Машинные носители информации

Физическая среда, предназначенная для записи, хранения и считывания информации называется носителем информации. Если носитель предназначен для записи и считывания информации техническими средствами, то он называется машинным.

К машинным носителям информации предъявляются следующие требования:

1. Возможно большая плотность записи. Плотностью записи называется количество бит информации, записанной на единице объема, площади, длины (объемная, поверхностная, продольная плотность).

2. Возможно большая скорость записи и чтения информации. скорость определяется как множество записанных или считанных бит (байт) информации за единицу времени.

3. Возможность многократного использования носителя (перезапись информации).

4. Надежность хранения информации, т.е. устойчивость к внешним воздействиям магнитных полей, радиации, механическим воздействиям, повышенной температуре и т.д.

5. Невысокая стоимость, доступность, простота эксплуатации, компактность, малая масса.

В зависимости от способа регистрации (записи) информации машинные носители делятся на:

1-перфоносители - запись ведется путем изменения его формы, - пробивки перфорации (отверстия).

2.магнитные - запись ведется путем изменения магнитных свойств рабочего слоя внешнего магнитного поля.

З. Оптические - запись осуществляется путем изменения оптических свойств (коэффициента отражения) носителем.

4. Магнитооптические - запись осуществляется путем изменения магнитных свойств, при воздействии лучистой энергии.

В зависимости от формы носителя они делятся на ленты, карты, диски, барабаны.

Наибольшее распространение получили магнитные диски, магнитные ленты, оптические диски.

Перспективными являются магнитооптические диски, имеющие большой срок сохранности записанной информации (более 100 лет), исключительную стойкость к внешнем воздействиям, включая сильные магнитные поля и радиацию, практически неограниченное число циклов перезаписи (более 100 млн.), высокую емкость носителей (для 5,25 дюймового диска- 5,2 Гб на обе стороны), высокое быстродействие (время доступа к информации 25 мс, скорость чтения 5,5 Мб/с, 18 Me, скорость записи 2,75 Мб/с). В перспективе 20 Гб, 11Мб/с.

Магнитооптические устройства (дисководы) применяются как в качестве самостоятельных (внутренних или внешних) устройств, так и для построения магнитооптических библиотек емкостью до 1,5 Тб.

Основная сфера применения магнитооптических дисководов - офисное делопроизводство, графический дизайн, издательские системы, автоматизированное проектирование.

Организация записи информации на машинных носителях.

Систематизированное изменение какого-либо параметра носителя называется записью. Запись осуществляется записывающим элементом (магнитной или лазерной головкой). Поверхность носителя, проходящая перед записывающим элементом, называется дорожкой записи. В зависимости от особенности структуры и формы носителя на нем размещается одна (магнитная лента, оптический диск) или несколько (магнитная лента, магнитный диск, магнитный барабан, перфолента) дорожек. Для организации параллельно-последовательного способа размещения информации применяются многодорожечные (9) магнитные ленты и барабаны. Количество дорожек на магнитных дисках может достигать нескольких сотен. На магнитных и оптических дисках применяется последовательный способ размещения информации.

Любая информация пользователя называется данными. Группа записей одинакового типа для данной работы называется файлом. Файл может записываться полностью, а может разбиваться на блоки. Участок носителя, где записан один блок данных, называется зоной (для магнитной ленты) или сектором (для магнитных дисков). На жестких магнитных дисках секторного деления дорожек может не быть. Зоны магнитной ленты разделяются межзонными промежутками (без записей), а секторы магнитного диска - пробелами, где записывается вспомогательная информация. Сектор гибкого диска и дорожка жесткого делится на поля. Основными являются поле адреса и поле данных.

В тех случаях, когда на носителе имеется несколько дорожек, они нумеруются. Если несколько носителей (дисков) собираются вместе в пакет вводится понятие цилиндра. Дорожки на каждой рабочей поверхности каждого диска имеют одинаковую нумерацию, а совокупность дорожек находящихся друг над другом и имеющих одинаковый номер называются цилиндром.

Кроме данных пользователя на носитель записывается служебная информация, позволяющая обеспечить поиск необходимого файла (адрес файла) и идентифицировать файл (описание файла). Для информации каждого вида отводится определенная часть дорожки записи или сектора, которая называется полем (поле данных, поле адреса).

При чтении записанной цифровой информации недопустимой является ошибка даже в одном её бите. Для контроля правильности считываемой информации на носитель записывается дополнительная информация позволяющая обнаружить ошибки при чтении, а в некоторых случаях восстановить потерянную информацию. Такая информация называется избыточной или контрольной.

При однодорожечной записи данные записываются бит за битом без каких-либо промежутков и пауз, поэтому одной из задач при чтении является определение нулевых бит, начала и конца байта, начала и конца блока данных. Т.е. необходима синхронизация устройств считывания и записи. Это достигается записью синхронизирующих импульсов и символов.