av skivan (upp till 4500 sektorer, 1 minut, 9 MB). Består av 1 spår (Lead-in Track). Innehåller TOC (absoluta temporära adresser för spår och början av utmatningsområdet, noggrannhet - 1 sekund).

· Dataområde (programområde, användardataområde).

· Lead-out area - ring 116-117 mm (6750 sektorer, 1,5 minuter, 13,5 MB). Består av 1 spår (Lead-out Track).

Varje byte med data (8 bitar) kodas till ett 14-bitars tecken på mediet (EFM-kodning). Tecken separeras med 3-bitars mellanslag, valda så att det inte finns fler än 10 nollor i följd på mediet.

Från 24 byte data (192 bitar) bildas en ram (F1-frame), 588 bitar media, utan att räkna mellanrummen:

· synkronisering (24 bitars media)

· underkodsymbol (bitar av underkanaler P, Q, R, S, T, U, V, W)

· 12 datatecken

· 4 teckens kontrollkod

· 12 datatecken

· 4 teckens kontrollkod

Avkodning kan använda olika strategier för att upptäcka och korrigera gruppfel (sannolikhet för upptäckt kontra tillförlitlighet för korrigering).

En sekvens av 98 ramar bildar en sektor (2352 informationsbyte). Ramarna i sektorn blandas för att minska effekten av mediadefekter. Sektoradressering kommer från ljudskivor och skrivs i A-Time-format - mm:ss:ff (minuter:sekunder:slag, bråkdelar per sekund från 0 till 74). Nedräkningen startar från början av programområdet, d.v.s. Sektoradresserna för inmatningsområdet är negativa. Underkanalbitarna samlas till 98-bitars ord för varje underkanal (varav 2 bitar är synkronisering). Använda underkanaler:

· P - markerar slutet på spåret (minst 150 sektorer) och början på nästa (minst 150 sektorer).

· Q - ytterligare information om innehållet i spåret:

o antal kanaler

o data eller ljud

o går det att kopiera

o tecken på frekvensförbetoning: konstgjord ökning av höga frekvenser med 20 dB

o användningsläge för underkanal

Q-Mode 1: Inmatningsområdet lagrar TOC här, programområdet lagrar spårnummer, adresser, index och pauser

Q-Mode 2: diskkatalognummer (samma som på streckkoden) - 13 siffror i BCD-format (MCN, ENA/UPC EAN)

Q-Mode 3: ISRC (International Standard Recording Code) - landskod, ägare, år och serienummer för inspelningen

En sekvens av sektorer av samma format kombineras till ett spår (spår) från 300 sektorer (4 sekunder, se underkanal P) till hela skivan. En skiva kan ha upp till 99 spår (numrerade 1 till 99). Ett spår kan innehålla serviceområden:

· paus - endast underkanalinformation, ingen användardata

· pre-gap - början av spåret, innehåller inte användardata och består av två intervall: den första, minst 1 sekund lång (75 sektorer), låter dig "bygga upp" från föregående spår, den andra, minst 2 sekunder lång, ställer in formatet för spårsektorerna

· post-gap - slutet av spåret, innehåller inte användardata, minst 2 sekunder långt

Det inledande digitala området måste sluta med ett eftergap. Det första digitala spåret måste börja från den andra delen av pre-gapet. Det sista digitala spåret måste avslutas med ett eftergap. Det digitala utgångsområdet innehåller inte ett pre-gap.

Praktisk del

Alternativ 14

Genom att använda PPP på en PC är det nödvändigt att bestämma kostnaden för att underhålla en elev i en utökad daggrupp i en stadsskola per år baserat på tillgängliga data.

Beräkna:

· Mängden utgifter för mat för studenten under innevarande och beräknade år;

· Mängden utgifter för att upprätthålla en student under innevarande och beräknade år;

· Absoluta och relativa förändringar av beräknade indikatorer för det prognostiserade året till indikatorerna för innevarande år i form av en tabell.

Ange det aktuella datumvärdet mellan tabellen och dess titel.

Använd tabelldata och konstruera ett histogram med en titel, namnet på koordinataxlarna och en förklaring.

1. Val av PPP.

I den här uppgiften är det mest tillrådligt att tillämpa och använda kalkylbladsprocessorn MS Excel. Eftersom det till fullo kan återspegla arbetets algoritm, design och grafisk representation av dataformer för vår uppgift.

2. Beskrivning av algoritmen för att lösa problemet.

TC är den totala kostnaden för att underhålla en elev, Z är löner, D är periodiseringar på löner, C är kostnaden för mjuk utrustning, N är normen för mat per dag, K är antalet dagar som grupperna är verksamma.

Matutgifternas belopp N*K

Beloppet för elevens underhållskostnader Z+(Z*D/100)+C

Absolut förändring av de beräknade indikatorerna för det prognostiserade året till indikatorerna för det nuvarande: ABS-projekt – ABS-ström

Relativ förändring av beräknade indikatorer för det beräknade året till nuvarande indikatorer: (ABS-projekt – ABS-ström)*100/(N*K) ström

Designa former för utdatadokument och grafisk presentation av data på den valda uppgiften.

3 Tabellmallars struktur

Tabell.1 "Kostnader per elev"

Tabell 2 Kostnader för att hålla en elev i en förlängd daggrupp i en stadsskola per år

4 Arrangering av tabeller på MS Excel-kalkylblad.

Tabell 3 Kostnader för att underhålla en elev

Tabell 4. Sluttabell över kostnader för att underhålla en elev i en förlängd daggrupp i en stadsskola.

5 Tabellmallar med källdata

Tabell 6 Kostnader för att underhålla en elev

Tabell 6 Kostnader för att hålla en elev i en förlängd daggrupp i en stadsskola per år.

Index	det här året	projektår	Absolut förändring av de beräknade indikatorerna för det prognostiserade året till indikatorerna för innevarande år (rub)	Relativ förändring av beräknade indikatorer för det prognostiserade året till indikatorerna för innevarande år (%)
Belopp för utgifter för studentmåltider, gnugga.
Beloppet för elevens underhållskostnader, gnugga.	C10+(C11*C10/100)+C12	D10+(D11*D10/100)+D12
Totalt (RUB):	SUMMA(C24:C25)	SUMMA(D24:D25)	SUMMA(E24:E25)	SUMMA(F24:F25)

6 Användarmanual.

Sekvensen av användaråtgärder när ett problem löses:

För att starta MS Excel från huvudmenyn i Windows, tryck på knappen Start och välj FRÖKEN Excel på menyn Program.

Vi anger de första uppgifterna i kalkylbladet för kontantbeställningsformuläret

1. Efter att du har angett de ursprungliga uppgifterna, välj de nödvändiga cellerna, välj cellformatet och markera önskad datatyp (numerisk, datum, text, valuta), i monetärt format välj antalet decimaler

2. Markera hela tabellen och kopiera den till ett nytt ark.

3. På ett nytt ark markerar du hela tabellen och markerar den i verktygsfältet Data →Filter→ Autofilter. Med hjälp av ett autofilter kan vi filtrera data efter mottagare och betalningstyper.

4. Med hjälp av beloppsfältet summerar vi summan och använder den för att visa summan vid filtrering av data. Infoga en funktion →matematisk→SUBTOTAL Välj sedan mängddataområdet.

7 Kartteknik

· Tryck på knappen Diagram trollkarl på verktygsfältet Standard.

· Vi konstruerar det önskade diagrammet:

Steg 1. Välja Typ (Histogram) och Visa (Vanligt) diagram, tryck på knappen Ytterligare.

Steg 2. Klicka på bokmärket Rad, i fönstret Rad radera om det finns extra rader, Klicka på lägg till rad och välj sedan önskat intervall i vårt fall (marginalkostnader och marginalintäkter) i fönstret x-axeletiketter klicka på kryssrutan:

I fönstret Diagramdatakälla ange intervallet

namnet på produkten genom att markera motsvarande zon i

tabell, klicka på kryssrutan, klicka på knappen Ytterligare.

Steg 3. Välj önskade rubriker och tryck på knappen

Steg 4. Vi följer instruktionerna Diagramguider och tryck

knapp Redo.

Placera markören på ett tomt utrymme i diagrammet och klicka

klicka med musen och håll ned knappen och dra diagrammet till

obligatoriskt fält Liszt.

Klicka på valfri punkt på diagramområdets ram och sträck ut diagramramen till önskad storlek.

Slutsats

I den här kursen undersökte vi ämnet "Externt datorminne". Vi genomförde även den praktiska delen med hjälp av kalkylbladsprocessorn MS Excel. Eftersom det till fullo kan återspegla arbetsalgoritmen, designen och den grafiska representationen av dataformulär för vår uppgift.

I den teoretiska delen tittade vi på typerna av externt minne:

· Magnetiska skivor (MD)

· Hårddiskar

RAID-diskarrayer

· CD skivor

De gav också en definition av externt datorminne. Det betyder oftast både lagringsmedia (det vill säga enheter där det är direkt lagrat) och enheter för att läsa/skriva information, som oftast kallas för enheter.

Bibliografi

1. Gein A.G., Senokosov A.I., Sholokhovich V.F. Datavetenskap: 7-9 årskurser. Lärobok för allmänbildning lärobok anläggningar - M.: Bustard, 2002.

2. Kaimin V.A., Shchegolev A.G., Erokhina E.A., Fedyushin D.P. Grunderna i informatik och datavetenskap: Prob. lärobok för 10-11 årskurser medel. skolor. - M.: Utbildning, 2001.

3. Kushnirenko A.G., Lebedev G.V., Svoren R.A. Grunderna i informatik och datavetenskap: Lärobok. för genomsnittet lärobok anläggningar. - M.: Utbildning, 2003.

4. Semakin I., Zalogova L., Rusakov S., Shestakova L. Informatik: lärobok. till grundtaxan. - M.: Laboratoriet för grundläggande kunskaper, 1999.

5. Ugrinovich N. Informatik och informationsteknik. Lärobok för läroanstalter. - M.: BINOM, 2003. - 464 sid. (§ 2.14. Informationslagring, s. 91-98).