![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Компьютеры, Программирование
Программирование, Базы данных
Дисковая система IBM PC |
Введение В настоящее время во всех вычислительных системах имеются ус- тройства внешней памяти, использующие для накопления информации гибкие и жесткие диски. Независимо от типа и емкости, они ис- пользуют один и тот же принцип долговременного хранения информа- ции в виде намагниченных участков поверхности накопителя. При движени мимо них считывающего устройства, в нем возбуждаются им- пульсы тока. Сначала ( в 1981 году ) IBM PC имели один-единственный тип внешней памяти - пятидюймовые односторонние гибкие магнитные дис- ки двойной плотности с програмной разбивкой секторов емкостью 150K. С тех пор IBM значительно увеличила емкость дисков, был добавлен новый стандартный размер дисков (три с половиной дюйма), однако физическая и логическая структура диска не притерпела зна- чительных изменений. @ Физическая организация хранения информации на дискете Гибкий диск имеет пластиковую основу с нанесенным на нее маг- нитным покрытием. В центре находится шпиндельное отверстие , а на некотором смещении от центра имеется одно индексное отверстие. Назначение индексного отверстия - обеспечить накопителю точку от- счета при счытывании или записи данных. Гибкий диск помещен в квадратный чехол, в котором также имеются шпиндельное и индек- сное отверстие. Находящееся на внутренней окружности магнитного диска метализированное кольцо предназначено для усиления места посадки диска на шпиндель электродвигателя дисковода, чтобы пре- дотвратить нежелательную деформацию тонкого магнитного диска.Кро- ме того, в чехле есть прорезь для контакта головки считывания/за- писи с поверхностью диска и вырез защиты от записи. При записи информации на магнитный диск используется потен- циальный метод записи без возвращения к нулю. Запись по этому ме- тоду осуществляется путем изменения направления тока записи в магнитной головке в соответсвии с обрабатываемыми данными. Изме- нение направления тока записи вызывает перемену магнитного потока в магнитной головке, что приводит к изменению намагниченности учаска носителя информаци, проходящего в это время под головкой. В зависимости от направления вектора намагниченности рабочего слоя магнитного носителя по отношению к направлению вектора ско- рости перемещения носителя, различают продольную, поперечную и перпендикулярную намагниченность. В накопителях IBM формата ( имеются в виду накопители 34 и 3740 фирмы IBM ) используется только продольная намагниченность, поэтому в дальнейшем речь пой- дет именно о ней. Процесс записи может быть представлен в виде следующих переда- точных звеньев: i( ) -> F( ) -> H(x,y,z, ) -> M(l,y,z) Процесс воспроизведения: M(l,y,z) -> Ф( ) -> e( ) Здесь i( ) - ток в обмотке записи магнитной головки; F( ) - магнитодвижущая сила магнитной головки записи; H(x,y,z, ) - поле записи; M(l,y,z) - остаточная намагниченность после воздействия поля записи; Ф( ) - магнитный поток в сердечнике магнитной головки вос- произведения; e( ) - электродвижущая сила, наводимая в обмотке магнитной го- ловки воспроизведения; x,y,z - пространственные координаты, связанные с головкой; l=v - координата, связанная с носителем записи; v - скорость записи.
Во время считывания на выходной обмотке головки воспроизведе- ния наводятся разнополярные сигналы в те моменты времени, когда под головкой проходят участки поверхности с изменением направле- ния намагниченности. Эти сигналы воспринимаются усилителем-форми- рователем, который преобразует их в выходные униполярные им- пульсы считывания "единиц". Записи "нуля" соответствует отсут- ствие импульсов в некоторые определенные моменты времени. @ Методы кодирования информации на дискете Для записи информации на магнитные носители применяют спе- циально разработанные модуляционные коды записи. Данные коды раз- рабатываются специалистами и должны обладать высокой информатив- ностью и способностью с самосинхронизации. Под информативностью способа записи понимают количество записанной информации, прихо- дящийся на один период намагниченности. В накопителях 3740 ( IBM ) используется метод частотной моду- ляции, а в накопителях 34 - метод модифицированной частотной мо- дуляции. "Метод частотной модуляции Начало каждого элемента отмечается тактовым импульсом в виде смены направления намагниченности. Если элемент должен представ- лять 1, то в его центральной части записывается еще один такто- вый импульс ( что бы создать изменение магнитного потока ), а ес- ли 0, то смены напрвления намагниченности не происходит вплоть до начала следующего элемента. Таким образм, если тактовая частота равна F, то поток двоичных единиц дает частоту 2F. тактовые импульсы данные 1 0 0 1 0 1 1 1 сигналы записи "Метод модифицированной частотной модуляции В