Должностные обязанности оператора ЭВМ

Работа добавлена:






Должностные обязанности оператора ЭВМ на http://mirrorref.ru

Должностные обязанности оператора ЭВМ

Оператор ЭВМ

     знает:

  • основы информатики и вычислительной техники;
  • основные сведения о вычислительных системах и автоматизированных системах управления;
  • основные функциональные устройства ЭВМ, их связь и назначение;
  • общие  сведения о программном обеспечении;
  • структуру, функции и возможности операционной системы (ОС);
  • структуру, функции и возможности программ-оболочек, правила работы в программах-оболочках;
  • основные концепции банков информации: принципы построения, виды систем управления базами данных (СУБД);
  • интегрированные среды для работы с базами данных, средства защиты;
  • методику работы на клавиатуре ПЭВМ слепым десятипальцевым методом в русском и латинском регистрах;
  • принципы организации и ввода данных и программ в ЭВМ;
  • основы редактирования текстов;
  • сведения об электронных таблицах и принципы работы с ними;
  • санитарно-технические требования и требования безопасности труда;
  • сведения о специализированных пакетах прикладных программ;
  • перспективы развития средств вычислительной  техники (ВТ);
  • виды и причины отказов в работе устройств и программ, меры их предупреждения и устранения.

      умеет:

  • вести процесс обработки информации;
    • выполнять ввод-вывод информации с носителей данных, каналов связи и осуществлять обработку этой информации;
    • выполнять запись, считывание, копирование информации и перезапись с одного носителя на другой;

Лист

5

  • пользоваться возможностями операционных систем; осуществлять загрузку ОС и управлять их работой;
  • работать в программах-оболочках;
  • работать с базами данных;
  • работать с текстовыми и графическими редакторами;
  • работать с электронными таблицами;
  • выполнять нормы и правила охраны труда;
  • осваивать новые программные продукты;
  • устанавливать причины сбоев в процессе обработки информации и принимать решение о дальнейших действиях.
  • перспективы развития средств вычислительной  техники (ВТ);
  • виды и причины отказов в работе устройств и программ, меры их предупреждения и устранения.

Лист

6

ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОЧЕГО МЕСТА

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РАБОЧЕГО МЕСТА НА ЗОНЫ

Производственная деятельность оператора-пользователя заставляет его продолжительное время находиться в сидячем положении, которое является вынужденной позой, поэтому организм постоянно испытывает недостаток в подвижности и активной физической деятельности. При сидячей работе большую роль играет плечевой пояс. Перемещение рук в пространстве влияет не только на работу мышц плечевого пояса и спины, но и на положение позвоночника, таза и даже ног.

Чтобы исключить возникновение заболеваний, необходимо иметь возможность свободной перемены поз. Необходимо соблюдать режим труда и отдыха с перерывами, заполняемыми «отвлекающими» мышечными нагрузками на те звенья опорно-двигательного аппарата, которые не включены в поддержание основной рабочей позы.

Антропологические характеристики человека определяют габаритные и компоновочные параметры его рабочего места, а также свободные параметры отдельных его элементов. Рабочее место пользователя ПВМ должно занимать площадь не менее 6 м2. Высота над уровнем пола рабочей поверхности, за которой работает оператор, должна составлять 720 мм. Желательно, чтобы рабочий стол оператора при необходимости можно было регулировать по высоте в пределах 680 - 780 мм. Оптимальные размеры поверхности стола 1600 х 1000 кв. мм. Под столом должно иметься пространство для ног с размерами по глубине 650 мм. Рабочий стол оператора должен также иметь подставку для ног, расположенную под углом 15° к поверхности стола. Длина подставки 400 мм, ширина - 350 мм. Удаленность клавиатуры от края стола должна быть не более 300 мм, что  обеспечит оператору (пользователю) удобную опору для предплечий. Расстояние между глазами оператора и экраном видеодисплея должно составлять 40 - 80 см. Рабочий стул оператора (пользователя) должен быть снабжен подъемно - поворотным механизмом Высота сиденья должна регулироваться в пределах 400 - 500 мм..

Лист

7

Глубина сиденья должна составлять не менее 380 мм, а ширина - не менее 400 мм. Высота опорной поверхности спинки не менее 300 мм, ширина - не менее 380 мм. Угол наклона спинки стула к плоскости сиденья должен изменяться в пределах 90 - 110 °.

Лист

8

СХЕМА РАБОЧЕГО МЕСТА С ПЕРЕЧИСЛЕНИЕМ ОРГТЕХНИКИ

стола с размещенным на нем монитором, клавиатурой, универсальное устройство для печати и сканирования, факса (если требуется для работы), подставкой под документы, кресла и подставки для ног.

УХОД ЗА ОРГТЕХНИКОЙ

Уход за внешними панелями различных устройств, входящих в состав ПК, сводится к удалению пыли и загрязнений. Для этого можно воспользоваться  салфеткой, смоченной мыльным раствором или шампунем. Однако лучше использовать специальные влажные салфетки для ухода за компьютером. Если грязь сильно въелась в поверхность, можно воспользоваться средствами типа «сверхмощного очистителя пластика» или спиртом.  Ни в коем случае нельзя пользоваться органическими  растворителями  типа ацетона или уайт-спирта – внешние панели компьютера будут безнадёжно испорчены.

Клавиатура ПК наиболее сильно подвергается загрязнению. Внешняя поверхность клавиш от частого соприкосновения с пальцами пользователя со временем приобретает серый налёт грязи. Клавиатуру можно очистить влажными

Лист

9

салфетками или губкой. Сложнее с крошками, которые попали в щели между клавиш. Их можно удалить мощной струей воздуха из пылесоса или специального баллончика. Компьютерная мышь наиболее подвержена загрязнению. Оптическая мышь практически не требует ухода. Для очистки экрана монитора использую специальные спреи, которые приобретаются в специализированных магазинах. Окончательную протирку экрана осуществляют с помощью сухих безворсовых салфеток. Для очистки дисководов используются специальные чистящие диски. Уход за лазерными и струйными принтерами заключается в очистке внешних панелей и боксов для картриджей.

БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУДА НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ

Имеющийся в настоящее время в нашей стране комплекс разработанных организационных мероприятий и технических средств защиты, накопленный передовой опыт работы ряда вычислительных центров показывает, что имеется возможность добиться значительно больших успехов в деле устранения воздействия на работающих опасных и вредных производственных факторов. Однако состояние условий труда и его безопасности в ряде ВЦ еще не удовлетворяют современным требованиям. Операторы ЭВМ, операторы подготовке данных, программисты и другие работники ВЦ еще сталкиваются с воздействием таких физически опасных и вредных производственных факторов, как повышенный уровень шума, повышенная температура внешней Среды, отсутствие или недостаточная освещенность рабочей зоны, электрический ток, статическое электричество и другие.

Многие сотрудники ВЦ связаны с воздействием таких психофизических факторов, как умственное перенапряжение, перенапряжение зрительных и слуховых анализаторов, монотонность труда, эмоциональные перегрузки.

Воздействие указанных неблагоприятных факторов приводит к снижению работоспособности, вызванное развивающимся утомлением. Появление и развитие утомления связано с изменениями, возникающими во время работы в центральной нервной системе, с тормозными процессами в коре головного мозга. Например сильный шум вызывает трудности с распознанием цветовых сигналов, снижает быстроту восприятия цвета, остроту зрения, зрительную адаптацию, нарушает

Лист

10

восприятие визуальной информации, уменьшает на 5 - 12 % производительность труда. Длительное воздействие шума с уровнем звукового давления 90 дБ снижает производительность труда на 30 - 60 % .

Медицинские обследования работников ВЦ показали, что помимо снижения производительности труда высокие уровни шума приводят к ухудшению слуха. Длительное нахождение человека в зоне комбинированного воздействия различных неблагоприятных факторов может привести к профессиональному заболеванию. Анализ травматизма среди работников ВЦ показывает, что в основном несчастные случаи происходят от воздействия физически опасных производственных факторов при заправке носителя информации на вращающийся барабан при снятом кожухе, при выполнении сотрудниками несвойственных им работ. На втором месте случаи, связанные с воздействием электрического тока.

Лист

11

Введение

В мире микрокомпьютеров есть два основных носителя информации: дискеты (гибкие диски) и жесткие диски. Но это не всегда было так. Первые микрокомпьютеры использовали для записи программ и данных кассетные магнитофоны. Как напоминание об этом сохранился кассетный БЕЙСИК IBM, записанный в ПЗУ компьютера IBM PC. Он запускается, если вы при загрузке не установите в дисковод системную дискету. Хотя с ним можно вполне успешно работать, попытка сохранить программу на диске будет безуспешной - для этого нужно присоединить к вашему компьютеру кассетный магнитофон. Разъем для него находится на задней панели компьютера рядом с разъемом для подключения клавиатуры. Если вам не довелось быть свидетелем начала микрокомпьютерной революции, то вы, вероятно, лучше знакомы с гибкими дисками. Сейчас это наиболее подходящий носитель информации для домашнего применения и использования на малых фирмах. Однако по мере снижения цен и совершенствования технологии все больше микрокомпьютеров оснащается накопителями на жестких дисках. Основными преимуществами их, по сравнению с дискетами, являются значительно большая емкость, более быстрый доступ к данным, исключительное удобство в использовании. Это хорошо заметно при переходе от системы на флоппи-дисках к системе с жестким диском. Самый первый накопитель на жестком диске был разработан на фирме IBM в самом начале 70-х годов. Этот четырнадцатидюймовый диск хранил по 30 Мбайт информации на каждой стороне, что нашло отражение в названии "винчестер", позже прочно закрепившимся за накопителями на жестких дисках. Дело в том, что емкость диска 30/30 перекликается с названием известного ружья фирмы "Winchester". Этот накопитель до сих пор используется на некоторых вычислительных центрах в качестве столика для чая.  Первый серийный накопитель на жестких дисках - 3340 - был создан фирмой IBM в 1973 году.  Он имел емкость 140 Мбайт и стоил 8600 американских долларов. Эти винчеcтерcкие диски предназначались для использования на больших универсальных ЭВМ.

Спустя 15 лет опять же IBM приспособила жесткие диски для использования в персональных компьютерах, однако основная концепция и принцип работы остались такими же, как и в первом накопителе 30/30. Типичные современные жесткие

Лист

12

диски имеют диаметр 51/4 или 31/2 дюйма.

Выпускаемые накопители информации представляют собой гамму запоминающих устройств с различным принципом действия физическими и технически эксплуатационными характеристиками. Основным свойством и назначением накопителей информации является ее хранение и воспроизведение. Запоминающие устройства принято делить на виды и категории в связи с их принципами функционирования, эксплуатационно-техническими, физическими, программными и др. характеристиками. Так, например, по принципам функционирования различают следующие виды устройств: электронные, магнитные, оптические и смешанные – магнитооптические. Каждый тип устройств организован на основе соответствующей технологии хранения воспроизведения/записи цифровой информации. Поэтому, в связи с видом и техническим исполнением носители информации различают: электронные, дисковые и ленточные устройства.

Рис 1. Строение жесткого диска

Лист

13

Рис 2.Жесткийдиск Western Digital WD2500

Лист

14

  1. Жесткие диски (винчестеры), физическое устройство

Накопители на жестких дисках объединяют в одном корпусе носитель (носители) и устройство чтения/записи, а также, нередко, и интерфейсную часть, называемую собственно контроллером жесткого диска. Типичной конструкцией жесткого диска является исполнение в виде одного устройства - камеры, внутри которой находится один или более дисковых носителей насаженных на один шпиндель и блок головок чтения/записи с их общим приводящим механизмом. Обычно, рядом с камерой носителей и головок располагаются схемы управления головками, дисками и, часто, интерфейсная часть и/или контроллер. На интерфейсной карте устройства располагается собственно интерфейс дискового устройства, а контроллер с его интерфейсом располагается на самом устройстве. С интерфейсным адаптером схемы накопителя соединяются при помощи комплекта шлейфов. Информация заносится на концентрические дорожки, равномерно распределенные по всему носителю. В случае большего, чем один диск, числа носителей все дорожки, находящиеся одна под другой, называются цилиндром. Операции чтения/записи производятся подряд над всеми дорожками цилиндра, после чего головки перемещаются на новую позицию. Герметичная камера предохраняет носители не только от проникновения механических частиц пыли, но и от воздействия электромагнитных полей. Необходимо заметить, что камера не является абсолютно герметичной т.к. соединяется с окружающей атмосферой при помощи специального фильтра, уравнивающего давление внутри и снаружи камеры.  Однако, воздух внутри камеры максимально очищен от пыли, т.к. малейшие частички могут привести к порче магнитного покрытия дисков и потере данных и работоспособности устройства. Диски вращаются постоянно, а скорость вращения носителей довольно высокая (от 4500 до 10000 об/мин), что обеспечивает высокую скорость чтения/записи. По величине диаметра носителя чаще других производятся 5.25, 3.14, 2.3 дюймовые диски.  На диаметр носителей несменных жестких дисков не накладывается никакого ограничения со стороны совместимости и переносимости носителя, за исключением форм-факторов корпуса ПК, поэтому, производители выбирают его согласно собственным соображениям.

Лист

15

В настоящее время, для позиционирования головок чтения/записи, наиболее часто, применяются шаговые и линейные двигатели механизмов позиционирования и механизмы перемещения головок в целом. В системах с шаговым механизмом и двигателем головки перемещаются на определенную величину, соответствующую расстоянию между дорожками. Дискретность шагов зависит либо от характеристик шагового двигателя, либо задается серво-метками на диске, которые могут иметь магнитную или оптическую природу. Для считывания магнитных меток используется дополнительная серво-головка, а для считывания оптических - специальные оптические датчики. В системах с линейным приводом головки перемещаются электромагнитом, а для определения необходимого положения служат специальные сервисные сигналы, записанные на носитель при его производстве и считываемые при позиционировании головок. Во многих устройствах для серво-сигналов используется целая поверхность и специальная головка или оптический датчик. Такой способ организации серво-данных носит название выделенная запись серво-сигналов. Если серво-сигналы записываются на те же дорожки, что и данные и для них выделяется специальный серво-сектор, а чтение производится теми же головками, что и чтение данных, то такой механизм называется встроенная запись серво-сигналов. Выделенная запись обеспечивает более высокое быстродействие, а встроенная - повышает емкость устройства. Линейные приводы перемещают головки значительно быстрее, чем шаговые, кроме того, они позволяют производить небольшие радиальные перемещения "внутри" дорожки, давая возможность отследить центр окружности серводорожки.  Этим достигается положение головки, наилучшее для считывания с каждой дорожки, что значительно повышает достоверность считываемых данных и исключает необходимость временных затрат на процедуры коррекции. Как правило, все устройства с линейным приводом имеют автоматический механизм парковки головок чтения/записи при отключении питания устройства. Парковкой головок называют процесс их перемещения в безопасное положение. Это - так называемое "парковочное" положение головок в той области дисков, где ложатся головки. Там, обычно, не записано никакой информации, кроме серво-данных, это специальная "посадочная зона" (Landing Zone).

Лист

16

Для фиксации привода головок в этом положении в большинстве ЖД используется маленький постоянный магнит, когда головки принимают парковочное положение - этот магнит соприкасается с основанием корпуса и удерживает позиционер головок от ненужных колебаний. При запуске накопителя схема управления линейным двигателем "отрывает" фиксатор, подавая на двигатель, позиционирующий головки, усиленный импульс тока. В ряде накопителей используются и другие способы фиксации - основанные, например, на воздушном потоке, создаваемом вращением дисков. В запаркованном состоянии накопитель можно транспортировать при достаточно плохих физических условиях (вибрация, удары, сотрясения), т.к. нет опасности повреждения поверхности носителя головками. В настоящее время на всех современных устройствах парковка головок накопителей производится автоматически внутренними схемами контроллера при отключении питания и не требует для этого никаких дополнительных программных операций, как это было с первыми моделями. Во время работы все механические части накопителя подвергаются тепловому расширению, и расстояния между дорожками, осями шпинделя и позиционером головок чтения/записи меняется.  В общем случае это никак не влияет на работу накопителя, поскольку для стабилизации используются обратные связи, однако некоторые модели время от времени выполняют рекалибровку привода головок, сопровождаемую характерным звуком, напоминающим звук при первичном старте, подстраивая систему к изменившимся расстояниям.  Плата электроники современного накопителя на жестких магнитных дисках представляет собой самостоятельный микрокомпьютер с собственным процессором, памятью, устройствами ввода/вывода и прочими традиционными атрибутами присущими компьютеру.  На плате могут располагаться множество переключателей и перемычек, однако не все из них предназначены для использования пользователем.

Как правило, руководства пользователя описывают назначение только перемычек, связанных с выбором логического адреса устройства и режима его работы, а для накопителей с интерфейсом SCSI - и перемычки, отвечающие за управление резисторной сборкой (стабилизирующей нагрузкой в цепи).

Лист

17

  1. Основные физические и логические параметры жестких дисков

Все накопители, так или иначе, соответствуют стандартам, определяемым либо независимыми комитетами и группами стандартизации, либо самими производителями. Среди множества технических характеристик отличающих одну модель от другой можно выделить некоторые, наиболее важные с точки зрения пользователей и производителей, которые, так или иначе, используются при сравнении накопителей различных производителей и выборе устройства.

Диаметр дисков (disk diameter)– параметр довольно свободный от каких-либо стандартов, ограничиваемый лишь форм-факторами корпусов системных блоков. Наиболее распространены накопители с диаметром дисков 2.2, 2.3, 3.14 и 5.25 дюймов. Диаметр дисков определяет плотность записи на дюйм магнитного покрытия. Накопители большего диаметра содержат большее число дорожек, и в них, как правило, используются более простые технологии изготовления носителей, предназначенных для меньшей плотности записи. Они, как правило, медленнее своих меньших собратьев и имеют меньшее число дисков, но более надежны.  Накопители с меньшим диаметром больших объемов имеют более высокотехнологичные поверхности и высокие плотности записи информации, а также, как правило, и большее число дисков.

Число поверхностей (sides number) – определяет количество физических дисков нанизанных на шпиндель. Выпускаются накопители с числом поверхностей от 1 до 8 и более. Однако, наиболее распространены устройства с числом поверхностей от 2 до 5.  Принципиально, число поверхностей прямо определяет физический объем накопителя и скорость обработки операций на одном цилиндре.

Так как операции на поверхностях цилиндра выполняются всеми головками синхронно, то теоретически, при равных всех остальных условиях, более быстрыми окажутся накопители с большим числом поверхностей.

Число цилиндров (cylinders number) – определяет, сколько дорожек (треков) будет располагаться на одной поверхности.

В настоящее время все накопители емкостью более 1 Гигабайта имеют число цилиндров более 1024, вследствие чего, для распространенных ОС применяются

Лист

18

унифицированные режимы доступа с пересчетом и эмуляцией и виртуализацией числа головок, цилиндров и секторов (LBA и Large).

Число секторов (sectors count) – общее число секторов на всех дорожках всех поверхностей накопителя. Определяет физический неформатированный объем устройства.

Число секторов на дорожке (sectors per track) – общее число секторов на одной дорожке. Часто, для современных накопителей показатель условный, т.к. они имеют неравное число секторов на внешних и внутренних дорожках, скрытое от системы и пользователя интерфейсом устройства.

Частота вращения шпинделя (rotational speed или spindle speed) – определяет, сколько времени будет затрачено на последовательное считывание одной дорожки или цилиндра. Частота вращения измеряется в оборотах в минуту (rpm). Для дисков емкостью до 1 гигабайта она обычно равна 5,400 оборотов в минуту, а у более вместительных достигает 7,200 и 10000 rpm.

Время перехода от одной дорожки к другой (track-to-track seek time) – обычно составляет от 3.5 до 5 миллисекунд, а у самых быстрых моделей может быть от 0.6 до 1 миллисекунды. Этот показатель является одним из определяющих быстродействие накопителя, т.к. именно переход с дорожки на дорожку является самым длительным процессом в серии процессов произвольного чтения/записи на дисковом устройстве. Показатель используется для условной оценки производительности при сравнении накопителей разных моделей и производителей.

Время успокоения головок (head latency time) – время, проходящее с момента окончания позиционирования головок на требуемую дорожку до момента начала операции чтения/записи.  Является внутренним техническим показателем, входящим в показатель - время перехода с дорожки на дорожку.

Время установки или время поиска (seek time)– время, затрачиваемое устройством на перемещение головок чтения/записи к нужному цилиндру из произвольного положения.

Среднее время установки или поиска (average seek time) – усредненный результат большого числа операций позиционирования на разные цилиндры, часто называют средним временем позиционирования. Среднее время поиска имеет

Лист

19

тенденцию уменьшаться с увеличением емкости накопителя, т.к. повышается плотность записи и увеличивается число поверхностей. Например, для 540-мегабайтных дисков наиболее типичны величины от 10 до 13, а для дисков свыше гигабайта - от 7 до 10 миллисекунд. Среднее время поиска является одним из важнейших показателей оценки производительности накопителей, используемых при их сравнении.

Время ожидания (latency) – время, необходимое для прохода нужного сектора к головке, усредненный показатель – среднее время ожидания (average latency), получаемое как среднее от многочисленных тестовых проходов. После успокоения головок на требуемом цилиндре контроллер ищет нужный сектор.

Время доступа (access time) – суммарное время, затрачиваемое на установку головок и ожидание сектора. Причем, наиболее долгим является промежуток времени установки головок.

Среднее время доступа к данным (average access time) – время, проходящее с момента получения запроса на операцию чтения/записи от контроллера до физического осуществления операции - результат сложения среднего время поиска и среднего времени ожидания. Среднее время доступа зависит от того, как организовано хранение данных и насколько быстро позиционируются головки чтения записи на требуемую дорожку.

Среднее время доступа – усредненный показатель от многочисленных тестовых проходов, и обычно, оно составляет от 10 до 18 миллисекунд и используется как базовый показатель при сравнительной оценке скорости накопителей различных производителей.

Скорость передачи данных (data transfer rate), называемая также пропускной способностью (throughput), определяет скорость, с которой данные считываются или записываются на диск после того, как головки займут необходимое положение. Измеряется в мегабайтах в секунду (MBps) или мегабитах в секунду (Mbps) и является характеристикой контроллера и интерфейса. Различают две разновидности скорости передачи - внешняя и внутренняя. Скорость передачи данных, также является одним из основных показателей производительности накопителя и используется для ее оценки и сравнения накопителей различных моделей и

Лист

20

производителей.

Внешняя скорость передачи данных (external data transfer rate или burst data transfer rate) показывает, с какой скоростью данные считываются из буфера, расположенного на накопителе в оперативную память компьютера. В настоящее время, накопители с интерфейсами EIDE или Fast ATA, обычно, имеют внешнюю скорость передачи данных от 11.1 до 16.6 мегабайта в секунду, а для накопителей с интерфейсами SCSI-2 - этот параметр находится в пределах от 10 до 40 мегабайт в секунду.

Внутренняя скорость передачи данных (internal transfer rate или sustained transfer rate) отражает скорость передачи данных между головками и контроллером накопителя и определяет общую скорость передачи данных в тех случаях, когда буфер не используется или не влияет (например, когда загружается большой графический или видеофайл). Внутренняя скорость передачи данных очень сильно зависит от частоты вращения шпинделя.

Размер кэш-буфера контроллера (internal cash size). Встроенный в накопитель буфер выполняет функцию упреждающего кэширования и призван сгладить громадную разницу в быстродействии между дисковой и оперативной памятью компьютера. Выпускаются накопители с 128, 256 и 512 килобайтным буфером.

Чем больше объем буфера, тем потенциально выше производительность при произвольном "длинном" чтении/записи.

Также, более емкий буфер обеспечивает рост производительности дисковой подсистемы, во-первых, при работе с объемными упорядоченными (записанными на диски последовательно) данными, а во-вторых - при одновременном обращении к диску множества приложений или пользователей, как это происходит в многозадачных сетевых ОС.

Средняя потребляемая мощность (capacity). При сборке мощных настольных компьютеров учитывается мощность, потребляемая всеми его устройствами. Современные накопители на ЖД потребляют от 5 до 15 Ватт, что является достаточно приемлемым, хотя, при всех остальных равных условиях, накопители с меньшей потребляемой мощностью выглядят более привлекательно. Это относится не только к экономии электроэнергии, но и надежности, т.к. более мощные

Лист

21

накопители рассеивают избыток энергии в виде тепла и сильно нагреваются. А, как известно, проблемы, связанные с изменением свойств магнитных носителей напрямую зависят от их температуры и коэффициента расширения/сжатия материала.

Уровень шума (noise level), разумеется, является эргономическим показателем. Однако, он также, является и некоторым показателем сбалансированности механической конструкции, т.к. шум в виде треска - есть не что иное как звук ударов позиционера шагового или линейного механизма, а, даже микро- удары и вибрация так не желательны для накопителей и приводят к более быстрому их износу.

Среднее время наработки на отказ (MTBF) – определяет, сколько времени способен проработать накопитель без сбоев. К сожалению, точные оценки надежности производителями не афишируются. Они приводят обычно среднюю условную наработку на отказ в сотнях тысяч часов работы, что является расчетной статистической величиной.  К тому же, производители используют для ее определения различные расчетные методики, поэтому сравнивать наработку на отказ, приводимую в спецификациях продукции разных компаний, нужно с особой осторожностью.

Сопротивляемость ударам (G-shock rating) – определяет степень сопротивляемости накопителя ударам и резким изменениям давления, измеряется в единицах допустимой перегрузки g во включенном и выключенном состоянии. Является важным показателем для настольных и мобильных систем.

  1. Контроллеры жестких дисков

Собственно контроллер накопителя физически расположен на плате электроники и предназначен для обеспечения операций преобразования и пересылке информации от головок чтения/записи к интерфейсу накопителя. Часто, контроллером называют интерфейс накопителя или интерфейс ПК с накопителем, что в общем не верно. Контроллер жестких дисков представляет собой сложнейшее устройство - микрокомпьютер, со своим процессором, ОЗУ и ПЗУ, схемами и системой ввода/вывода и т.п. Однако, в большинстве случаев, производители размещают их в одном или двух микрочипах. Контроллер занимается множеством операций преобразования потока данных. Так как длинна дорожек неравна, данные

Лист

22

на различные дорожки необходимо записывать неравномерно.  Это становится проблемой, по сравнению с гибкими дисками, для носителей с высокой плотностью записи (число дорожек более 1000). Простые контроллеры, как правило, записывают одно и тоже количество информации на каждую дорожку, независимо от ее длинны. Для этого контроллер упаковывает данные более плотно, начиная с определенной по счету дорожки. Цилиндр, с которого начинается более плотная упаковка данных, называется цилиндром начальной прекомпенсации (Starting Cylinder for Precompensation - SCP). Для компенсации искажения информации при чтении, запись данных производится с предварительным смещением битов, которое учитывает искажения.

Многие производители создают устройства, которые записывают различный объем информации на внутренние и внешние дорожки за счет размещения на них разного числа секторов.

Это возможно, благодаря аппаратному скрытию от программ и пользователя физических характеристик устройства на уровне его контроллера и/или интерфейса (устройства с IDE, EIDE и SCSI интерфейсами). Поэтому, накопители, как правило, имеют различное физическое и логическое число цилиндров.

Также, в силу исторических причин, многие операционные системы, работающие с накопителями на ЖМД через BIOS, разработаны таким образом, что не могут оперировать числом цилиндров более 1024. Поскольку в настоящее время, накопители больших объемов (более 1Мб) имеют более 1024 физических цилиндра, то применяется программный пересчет, при котором, накопитель определяется его контроллером и процедурами BIOS как имеющий не более 1024 цилиндра, но имеющий некоторое нереальное число головок, поверхностей и секторов. Функция же пересчета для отыскания нужного сектора ложится либо на BIOS ПК, либо на BIOS контроллера, либо на интерфейс.

Данные, записываемые в сектора, защищаются от некоторых ошибок чтения/записи при помощи расчета и записи вместе с ними контрольной суммы - кода контроля ошибок (Error Correction Code - ECC). Записывая байты на диск, адаптер производит накопление циклическим делением входных данных на специальный полином, остатка от деления, который представляет уникальную

Лист

23

комбинацию бит и записывается контроллером вместе с данными. Число байт ECC для каждого устройства определяется видом используемого полинома. При считывании данных производится аналогичное накопление и расчет контрольной суммы. В случае несовпадения результатов рассчитываемого и хранимого с данными ECC, производится попытка восстановления - коррекции данных при помощи полинома, имеющихся данных и контрольной суммы. Число байт данных, которое может быть скорректировано, определяется порядком используемого полинома. Чем она выше, тем большее количество байт подряд может быть скорректировано, но тем длиннее и сам код ECC.  Используются разные полиномы, и число байт ECC может быть от 4 до 8 и более. Число же бит информации, требуемое для записи одного байта, зависит от используемого метода кодирования.

Необходимо отметить, что восстановление данных при помощи полинома и кода ECC происходит на уровне контроллера и прозрачно для программ и пользователя, однако, на основе процедур BIOS программным путем можно получить информацию о том, была ли произведена процедура коррекции.

