Конструкция и особенности функционирования НМЛ

Совместимость программного обеспечения

В настоящее время большинство накопителей поставляется с программами для Windows 9x и Windows 2000. Однако найти программное обеспечение под Windows NT или UNIX порой оказывается нелегко.

Большинство операционных систем имеют собственное программное обеспечение для работы с накопителями на магнитных лентах. Если вы предполагаете использовать эти программы, то должны проверить, поддерживают ли они все необходимые функции работы с приобретаемым накопителем. Перед покупкой накопителя следует выяснить, как он взаимодействует с каждой из систем, в которой вы намереваетесь его применять.

Быстродействие

Приобретайте накопитель с интерфейсом IDE или SCSI. Эти устройства обеспечивают быстродействие около 1 Мбайт/с, чего вполне достаточно для решения большинства задач.

Основные технические характеристики некоторых КНМЛ

УЭ № 6. Накопители высокой плотности (накопители на оптических дисках).

1. История создания и классификация НОД. Стандарт компьютерных компакт-дисков CD-ROM (Compact Disk Read-Only Memory) появился в 1985 г. Затем он был дополнен стандартом для однократно записываемых дисков CD-R (CD-Recordable), а в дальнейшем добавился режим для перезаписываемых дисков CD-RW – Compact Disk ReWritable.

Предшественником стандарта CD-ROM является стандарт цифровой аудиозаписи на компакт-диски CD-DA(Compact Disk Digital Audio). Любой компьютерный привод CD-ROM может без использования центрального процессора проигрывать музыкальные диски, а его отдельный звуковой выход (почти всегда снабженный регулятором громкости) не имеет никакого отношения к персональному компьютеру, т. к. аналоговое напряжение выходного сигнала формируется в нем с помощью встроенного цифроаналогового преобразователя.

По способу организации записи-считывания НОД могут быть разделены на три больших класса:

1) постоянные НОД (Compact Disk Read Only Memory) – информация на них записывается в процессе их производства предприятием-изготовителем. С таких НОД возможно только считывание информации;

2) НОД с однократной записью и многократным считыванием (Compact Disk Write Once Read Many или Compact Disk Recordable). Запись на них производится пользователем ПЭВМ однократно в ходе работы, при этом стирание и перезапись информации невозможны;

3) НОД, допускающие стирание и многократную перезапись информации (Compact Disk Erasable или Compact Disk ReWritable).

2. Конструкция привода НОД. Конструкция привода CD-ROM приведена на рисунке 23. Приводы CD-ROM работают не так, как все описанные выше электромагнитные носители информации. При записи компакт-диск обрабатывается лазерным лучом (без механического контакта), выжигающим тот участок, который хранит логическую единицу, и оставляет нетронутым тот участок, который хранит логический нуль. В результате чего на поверхности CD образуются маленькие углубления (рис.22), – так называемые питы (Pits).

	Рис. 22

Рис.23

Способы записи на НОД

Применяется несколько способов записи информации на НОД, которые можно разделить на две группы:

1. Способы, позволяющие осуществлять нестираемую запись:

а) абляционный – путем прожигания отверстий в непрозрачной среде оптического носителя;

б) с помощью локального изменения коэффициента отражения среды, т. е. путем формирования пузырьков, вздутий;

2. Способы, позволяющие осуществлять стираемую запись:

а) перевод запоминающей среды из кристаллической фазы в аморфную и наоборот;

б) трансформирование магнитного состояния структуры при записи-считывании;

в) изменение цвета локальной области.

Схемы разметки записи на диске

В НОД используются два основных формата оптических дисков, предусматривающих существенно различные схемы разметки записи на дисках:

– запись с постоянной угловой скоростью (CAV) – электродвигатель вращает диск с постоянной скоростью, и в это время данные записываются на кольцевых дорожках, причем дорожки делятся на сектора подобно тому, как это делается на магнитных дисках;

– запись с постоянной линейной скоростью (CLV) – предусматривает использование дорожек спиральной формы и электродвигателя с переменной скоростью вращения, с тем, чтобы обеспечить постоянство переноса данных под головкой считывания-записи и увеличить плотность записи на дорожках.

