Жесткий диск. Устройство. Основные параметры.

Основные структуры данных. Линейная, иерархическая, табличная. Дихотомия данных.

Работа с большими наборами данных автоматизируется проще, когда данные упорядочены, то есть образуют заданную структуру. Существует три основных типа структур данных: линейная, иерархическая, табличная.

Линейные структуры — это хорошо знакомые нам списки (к примеру, каждой строке или странице соответствует определенный номер). Проставляя номера на отдельных страницах рассыпанной книги, мы создаем структуру списка. То есть, такая структура имеет нумерацию, значения которой не повторяются.

Для быстрого поиска данных существует иерархическая структура. Так, например, книги разбивают на части, разделы, главы, параграфы и т. п. Основным недостатком иерархических структур данных является увеличенный размер пути доступа.

Табличные структуры отличаются от списочных тем, что элементы данных определяются адресом ячейки, который состоит не из одного параметра, как в списках, а из нескольких. Для таблицы умножения, например, адрес ячейки определяется номерами строки и столбца.

Дихотомия данных. Очень часто бывает так, что длина пути доступа к файлу оказывается больше, чем длина самих данных — основной недостаток иерархических структур. В информатике применяют методы для регуляризации иерархических структур с тем, чтобы сделать путь доступа компактным, один из методов — дихотомия. В иерархической структуре, построенной методом дихотомии, путь доступа к любому элементу можно представить как путь через рациональный лабиринт с поворотами налево (0) или направо (1) и, таким образом, выразить путь доступа в виде компактной двоичной записи (например, в виде 1010 кода пути). То есть, путь формируется разбиением объекта на 2 противоположности с дальнейшим исходом, пример:

Энергонезависимая память CMOS.

Работа таких стандартных устройств, как клавиатура, может обслуживаться программами, входящими в BIOS, но такими средствами нельзя обеспечить работу со всеми возможными устройствами. Так, например, изготовители BIOS абсолютно ничего не знают о параметрах наших жестких и гибких дисков, им не известны ни состав, ни свойства произвольной вычислительной системы. Для того чтобы начать работу с другим оборудованием, программы, входящие в состав BIOS, должны знать, где можно найти нужные параметры. Их нельзя хранить ни в оперативной памяти, ни в постоянном запоминающем устройстве. Специально для этого на материнской плате есть микросхема «энергонезависимой памяти», по технологии изготовления называемая CMOS. От оперативной памяти она отличается тем, что ее содержимое не стирается во время выключения компьютера, а от ПЗУ она отличается тем, что данные в нее можно заносить и изменять самостоятельно, в соответствии с тем, какое оборудование входит в состав системы. Эта микросхема постоянно подпитывается от небольшой батарейки, расположенной на материнской плате. В микросхеме CMOS хранятся данные о гибких и жестких дисках, о процессоре, о некоторых других устройствах материнской платы. Таким образом, программы, записанные в BIOS, считывают данные о составе оборудования компьютера из микросхемы CMOS.

Жесткий диск. Устройство. Основные параметры.

Жесткий диск — основное устройство для долговременного хранения больших объемов данных и программ. В жестком диске содержится несколько соосных дисков (имеет 2n поверхности, n- число дисков в группе), имеющих магнитное покрытие и вращающихся с высокой скоростью. Над каждой поверхностью располагается головка, предназначенная для записи-чтения данных. При изменении силы тока, протекающего через головку, происходит изменение напряженности магнитного поля в зазоре между головкой и поверхностью дисков, что вызывает изменения в стационарном магнитном поле ферромагнитных частиц, образующих покрытие диска. Так осуществляется запись данных. / Операция считывания происходит в обратном порядке. Намагниченные частицы покрытия, проносящиеся на огромной скорости вблизи головки, наводят в ней ЭДС самоиндукции., после чего электромагнитные сигналы усиливаются и передаются на обработку.

Основные параметры: емкость жесткого диска и производительность. Емкость измеряется в Гб, Тб. Производительность здесь – это скорость чтения-записи диска (передача данных), измеряется в Мбит/с, Мбайт/с. Еще одна характеристика – скорость вращения, которая определяет время доступа диска.