Большинство современных накопителей поддерживают режимы работы контроллеров Ultra DMA, DMA2, и PIO. DMA - Direct Memory Access - прямой доступ к памяти - режим взаимодействия контроллера накопителя и интерфейса ПК, при котором обмен данными по интерфейсу осуществляется без участия центрального процессора ПК. Режим DMA позволяет заметно разгрузить процессор по сравнению с режимом PIO (Programmed Input/Output - программный ввод/вывод), при котором все пересылки выполняет непосредственно центральный процессор ПК. Это достигается за счет использования специального контроллера и канала прямого доступа к оперативной памяти ПК, без участи центрального процессора. Все современные накопители могут работать в режиме DMA2, если это поддерживается операционной системой, а скорость обмена при этом может достигать, в зависимости от модели, 16.6 Мб/с. А накопители и системы с поддержкой режима Ultra DMA, при использовании соответствующего драйвера, могут передавать и принимать информацию со скоростью 33.3 Мб/с. Однако, это лишь предельно возможные скорости обмена данными контроллера с буфером накопителя.  Реальная же скорость чтения/записи даже в лучших моделях с интерфейсом ATA в настоящее время не

Лист

24

превышает 10-11 Мб/с. Основная нагрузка при работе ложится именно на чтение/запись, передача данных в буфер и из буфера занимает лишь малую часть этого времени, и сам факт перехода на Ultra DMA, как правило, дает прирост лишь в единицы процентов. Но накопители с Ultra DMA, обычно, имеют высокую скорость вращения шпинделя, а, следовательно - и более высокую скорость чтения/записи.

  1. Интерфейсы жестких дисков

Интерфейсом накопителей называется набор электроники, обеспечивающий обмен информацией между контроллером устройства (кэш-буфером) и компьютером.    В настоящее время в настольных ПК IBM-PC, чаще других, используются две разновидности интерфейсов ATAPI – AT Attachment Packet Interface (Integrated Drive Electronics - IDE, Enhanced Integrated Drive Electronics - EIDE) и SCSI (Small Computers System Interface).

Интерфейс IDE разрабатывался как недорогая и производительная альтернатива высокоскоростным интерфейсам ESDI и SCSI. Интерфейс, предназначен для подключения двух дисковых устройств. Отличительной особенностью дисковых устройств, работающих с интерфейсом IDE, состоит в том, что собственно контроллер дискового накопителя располагается на плате самого накопителя вместе со встроенным внутренним кэш-буфером. Такая конструкция существенно упрощает устройство самой интерфейсной карты и дает возможность размещать ее не только на отдельной плате адаптера, вставляемой в разъем системной шины, но и интегрировать непосредственно на материнской плате компьютера. Интерфейс характеризуется чрезвычайной простотой, высоким быстродействием, малыми размерами и относительной дешевизной.

Сегодня на смену интерфейсу IDE пришло детище фирмы Western Digital - Enhanced IDE, или сокращенно EIDE. Сейчас это лучший вариант для подавляющего большинства настольных систем. Жесткие диски EIDE заметно дешевле аналогичных по емкости SCSI-дисков и в однопользовательских системах не уступают им по производительности, а большинство материнских плат имеют интегрированный двухканальный контроллер для подключения четырех устройств. Что же появилось

Лист

25

нового в Enhanced IDE по сравнению с IDE ?

Во-первых, это большая емкость дисков. Если IDE не поддерживал диски свыше 528 мегабайт, то EIDE поддерживает объемы до 8.4 гигабайта на каждый канал контроллера.

Во-вторых, к нему подключается больше устройств - четыре вместо двух. Раньше имелся только один канал контроллера, к которому можно было подключить два IDE устройства. Теперь таких каналов два. Основной канал, который обычно стоит на высокоскоростной локальной шине и вспомогательный.

В-третьих, появилась спецификация ATAPI (AT Attachment Packet Interface) дающая возможность подключения к этому интерфейсу не только жестких дисков, но и других устройств - стримеров и дисководов CD-ROM.

В-четвертых - повысилась производительность. Накопители с интерфейсом IDE характеризовались максимальной скоростью передачи данных на уровне 3 мегабайт в секунду. Жесткие диски EIDE поддерживают несколько новых режимов обмена данными. В их число входит режим программируемого ввода-вывода PIO (Programmed Input/Output) Mode 3 и 4, которые обеспечивают скорость передачи данных 11.1 и 16.6 мегабайт в секунду соответственно. Программируемый ввод-вывод - это способ передачи данных между контроллером периферийного устройства и оперативной памятью компьютера посредством команд пересылки данных и портов ввода/вывода центрального процессора.

В-пятых - поддерживается режим прямого доступа к памяти - Multiword Mode 1 DMA (Direct Memory Access) или Multiword Mode 2 DMA и Ultra DMA, которые поддерживают обмен данными в монопольном режиме (то есть когда канал ввода-вывода в течение некоторого времени обслуживает только одно устройство). DMA - это еще один путь передачи данных от контроллера периферийного устройства в оперативную память компьютера, от PIO он отличается тем, что центральный процессор ПК не задействуется, и его ресурсы остаются свободными для других задач.  Периферийные устройства обслуживает специальный контроллер DMA.

Скорость при этом достигает 13.3 и 16.6 мегабайта в секунду, а при использовании Ultra DMA и соответствующего драйвера шины - 33 мегабайт в секунду. EIDE-контроллеры используют механизм PIO точно так же, как это делают

Лист

26

и некоторые SCSI-адаптеры, но скоростные адаптеры SCSI работают только по методу DMA.

В-шестых - расширена система команд управления устройством, передачи данных и диагностики, увеличен кэш-буфер обмена данными и существенно доработана механика.  Фирмы Seagate и Quantum вместо спецификации EIDE используют спецификацию Fast ATA для накопителей, поддерживающих режимы PIO Mode 3 и DMA Mode 1, а работающие в режимах PIO Mode 4 и DMA Mode 2 обозначают как Fast ATA-2.

Интеллектуальный многофункциональный интерфейс SCSI был разработан еще в конце 70-х годов в качестве устройства сопряжения компьютера и интеллектуального контроллера дискового накопителя.

Интерфейс SCSI является универсальным и определяет шину данных между центральным процессором и несколькими внешними устройствами, имеющими свой контроллер. Помимо электрических и физических параметров, определяются также команды, при помощи которых, устройства, подключенные к шине, осуществляют связь между собой. Интерфейс SCSI не определяет детально процессы на обеих сторонах шины и является интерфейсом в чистом виде. Интерфейс SCSI поддерживает значительно более широкую гамму периферийных устройств и стандартизован ANSI (X3.131-1986).

На сегодняшний день применяются в основном два стандарта – SCSI-2 и Ultra SCSI. В режиме Fast SCSI-2 скорость передачи данных доходит до 10 мегабайт в секунду при использовании 8-разрядной шины и до 20 мегабайт при 16-разрядной шине Fast Wide SCSI-2. Появившийся позднее стандарт Ultra SCSI отличается еще большей производительностью – 20 мегабайт в секунду для 8-разрядной шины и 40 мегабайт для 16-разрядной. В новейшем SCSI-3 увеличен набор команд, но быстродействие осталось на том же уровне. Все применяющиеся сегодня стандарты совместимы с предыдущими версиями «сверху – вниз», то есть к адаптерам SCSI-2 и Ultra SCSI можно подключить старые SCSI-устройства.  Интерфейс SCSI-Wide, SCSI-2, SCSI-3 – стандарты модификации интерфейса SCSI, разработаны комитетом ANSI. Общая концепция усовершенствований направлена на увеличение ширины шины до 32-х, с увеличением длинны соединительного кабеля и максимальной скорости

Лист

27

передачи данных с сохранением совместимости с SCSI. Это наиболее гибкий и стандартизованный тип интерфейсов, применяющийся для подключения 7 и более периферийных устройств, снабженных контроллером интерфейса SCSI.

Интерфейс SCSI остается достаточно дорогим и самым высокопроизводительным из семейства интерфейсов периферийных устройств персональных компьютеров, а для подключения накопителя с интерфейсом SCSI необходимо дополнительно устанавливать адаптер, т.к. немногие материнские платы имеют интегрированный адаптер SCSI.