этом методы 1 всегда представляется переходом намагниченности в центре элемента. Переход вводиться в начале элемента, если это 0, а за ним НЕ следует 1. При том же разнесении переходов этот метод позволяет записывать на единицу длины в два раза больше символов, чем метод частотной модуляции. тактовые импульсы данные 1 0 0 1 0 1 1 1 сигналы записи При записи информации по методу модифицированной частотной моду- ляции возникает так называемое смещение синхронизации. Это возни- кает потому, что в общем случае при считывании информации с дис- кеты невозможно отличить тактовые сигналы от сигналов данных. Поэтому в зависимости от точки отчета одна и таже последова- тельность импульсов может трактоваться по-разному. Для устране- ния этой в высшей мере неприятной неоднозначности на каждой до- рожке вводят специальные поля, заполненные нулями, размером каж- дого поля 12 байт. При считывании информации контроллер НГМД знает, что в них находятся нули, поэтому трактует поступающие сигналы как тактовые импульсы, одновременно соответствующим об- раз подстраивая схему сепаратора данных. Помимо рассмотренных выше методов частотной и модифицированной частотной модуляции используется кодирование с ограниченным рас- стоянием между периодами намагниченности ( RLL - кодирование ). По сравнению с методом модифицированной частотной модуляции об'ем хранимой на диске информации увеличивается на 50%. Метод RLL ос- нован на записи с групповым кодированием. В этом методе каждый байт поступающих данных разбивается на две тетрады, а затем тет- рада шифруется специальным 5-ти разрадным кодом, характерным тем, что каждое число в нем содержит, по крайней мере, одну перемену направлении потока.
При считывании две 5-ти разрядные тетрады снова сливаются в байты. @ Физическая структура диска Емкость диска зависит от характеристики дисковода и особеннос- тей операционной системы; однако структура диска, в сущноcти, всегда одна и та же. Данные всегда записываются на магнитной по- верхности в виде концентрических окружностей, называемых дорож- ками.Каждая дорожка, в свою очередь, состоит из нескольких секто- ров, количество которых определяется при операции форматирования. Сектор является единицей хранения информации на дискете.Количес- тво информации на диске, таким образом, зависит от числа дорожек ( от плотности записи ) и общего размера секторов на каждой до- рожке. Старые модели дисководов работали с 40 дорожками, нынешние модели - с 80, большинство современных дисководов позволяют фор- матировать дискеты плотностью до 85 дорожек. Для стандартных дискет IBM расположение каждой дорожки не мо- жет быть изменен, потому что это прежде всего зависит не от ОС и не от дискеты, а от конструктивных особенностей дисковода.Однако, число, размер и расположение секторов задаются программно при первоначальной разметке ( форматировании ) дискеты. Разметка осу- ществляется либо ОС, либо используются функции BIOS. Хотя MS-DOS поддерживает размеры сектора дискет 128, 256, 512 и 1024 байта, однако используется сектор размером 512 байт и, по-видимому, это в ближайшее время не изменится ( если и измениться, то только в сторону увеличения ). Структура формата дорожки зависит от типа контроллера, но, как правило, включает в себя байты синхронизации, указывающие на на- чало каждого сектора, идентификационные заголовки, cостоящие из номера цилиндра, головки, сектора и размера сектора, и поля, хра- нящего байты циклического контроля, предназначеные для обнаруже- ния ошибок при считывании данных и служебной информации. На сле- дующем рисунке представлен формат дорожки для стандарта IMB 34. Поля GAP1.GAP4 служат прежде всего для организации задержки при выдачи порций данных с дискеты, а также для компенсации раз- бросов физической длины различных полей, возникающих из-за несо- вершенства механизма дисковода ( конкретнее, из-за нестабильнос- ти вращения ). Маркеры служат для выделения определенных облас- тей на диске: идентификатора дорожки, заголовка сектора или об- ласти данных. Для того что бы маркеры можно было отличить от дан- нных, их записывают со специально нарушенным кодом синхронизации. Четвертый байт маркера обозначает тип выделяемой им области. Кон- кретно в маркере области данных значение fb соответствует обыч- ным данным, а f8 - удаленным. Целостность информации в областях данных контролируется с по- мощью циклического контрольного кода, контрольные числа которого записываются после определенных областей. При считывании с диске- ты контроллер самостоятельно высчитывает контрольную сумму, а за- тем сравнивает ее со считанной с диска. Эта контрольная сумма, называемая кодом циклического контороля ( CRC - Cyrcle Redu de cy Co ol ), подсчитывается с помощью полинома следующего вида : X 16 X 12 X 5 X 1 В случае несовпадении этих двух чисел выставляется флаг ошибки.
Наиболее отчетливо эта тенденция проявилась летом текущего года, когда на вершине рейтингового списка оказалась система IBM Roadrunner, первой воспользовавшаяся вычислительной мощью процессоров Cell и благодаря им первой преодолевшая рубеж петафлопсной производительности. Roadrunner, можно сказать, объединила в себе две главные тенденции современного суперкомпьютинга, скомбинировав доступность и производительность серийных процессоров AMD Opteron с продвинутыми возможностями модифицированной версии процессора, используемого в игровой приставке PlayStation 3. Итоги же конференции в Остине показали, что Cell уже не единственный сопроцессор в высокопроизводительных вычислениях, уходящий корнями в компьютерные игры. Как комментирует ситуацию Энди Кини (Andy Keane), главный менеджер подразделения nVidia Tesla Computing Products, "графика - это эталонное приложение параллельного компьютинга". Поэтому игровые по своей природе системы хорошо подходят и для поддержки многих других приложений, требующих высокой степени параллелизации, таких как задачи визуализации научных исследований, сейсмическая разведка, биомедицинские исследования, техническое конструирование сложных товаров и пр
1. Изучение системы команд микропроцессора Intel 8086 и аппаратных особенностей ПЭВМ IBM PC
2. Локальные вычислительные сети на базе IBM PC AT совместимых ПЭВМ
3. Устройство дистанционного управления сопряженное с шиной компьютера IBM PC
4. Рынок IBM PC
5. Оптимизация дисковой системы
10. Малые тела Солнечной системы
11. Происхождение Солнечной системы
12. Строение солнечной системы
13. Мир Галактик (Галактики и звездные системы)
15. Происхождение солнечной системы
16. Спутниковые системы местоопределения
17. Разработка алгоритмов контроля и диагностики системы управления ориентацией космического аппарата
18. Двигательные системы организма
19. Нервная система
20. Нервная система
21. Проводящая система листьев. Строение, типы жилкования
25. Транспортная система Украины
26. Геодезические опорные сети. Упрощенное уравнивание центральной системы
27. Расчет показателей разработки элемента трехрядной системы
28. Банковская система Франции
29. Изменения, произошедшие в финансовой системе России, в переходе к рыночной экономике
33. Налоговая система РФ на современном этапе
34. Необходимость государственного регулирования экономики в рыночных системах
35. Проблемы и перспективы развития денежной системы России
36. Система неналоговых платежей и сборов в Украине
37. Планирование в системе государственного управления
41. Доходы бюджетной системы Российской Федерации
42. Задачи, основные функции и система ОВД
43. Становление системы социальной защиты государственных служащих в Российской Федерации
44. Природа и система административного права
45. Место обязательственного права в системе гражданского права
46. Система юридических лиц в гражданских правоотношениях
47. Письменные доказательства в системе доказательств гражданского процесса
48. Правовые системы современности. Мусульманское право
49. Возникновение и система развития права Канады
50. Развитие общего понятия и системы преступлений от Русской Правды к Судебнику 1497 г. (Контрольная)
51. Изменение системы государственного управления народным хозяйством в 1957г.
52. Перестройка в СССР. Попытка реформирования экономики и политической системы.
57. Система законодательства в области СМИ Германии
58. Финансовая система Республики Узбекистан
59. Судебная власть и судебная система РК
60. Федеральная резервная система и политика НацБанка РБ: сравнительный анализ
61. Банковская система Республики Казахстан: проблемы и перспективы.
62. Избирательная система РФ (избирательное право, виды избирательных систем, избирательный процесс)
63. Разделение властей в системе государственных органов
64. Задачи, система и функции органов юстиции Российской Федерации
66. Судебная система РФ и пути ее реформирования
67. Местное самоуправление в системе публичной власти
68. Налоговая полиция в системе субъектов правоохранительной деятельности
69. Основные виды налогов в системе налогового законодательства РФ
73. Налоговые системы зарубежных стран
74. Современная налоговая система РФ
75. Налоговая система Кыргызстана
76. Понятие, назначение и правовая основа паспортной системы Российской Федерации
77. Избирательная система в Алтайском крае
78. Конституционное право в системе права Республики Беларусь
79. Изменения в таможенно-тарифной системе России
81. Особенности системы законодательства федеративного государства
83. Основные правовые системы современного мира
84. Общепризнанные принципы и нормы международного права как составная часть правовой системы России
85. Трудовой договор (контракт) в системе трудовых правоотношений и кадровая работа на предприятиях
89. Вольво, система охлаждения
90. Система образования (Республики Казахстан)
92. Новое в словообразовательной системе современного французского языка
93. Загальна структура мовної системи
95. Система образов в поэме Н.В.Гоголя "Мёртвые души"
96. Зарождение системы революционных трибуналов
97. Юридическая система Древней Руси
98. Новая экономическая политика и командно-административная система