Полная версия

Главная arrow Информатика

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Логическая организация данных на НЖМД

Перед началом эксплуатации пакет магнитных дисков форматируется: на нем размечаются дорожки (ставится маркер начала дорожки и записывается ее номер), наносятся служебные зоны секторов на дорожках. Для записи-чтения информации контроллеру НМД передается адрес CHS (рис. 6.27, 6.28.):

  • - номер цилиндра (С);
  • - номер рабочей поверхности (Н) цилиндра;
  • - номер сектора (S) на выбранной дорожке.

На основании этого магнитные головки перемещаются к нужному цилиндру, ожидают появления маркера в начале дорожки, ожидают появления требуемого сектора, после чего записывают или читают информацию из него. Несмотря на то, что все магнитные головки установлены на требуемый цилиндр, работает в каждый данный момент только одна головка.

Структура НЖМД

Рис. 6.27 Структура НЖМД

Логическая организация данных на НЖМД Упрощенная структура сектора жесткого диска

Рис. 6.28 Логическая организация данных на НЖМД Упрощенная структура сектора жесткого диска

Сектор состоит из заголовка-идентификатора и области данных (рис. 6.29). Начало сектора помечается специальным байтом - адресным маркером (1). Он служит для сообщения контроллеру о том, что сектор находится под головкой. Затем следуют ячейки, в которых содержится уникальный адрес сектора в формате CHS (2) и его контрольная сумма - для проверки целостности записанного адреса (3). 512 байт данных пользователя помещаются в отдельном поле (4), к которому при записи добавляется несколько десятков байт избыточной информации, предназначенной для коррекции ошибок чтения с помощью ЕСС-кода (5). Рядом с данными размещается 4 байта циклической контрольной суммы (CRC) данных, которая служит для проверки целостности данных пользователя, и сообщения системе коррекции ошибок при ее нарушении (6). Для более надежной работы сектора при колебаниях скорости вращения имеются байты-пробелы (7). У некоторых НЖМД имеется дополнительный байт после AM - в нем сектор помечается как BAD.

Структура сектора жесткого диска

Рис. 6.29 Структура сектора жесткого диска

Зональное расположение секторов

Рис. 6.30 Зональное расположение секторов

Современные НЖМД используют зональную (более 10-ти концентрических зон) запись (рис. 6.30): в каждой зоне дорожка содержит определенное количество секторов, число которых уменьшается к центру диска.

Адрес каждого сектора формируется из номера цилиндра, номера поверхности цилиндра, номера сектора.

Контроллер по указанному адресу позиционирует головки к нужному цилиндру, ожидает появления требуемого сектора, после чего записывает или считывает из него данные. В каждый момент работает только одна головка.

При высоких скоростях вращения и малым расстоянием между секторами для чтения-записи использовался принцип чередования секторов. Из-за малого расстояния между секторами и высокой скорости вращения пакета дисков схемы управления не всегда успевают переключиться на чтение-запись следующего сектора (если считываемые-записываемые сектора следуют один за одним). В этом случае после обработки одного сектора приходится ожидать, пока диск сделает целый оборот и к головкам подойдет требуемый сектор. Чтобы избежать этого, при форматировании используется чередование (interleaving) секторов: последовательность нумерации секторов на дорожке задается таким образом, что следующий по порядку номер сектора принадлежит не следующему по физическому размещению сектору, а через «к» секторов (где к - фактор чередования). Фактор чередования при форматировании задается таким образом, чтобы система управления НЖМД обеспечила обработку с последовательными номерами без длительного ожидания (слишком маленький к приводит к «про- скакиванию» требуемого сектора и ожиданию нового витка, слишком большое значение к также приводит к ожиданию, так как схема управления уже отработала, а требуемый сектор все еще не подошел к головке).

В настоящее время вместо чередования секторов применяется принцип смещения секторов и дорожек (рис. 6.31).

Поскольку физически НЖМД различных фирм могут быть устроены по- разному, возникает проблема совместимости НЖМД с микропроцессорным комплектом ЭВМ. Проблема эта решается с помощью стандартизации интерфейсов для накопителей на жестких магнитных дисках.

Принцип смещения секторов и дорожек

Рис. 6.31 Принцип смещения секторов и дорожек

Основной характеристикой НЖМД является их емкость, которая в наибольшей степени зависит от плотности записи, в свою очередь, в значительной степени зависящей от уровня технологии. Наиболее результативным для повышения плотности записи явилось применение магниторезистивных головок, которые известны и применяются уже давно, но по настоящему массовой продукцией долгое время не были из-за большой капиталоемкости их производства. Кроме увеличения емкости диска повышение плотности записи приводит и к увеличению скорости считывания-записи данных при неизменных диаметре и скорости вращения носителя.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>