Pevný disk, CD/DVD a boot

Obsah této lekce


Disketové jednotky (FD)

Historie

koncem 40 let - vyvinut magnetický disk založený na podobném principu jako dnes, data uložena již digitálně, hustota záznamu 800 bitů na palec čtvereční

13. září 1953 - IBM představuje skutečný pevný disk RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control), data byla uložena na magnetickém povrchu diskové plotny, která se otáčela a nad ní se pohybovaly dvě hlavy - jedna ke čtení a druhá k zápisu, celková kapacita disku pouhých 5MB

60. léta - IBM vyvinula feritové hlavy pro čtení (firma Memorex reaguje technologií Advanced Disk File - disky byly oboustranné a na každé straně se pohybovala hlava ke čtení a k zápisu)

rok 1971 - IBM představuje na trhu 1. pružný disk - předchůdce dnešních disket, disky se začínají dělit na pevné a pružné, pružné disky měly kapacitu kolem 150KB, vzniká uzavřená disková jednotka s integrovanou čtecí i zápisovou hlavou s kapacitu pouhých 30MB

rok 1980 – Sony vyrábí 1.disketovou jednotku pro diskety s kapacitu přes 800KB

Magnetický záznam dat

Feromagnetické jádro obsahuje štěrbinu (o šířce cca 1 mikron), která umožňuje uzavírání indukčních čar přes magnetické médium, které se nachází v těsné blízkosti hlavy

V médiu takto vzniká magnetická indukce, která se poté, kdy přestaneme na materiál působit magnetickým polem, ustálí na hodnotě remanence a v médiu tak vznikají tzv. elementární magnety

Čtení je prováděno čtecí hlavou (konstruována stejně jako záznamová hlava), která se pohybuje nad médiem obsahujícím elementární magnety

Princip magnetického záznamu


Pružné disky

Pružný disk (FD - Floppy Disk, disketa) je přenosné médium pro uchování dat

Pružný disk je tvořen plastovým kotoučem, na jehož povrchu je vrstva oxidu železa

Celý kotouč je uzavřen v obdélníkovém pouzdře, vystlaném hebkým materiálem, které jej chrání před nečistotou mechanickým poškozením a ve kterém se kotouč při práci otáčí

V obalu je vyříznutý tzv. čtecí otvor, kterým přistupuje čtecí a zapisovací hlava k médiu

Záznam dat na médium je prováděn magneticky

Jednotlivá data jsou zapisována do soustředných kružnic, tzv. stop (tracks), na obě strany diskety

Každá stopa je rozdělena ještě na tzv. sektory (sectors), jež tvoří nejmenší úsek média, na který je možné zapisovat

Rozdělení plochy na sektory a stopy


Tpi (tracks per inch), jednotka která udává počet stop na jeden palec. Diskety:

Pružný disk 5 1/4“ a 3 1/2“


Kromě mechanik pro pružné disky se u dnešních počítačů také velmi často používají i mechaniky pro jiné typy disků (ZIP, LS120, JAZZ apod.), které poskytují vyšší rychlost a větší kapacitu

Mechaniky pružných disků jsou připojeny k řadiči pružných disků (FDD controller), který řídí jejich činnost

Čtení z (popř. zápis na) pružného disku v mechanice probíhá ve třech krocích:

Mechanika pro disky 3 1/2“ Řadič a kabely pro připojení disketové jednotky



Pevné disky

Pevný disk (Hard Disk, Winchester disk, HDD – Hard Disk Drive) je médium pro uchování dat s vysokou kapacitou záznamu a je tvořeno vrstvou feromagnetického materiálu

Informace jsou zapisovány pomocí změn magnetického toku (v médiu se vytvářejí tzv. elementární magenty)

Každá tato změna (elementární magnet) se projeví při čtení jako impuls

Jedná se o uzavřenou nepřenosnou jednotku

Uvnitř této jednotky se nachází několik nad sebou umístěných rotujících kotoučů (disků)

Tyto disky se otáčejí po celou dobu, kdy je pevný disk připojen ke zdroji elektrického napájení

Díky tomuto otáčení se v okolí disků vytváří tenká vzduchová vrstva, na níž se pohybují čtecí/zapisovací hlavy

Vzdálenost hlav od disku je asi 0,3 až 0,6 mikronu

Vnitřní uspořádání pevného disku Pohled do vniřku pevného disku


Parametry pevných disků

Kapacita:

Přístupová doba:

Přenosová rychlost:

Počet otáček:

Kapacita cache paměti:

Velikost:

Počet cylindrů:

Počet hlav:

Počet sektorů:

Mechanismus vystavení hlav:


Geometrie disků

Jednotlivé disky (kotouče), ze kterých se celý pevný disk skládá, jsou podobně jako u pružného disku rozděleny do soustředných kružnic nazývaných stopy (tracks)

Každá stopa je rozdělena do sektorů (sectors)

Množina všech stop na všech discích se stejným číslem se u pevných disků označuje jako válec (cylinder)

Uspořádání dat na pevném disku


Geometrie disků

Geometrie disku udává hodnoty následujících parametrů:

počet čtecích/zapisovacích hlav:

počet stop:

počet cylindrů:

přistávací zóna (landing zone):

počet sektorů:

Zápis a čtení

Zápis (čtení) na (z) pevný(ého) disk probíhá podobně jako u pružného disku na magnetickou vrstvu ve třech krocích:
Vnitřní uspořádání pevného disku Pohled do vniřku pevného disku