  1. Логическое хранение и кодирование информации

Для обеспечения наиболее оптимальной производительности и работы накопителя как запоминающего устройства, а также, для улучшения программного интерфейса, накопители не используются системами в первичном виде, а в них, на основе физически присутствующих структур - дорожек и секторов, используется логическая структура хранения и доступа к информации. Ее тип и характеристики зависят от используемой операционной системы, и называется она - файловой системой. В настоящее время имеется достаточно много типов различных файловых систем, практически столько же, сколько и различных операционных систем, однако, все они основывают свои логические структуры данных на нескольких первичных логических структурах. Рассмотрим их подробнее.

Первый сектор жесткого диска содержит хозяйственную загрузочную запись - Master Boot Record (MBR) которая, в свою очередь, содержит загрузочную запись - Boot Record (BR), выполняющуюся в процессе загрузки ОС. Загрузочная запись жестких дисков является объектом атаки компьютерных вирусов, заражающих MBR. За загрузчиком расположена таблица разделов - Partition Table (PT), содержащая 4 записи - элементы логических разделов - Partitions. Завершается MBR специальной сигнатурой - последовательностью из 2-х байт с шестнадцатеричными значениями 55H и ААH, указывающая на то, что данный раздел, после которого расположена сигнатура, является последним разделом в таблице. Ниже представлена структура MBR на таблице 1.

Лист

28

Таблица 1.

Название записи в MBR

Длина,байт

Загрузочная запись – Boot Record

44

Элемент таблицы разделов 1 – Partition 1

16

Элемент таблицы разделов 2 – Partition 2

16

Элемент таблицы разделов 3 – Partition 3

16

Элемент таблицы разделов 4 – Partition 4

16

Сигнатура окончания Partition Table

2

Каждый элемент таблицы разделов содержит информацию о логическом разделе. Первым байтом в элементе раздела идет флаг активности раздела (0 - не активен, 128 (80H) - активен). Он служит для определения, является ли раздел системным загрузочным и необходимости производить загрузку операционной системы с него при старте компьютера. Активным может быть только один раздел. Небольшие программы, называемые менеджерами загрузки (Boot Manager), могут располагаться в первых секторах диска.  Они интерактивно запрашивают пользователя, с какого раздела производить загрузку и соответственно корректируют флаги активности разделов. За флагом активности раздела следует байт номера головки, с которой начинается раздел. За ним следует два байта, означающие соответственно номер сектора и номер цилиндра загрузочного сектора, где располагается первый сектор загрузчика операционной системы. Загрузчик операционной системы представляет собой маленькую программу, осуществляющую считывание в память начального кода операционной системы во время ее старта.  Затем следует байт – кодовый идентификатор операционной системы, расположенной в разделе.

За байтом кода операционной системы расположен байт номера головки конца раздела, за которым идут два байта – номер сектора и номер цилиндра последнего сектора распределенного разделу.

Лист

29

Ниже представлен формат элемента таблицы разделов.

Таблица 2.

Название записи элемента Partition Table

Длина, байт

Флаг активности раздела

1

Номер головки начала раздела

1

Номер сектора и номер цилиндра загрузочного сектора раздела

2

Кодовый идентификатор операционной системы

1

Номер головки конца раздела

1

Номер сектора и цилиндра последнего сектора раздела

2

Младшее и старшее двухбайтовое слово относительного номера начального сектора

4

Младшее и старшее двухбайтовое слово размера раздела в секторах

4

Завершают элемент раздела младшее и старшее двухбайтовое слово относительного номера первого сектора раздела и размер раздела в секторах соответственно.

Благодаря наличию такой структуры как MBR на одном физическом жестком носителе может располагаться несколько файловых систем различного типа различных операционных систем. Структуры MBR представляют собой важнейшую информацию, повреждение которой приводит к частичной или полной потере доступа к данным логических устройств жесткого диска и возможно, к невозможности загрузки операционной системы с поврежденного носителя. Логические разделы тоже имеют некоторую иерархическую структуру в зависимости от типа и вида ОС и ее файловой системы.

Так, первый раздел жесткого диска в MS-DOS называется главным разделом (Primary Partition), а второй расширенным (Extended Partition). Главный раздел всегда

Лист

30

должен присутствовать на диске, с него происходит загрузка MS-DOS. Расширенного же раздела может не быть, он создается лишь в том случае, когда необходимо получить более одного логического устройства на физическом диске. Логический раздел размещает в себе такие структуры файловой системы как логические диски или устройства, или тома (оформленные как подразделы), загрузчик операционной системы, таблицы распределения файлов, области пользовательских данных, в которых размещаются записи о каталогах и файлах и данные файлов. По своей структуре логические подразделы или диски схожи с разделами. Основным отличием является то, что их число может быть более четырех, а последний элемент каждого показывает, является ли он последним логическим подразделом раздела, или указывает на следующий элемент таблицы логических устройств или подразделов. Таблица подразделов строится только на расширенной таблице разделов, каждый ее элемент соответствует логическому устройству с односимвольным именем D:, E: и т.д.  Главная таблица разделов содержит только одно логическое устройство – диск С:. Таблица подразделов создается при создании расширенной таблицы разделов, а число элементов таблицы подразделов определяется пользователем. При определении числа логических устройств пользователь определяет и долю дискового пространства расширенного раздела, отводимую каждому логическому устройству – задает объем логических дисков. В дальнейшем, число и объем логических устройств не может быть изменено без потери данных, расположенных на перераспределяемых логических устройствах. На основе разделов в MS-DOS и Windows 95 ориентированных ОС создается дальнейшая структура. Так в таких системах основной единицей хранения информации является кластер (cluster) - группа секторов.

В таком случае, для распределения минимального дискового пространства в один байт выделяется целый кластер, содержащий много секторов и еще больше байт (килобайты), что приводит к нерациональному использованию пространства ЖД для мелких файлов.

Для доступа к каждому кластеру создается таблица соответствия номеров кластеров файлам на логическом разделе - таблица распределения файлов (File Allocation Table - FAT). Поэтому, файловые системы такого типа называют типа FAT,

Лист

31

или построенные по принципу FAT. Это не самый оптимальный, но довольно быстрый способ организации информации на разделах, поэтому он "дожил" до наших дней с незапамятных времен зори цивилизации ПК, где использовался исключительно для накопителей на гибких магнитных дисков. Все остальные логические структуры - файлы или каталоги связаны локализацией с FAT.

Для других ОС, например, UNIX - использование разделов происходит иначе. Как правило, их может быть более четырех, все они равноправны и одинаково могут быть загрузочными, содержат собственные файловые системы на основе i-узлов. Такие файловые системы являются теговыми и не имеют таблиц распределения порций информации. Дисковое пространство распределяется по-секторно, что дает максимально возможное использование пространства раздела, но несколько снижает производительность. Весь раздел разбивается на иерархически связанную цепочку узлов разного уровня, которым соответствует некоторое количество секторов. На основе узлов строится понятие файлов и каталогов, и в таких системах файлы и каталоги действительно не различаются, т.к. каталог является файлом, содержащим структуру узлов.  Один раздел отводится для дискового свопа и имеет упрощенную структуру, т.к. никогда не содержит файлов и каталогов.

Лист

32

  1. Эксплуатация и обслуживание жестких дисков

После установки разбиения и форматирования накопителей они также нуждаются в постоянном своевременном обслуживании. Как правило, такое обслуживание не касается технических подробностей, т.к. производители гарантируют 5-10 летнюю работу без единого профилактического вмешательства в механику или электронные схемы. Оно заключается в обеспечении целостности и стабильности файловой системы, что достигается программным способом при помощи системных утилит, входящих либо в состав ОС, либо поставляемые третьими производителями. В MS-DOS ориентированных системах (MS-DOS, Windows 95-98, PC-DOS, DR-DOS, Novell DOS) такими профилактическими мерами являются проверка логической целостности файловой системы и физической целостности накопителя. Логическая целостность файловой системы подразумевает правильность записей в таких структурах как Master Boot record, Partition Table, File Allocation table и Directories/Folders. К проверке физической целостности можно отнести проверку на наличие т.н. "плохих" блоков данных, имеющих физические повреждения и приводящие к ошибкам чтения/записи.

В состав ОС MS-DOS 6.х-7.х входят утилиты chkdsk и scandisk, осуществляющая проверку и коррекцию ошибок файловой системы. При помощи chkdsk, также, можно узнать размер кластера, объемы пространства занятого файлами, каталогами и свободного пространства. В ОС Windows 95 имеются аналогичные версии этих утилит.

Одним из самых известных комплектов по обслуживанию дисков от третьих фирм является пакет программ - Norton Utilities компании Symantec. Всоставутилитвходят,вчастности, Norton Diagnostics, Norton Disk Doctor, Speed Disk, Image, Disk Editor, UnErase WizardдляОС MS-DOS, Windows 95и Windows NT.Norton Diagnostics - выполняет проверку всех узлов компьютера, в том числе и жесткого диска, помогая выявить причины сбоев и узнать многие характеристики установленного оборудования.

Disk Editor - служит для "ручного" редактирования секторов жестких дисков.

Лист

33

Speed Disk - программа, устраняющая фрагментацию файловой системы (дополняет системную утилиту defrag, входящую в состав MS-DOS и Windows 95). Norton Disk Doctor - программа, аналогичная scandisk в ОС MS-DOS и Windows 95, но имеющая несколько более развитые возможности. UnErase Wizard - утилита восстановления удаленных файлов. Image - утилита, предназначенная для сохранения образа основных управляющих структур файловой системы на внешнем носителе, который может быть использован для их восстановления в случае сбоев или повреждений.

Настоящей находкой может стать программа PartitionMagic фирмы PowerQuest. Эта уникальная программа позволяет изменять размеры, перемещать и преобразовывать разделы жесткого диска, не нарушая целостности файловой системы и данных! Программа позволяет в считанные минуты разбить большой раздел на логические диски, объединить диски или разделы, увеличив эффективность использования (имеются в виду потери из-за большого размера кластеров) файловой системой дискового пространства. Однако, имеющиеся в настоящее время версии данной утилиты не свободны от ряда досадных ошибок и не одинаково хорошо могут работать с накопителями малого и больших объемов. Поэтому, пока рано рекомендовать ее в качестве надежного средства и не следует применять для накопителей, которые содержат информацию повышенной важности.

Оценки быстродействия системы (в том числе и жесткого диска), получив минимум показателей, можно рекомендовать утилиту Wintune 97, опубликованную WINDOWS Magazine. Утилита позволяет сохранить результаты тестирования и сравнить их с характеристиками выбранного из базы данных компьютера.

Кроме вышеперечисленных утилит следует обратить внимание на программы, которые поставляться в составе стандартной поставки накопителей фирмами производителями.

2.1.  Перспективы технологического развития.

В 1997 году компанияSeagateTechnology начала интенсивно разрабатывать стратегическое направление, связанное с созданием “оптического винчестера” (OpticallyAssistedWinchester).

Лист

34

Развитие нового направления является попыткой обойти так называемый супермагнитный предел. (Супермагнетизм – это такое состояние однодоменных частиц, когда при уменьшении их размеров растет вероятность тепловых флуктуаций в направлениях магнитного момента частицы. Термин возник по аналогии с привычным парамагнетизмом – проявления похожи, но природа разная. Характерный размер супермагнитной частицы составляет около 50 ангстрем.) Считается, что супермагнитный рубеж лежит между 20 и 40 Гбит на квадратный дюйм поверхности – это плотность, при которой традиционные дисковые носители не способны обеспечить стабильную работу. Считывание и запись информации производится лучем лазера различной интенсивности. При записи используется  магнитооптический метод, когда мощный луч лазера мгновенно нагревает выше температуры Кюри отдельный малый участок аморфного покрытия диска, находящийся в зоне действия магнитного поля головки, и меняет при этом магнитное состояние данного бита. Считывание основано на известном эффекте Кэрра (вращение плоскости поляризации света при отражении от намагниченного участка поверхности образца).

В состав устройства входит несколько принципиально новых компонентов.

Система подачи света (AdvansedLightDeliverySystem) состоит из модуля оптической коммутации и световодов, передающих свет между модулем и головками. В состав модуля коммутации входит источник света (красный полупроводниковый лазер, подобный тем, что используются в приводахDVD), который генерирует световые импульсы и оптический коммутатор, переключающий световой поток между световодами. Время переключения составляет менее 1 мс.

Магнитная головка в устройстве скомбинирована с микрооптической линзой диаметром всего 350 мкм, фокусирующей свет лазера на поверхности диска.  Система динамической фокусировки луча в зависимости от высоты “полета” головки, подобная применяемой вCD-ROM-считывателях, отсутствует, так как луч фокусируется достаточно остро, чтобы возможные отклонения не выходили за допустимые пределы.

Радиальное слежение за дорожкой  осуществляется при помощи зеркала с пьезоприводом (Micro-MachinedMirrorServoSystem), поворачивающим его на угол,

Лист

35

обеспечивающий слежение за дорожкой при неподвижном рычаге головки. Подобная сервосистема обеспечивает плотность более 100 тысяч дорожек на дюйм.

Сам носитель подобен традиционным винчестерным дискам, с той лишь разницей, что магнитный слой его состоит из редкоземельных металлов в аморфном состоянии и обеспечивает гораздо большую плотность записи на единицу поверхности. Кроме этого, сам диск предполагается делать из пластика – как в целях удешевления и  уменьшения веса, так и для предварительного нанесения сервометок. В устройстве используется встроенная запись сервосигнала, обеспечивающая точность позиционирования независимо от теплового изменения размеров.

Лист

36

  1. Флеш - память, гибриды и применимость жестких дисков

Говоря о современных жестких дисках, нельзя не коснуться вопроса о конкуренции магнитных носителей и флэш-памяти (которая уже сегодня наблюдается в ряде продуктовых сегментов, например, среди MP3-плееров). Производители жестких дисков всячески открещиваются от конкуренции, говоря, скорее, о сосуществовании и даже об интеграции обеих технологий в так называемых гибридных винчестерах. Подобные устройства используют магнитную технологию для хранения больших массивов информации, а флэш-память применяется для наиболее часто используемых данных (в частности, модулей операционной системы). По всей видимости, через несколько лет «чистых» жестких дисков практически не останется — их место займут «гибридные» накопители. Было бы наивно полагать, что в ближайшем будущем удельная стоимость флэш-памяти приблизится к показателям магнитных носителей. Вместе с тем возникает вопрос — а требуются ли конечным пользователям те объемы информации, которые способны хранить будущие винчестеры? Конечно, количество и качество цифрового контента растет, но ведь растут и скорости доступа в Интернет. Сейчас нетрудно представить ситуацию, когда весь контент будет расположен в централизованных интернет-хранилищах, а конечные пользователи станут пользоваться им оттуда, даже не скачивая. И далеко не факт, что этим пользователям понадобится винчестер, ведь с функциями загрузки системы и редактирования личных данных вполне справится более производительная и экономичная флэш-память. Такое положение вещей можно наблюдать уже сегодня в так называемых домовых сетях.

Добавим, что подобные тезисы можно услышать и от руководителей ведущих IT-компаний. Например, во время своего визита в Москву руководитель Microsoft Билл Гейтс (Bill Gates) рассказывал о перспективах создания дешевого универсального устройства, предназначенного, прежде всего, для активной работы в Сети.  Похожий проект есть и у компании AMD — Personal Internet Communicator.

Такие устройства вряд ли будут обладать большим объемом дисковой памяти просто потому, что они в ней совершенно не нуждаются.

Лист

37

Впрочем, даже если IT-отрасль пойдет по этому пути развития, винчестеры все равно останутся — они будут присутствовать хотя бы в тех самых централизованных хранилищах контента. Здесь у жестких дисков пока нет разумной альтернативы: флэш-память не обеспечивает должного объема, а лента, соответственно — скорости.

Лист

38

  1. Практическая часть

Первые драгоценности были обнаружены в древних захоронениях, насчитывающих примерно 20 000 лет. Они представляли собой украшения из обработанных раковин, ожерелья из кости. В более позднее время драгоценные камни применялись как символы божественной и земной силы и власти, талисманы, защищающие от несчастий.

Ювелирные камни классифицируются по ряду признаков. К ним относятся такие как твердость, прозрачность, окраска, блеск, частота распространения в природе, долговечность, наконец, рыночная стоимость.

Классификации ювелирных камней неоднократно составлялись на протяжении последних двух столетий минералогами разных стран. По мере открытия новых месторождений, изменения приоритетов и рыночной конъюнктуры классификации уточнялись, пересматривались, создавались новые. Некоторые камни в разное время помещали в разные разряды и относили то к драгоценным, то к полудрагоценным, другие занимали постоянное место во всех классификациях. Существует также неопределенность и в терминологии: такие понятия, как «самоцветы», «цветные камни», «драгоценные камни» разные ученые трактуют неодинаково.

  • Первая группа -ювелирные (драгоценные) камни:
    • I порядок: алмаз, изумруд, синий сапфир, рубин.
    • II порядок: александрит, благородный жадеит, оранжевый, желтый и фиолетовый сапфир, благородный черный опал.
    • III порядок: демантоид (хризолит), благородная шпинель, благородный белый и огненный опал, аквамарин, топаз, лунный камень, родолит, красный турмалин.
    • IV порядок: синий, зеленый, розовый и полихромный турмалин, циркон (гиацинт), берилл, бирюза, аметист, хризопраз, гранат, цитрин, благородный сподумен.

Лист

39

  • Вторая группа -ювелирно-поделочные камни:
    • I порядок: раухтопаз, гематит-кровавик, янтарь, горный хрусталь, жадеит, нефрит, лазурит, малахит, авантюрин.
    • II порядок: агат, цветной халцедон, гелиотроп, розовый кварц, иризирующий обсидиан, обыкновенный опал, лабрадор и другие непрозрачные иризирующие шпаты.
    • Третья группа -поделочные камни.
      • Яшма, гранит, окаменелое дерево, мраморный оникс, обсидиан, гагат, селенит, флюорит, цветной мрамор и др.

Лист

40

Заключение

В данной дипломной работе рассказывается о жестких дисках.

Самый первый накопитель на жестком диске был разработан  на фирме IBM в самом начале 70-х годов. Этот четырнадцатидюймовый диск хранил по 30 Мбайт информации на каждой стороне, что нашло отражение в названии "винчестер", позже прочно закрепившимся за накопителями на жестких дисках.

Прошло уже достаточно времени, жесткие диски для ПК продолжают пользоваться повышенным спросом. Без них не обходится ни один современный компьютер. Можно даже сказать, что жесткий диск HDD – это самая важная часть любого ПК.

Такая популярность связана с высокой надёжностью и долговечностью этих накопителей информации.Нельзя забывать и о том, что жесткие диски являются перезаписываемыми накопителями данных. Причём это свойство носит постоянный характер.  Перезаписывать информацию на жестком диске можно многократно, а точнее, миллиарды раз.Когда говорят "жесткий диск", то в большинстве случаев имеют ввиду накопитель, установленный внутри стационарного компьютера или ноутбука. Это не совсем верно. Жесткие диски бывают и переносными. Подобные устройства принято также называть внешний, портативный илисъемный жесткий диск.

Я надеюсь , что смогла достаточно подробно представить  для Вас базовую информацию о контроллерах и интерфейсах жестких дисков, а так же и о  альтернативных устройствах хранения информации, эксплуатации и обслуживании жестких дисков.

Лист

41

Список литературы

  1. В.Костромин, "Linux для пользователя", изд. "БХВ-Петербург", 2002 г., серия "Самоучитель". 9.5 пункт 1 страница
  2. СкоттМюллер. Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs. — 17-е изд. — М.: Вильямс, 2007. — С. 653—700.
  3. Ульянов О.В., Прокди Р.Г., издательство: Наука и техника, 2009 год. Обл, 208 стр. название: Восстановление данных с жесткого диска. Спасаем свои файлы: после повреждения вирусом, форматирования диска, сбоя Windows
  4. Ларионов В.В.,Прокди Р.Г., издательство: наука и техника. Стр.416.,год издания 2009., название:25 лучших программ для работы с жестким диском
  5. Смирнов Ю.К., издательство: BHV, год издания 2008, Стр. 416 .,название: Секреты эксплуатации жестких дисков ПК
  6. Рыжкова М.И., Прокди Р.Г., Издательство: наука и техника 2009 год. Обл., 256 стр. Название: Как восстановить файлы и данные с жесткого диска, флешки, "плохих"/поврежденных CD/DVD, вернуть фотографии, удаленные из цифрового фотоаппарата
  7. В.А. Богатюк, Л.Н Кунгурцева., год издания 2008., издательство: Академия., 288 стр. название: Оператор ЭВМ
  8. Бек.Л.П., название: Все для работы с жестким диском, файлами и данными., Издательство: наука и техника., год издания 2009
  9. Грушев П.П., название: восстановление данных с жесткого диска. спасаем свои файлы., год издания 2009.
  10. С.В.Киселев., издательство: Academia., 352 стр. название: Оператор ЭВМ
  11. http://www.bestreferat.ru/
  12. http://www.oszone.net/
  13. http://www.referatus.ru/
  14. http://ru.wikipedia.org/
  15. http://lenta.ru/
  16. http://www.citforum.ru/

Лист

42

  1. http://hdd4all.narod.ru/
  2. http://www.jewency.ru/
  3. http://www.linuxcenter.ru/
  4. http://www.5ballov.ru/

Лист

43

Лист

Лист

Лист

Лист

Лист

Лист

Лист

Лист

Должностные обязанности оператора ЭВМ на http://mirrorref.ru


Похожие рефераты, которые будут Вам интерестны.

1. Должностные обязанности вожатого

2. Должностные лица и работники таможенных органов. Основные права и обязанности должностных лиц таможенных органов

3. ДОЛЖНОСТНЫЕ ПРЕСТУПЛЕНИЯ

4. Должностные инструкции специалистов контрольно-ревизионного отдела территориальных органов УИС

5. Лінійні оператори. Матриця оператора

6. Діяльність оператора «ПП ТРКSmila-IT» Звіт з практики

7. ласні числа та власні вектори оператора. Самоспряжені оператори

8. Целевая модель работы Генеральной инспекции в составе Системного оператора

9. Автоматизированное рабочее место оператора автоматизированного переговорного пункта и информационной системы

10. Проектирование фрагмента сотовой системы связи стандарта DCS-1800 оператора «Астелит»