Возможны также комбинации этих двух способов, когда часть диска записывается CAV, а часть – CLV.

Упражнение.Изобразите расположение дорожек при записи с постоянной угловой и линейной скоростями.

Режимы записи

Запись дисков выполняется при помощи специальных программ, поддерживающих различные режимы записи. Режимы записи, в свою очередь связаны с физическим и логическим (файловой системой) форматами, в которых записывается диск. Существуют три основных режима записи:

1) Track-at-Once (Одна дорожка за один прием) записывающий лазер выключается после записи каждой дорожки и снова включается, если надо записать еще одну, даже когда несколько дорожек записываются подряд в одной за один сеанс записи. Дорожки, записанные в режиме ТАО, разделяются промежутками (gaps) – сериями специальных блоков, предназначенных для связывания дорожек между собой. В этом режиме записывают многосессионные диски, допускающие последующую дозапись данных. Сессия может быть записана как полностью, за один прием, так и в несколько приемов (запись, при которой сессия остается открытой);

2) Disc-at-Once (Весь диск за один прием) – одна или более дорожек записываются без выключения лазера, и диск закрывается. Диск, записанный за один прием, является наиболее универсальным и учи­тывается любыми приводом CD-ROM с любым файловым диспетчером, однако после записи невозможно дописывать новые данные. Для записи в режиме DAO требуется чистый диск. Этот режим необходим при изготовлении мастер-диска, чтобы можно было тиражировать диски путем штамповки;

3) Packet Writing (пакетная запись) – метод записи данных на CD-R/CD-RW небольшими порциями, в этом режиме записывающий лазер быстро включается и отключается в промежутках между блоками, записывая 7 связующих блоков (2 run-out, 4 run-in и 1 link) вместо обычных 150.При записи в режиме Packet Writing не требуется непрерывный поток данных: когда данные в буфере закончатся, лазер отключится, а при появлении данных запись продолжится с того места, где была прервана. Таким образом, с помощью метода пакетной записи одна сессия обычного диска CD-R может быть записана в несколько приемов.

3. Конструкция и логическая организация НОД. Толщина компакт-диска составляет 1,2 мм, а диаметр – 120 мм. Диск изготавливается из поликарбоната, который покрыт с одной стороны тонким металлическим отражающим слоем (алюминия, реже золота) и защитной пленкой специального прозрачного лака. Информация на диске записана в виде чередований углублений в поверхности металлического слоя.

При кодировании 1 байт (8 бит) информации на диске записывается 14 бит плюс 3 бита слияния (merge bit). Базовая информационная единица – это кадр (Frame), который содержит 24 кодированных байта или 588 бит (24х(14 + 3) + 180 бит для коррекции ошибок). Кадры образуют секторы и блоки. Сектор содержит 3234 кодированных байта (2352 информационных байта и 882 байта для коррекции ошибок и управления). Такая организация хранения данных на компакт-диске и использование алгоритмов коррекции ошибок позволяют обеспечить качественное чтение информации с вероятностью ошибки на бит, равной 10^-10.

В соответствии с принятыми стандартами поверхность диска разделена на три области (рис. 24):

– входная директория (Lead in) – область в форме кольца, ближайшего к центру диска (ширина кольца 4 мм). Считывание информации с диска начинается именно с входной директории, где содержатся оглавление (VolumeTable of Contents), адреса записей, число заголовков, суммарное время записи (объем), название диска (Dick Label);

– область данных;

– выходная директория (Lead out) имеет метку конца диска.

Основным отличием структуры каталога компакт-диска от структуры каталога дискеты (или структуры каталога DOS) является то, что на CD в системной области записаны адреса файлов, что позволяет осуществлять прямое позиционирование. Следовательно, для доступа к данным, хранимым на CD, необходимо преобразование форматов. Для этих целей фирмой Microsoft был выпушен специальный драйвер (MSCDEX.EXE).

Поиск по сайту: