Федеральное агентство по образованию

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Финансовый  факультет

Дневное отделение

Специальность «Системы налогообложения» 
 
 
 
 
 

Курсовая  работа

по  дисциплине Информатика

на  тему: «Внешние Запоминающие Устройства» 
 
 
 
 
 

Выполнила:

студент гр. 13103н

Фролова Александра Дмитриевна

Руководитель:

Бурова  М.С. 
 
 
 
 

Нижний  Новгород

2009

 

Содержание

Введение 3

 

Введение

    Тема  моей курсовой работы «Внешние запоминающие устройства ПК».

    Я выбрала именно эту тему, потому что для МЕНЯ она является наиболее интересной с точки зрения изучения. А при изучении СФЕРЫ информационных технологий это одна из самых разрабатываемых и актуальных проблем нашего поколения. Так как  различные способы хранения и записи информации служат для разных целей, на сегодняшний день не существует универсального внешнего запоминающего устройства, которое может быть использовано как постоянное и переносное одновременно, и при этом быть доступным рядовым пользователям. Информацию необходимо сохранять на носителях, не зависящих от наличия напряжения, и таких размеров, которые превышают возможности всех современных видов первичной памяти.

    Мы  живем в веке, в котором все  страны мира стремятся к постиндустриальному  обществу, как известно, это век, в котором главными производственными ресурсами становятся информация и знания. Научные разработки становятся главной движущей силой, а именно - исследования в сфере хранения, обработке и передаче информации.

    С развитием общества количество, объемы информации постоянно растут в геометрической прогрессии. И только недавно изобретенных накопителей/устройств быстро становится недостаточно, так как в них уже не вмещаются нужные объемы данных. Прогресс в информационной сфере идет быстрее прогресса в технологической сфере.

    В наш век человек стремится  использовать каждую минуту максимально  эффективно, следовательно, он более  требователен к технике, которой  он пользуется. Она должна отвечать требованиям современного человека, то есть записывающие устройства должны иметь высокую скорость обработки и записи данных, а с увеличением количества информации это становится все труднее. К тому же они должны иметь компактный вид, чтобы не обременять своего владельца и для того, чтобы важные документы и записи всегда были при нем.  Значит, ученые должны обращать внимание не только на размеры памяти, но и на скорость обработки и на портативность устройств.

    В этом и заключается главная проблема изобретаемых запоминающих устройств  ПК.

    В своей работе я предполагаю изучить разные виды ВЗУ: как уже имеющиеся, вышедшие из использования или использующиеся в данный момент устройства, так и новые разработки, новые технологии данной сферы.

 

Глава 1 Основы развития ВЗУ.

1. . Теоретические

    В оперативной памяти данные хранятся до выключения питания. Однако существует информация, которую следует хранить долгое время. Для этого компьютеру необходима дополнительная память. Такого рода устройства называются периферийными или внешними запоминающими устройствами (ВЗУ). Таковыми являются накопители на магнитной ленте (стримеры), накопители на дискетах, винчестеры, CD-ROM, магнитооптические диски.

    В отличие от оперативной памяти, внешняя  память не имеет прямой связи с  процессором. Информация от ВЗУ к  процессору и наоборот циркулирует примерно по следующей цепочке: 

 

    Они могут быть встроены в системный  блок или выполнены в виде самостоятельных блоков, связанных с системным через его порты. Важной характеристикой внешней памяти служит ее объем. Объем внешней памяти можно увеличивать, добавляя новые накопители. Не менее важными характеристиками внешней памяти являются время доступа к информации и скорость обмена информацией. Эти параметры зависят от устройства считывания информации и организации типа доступа к ней.

    По  типу доступа к информации устройства внешней памяти делятся на два  класса: устройства прямого (произвольного) доступа и устройства последовательного доступа. При прямом (произвольном) доступе время доступа к информации не зависит от ее места расположения на носителе. При последовательном доступе время доступа зависит от местоположения информации.

    Скорость обмена информацией зависит от скорости ее считывания или записи на носитель, что определяется, в свою очередь, скоростью вращения или перемещения этого носителя в устройстве.

    Внешняя (долговременная) память - это место хранения данных, не используемых в данный момент в памяти компьютера.

    Устройства  внешней памяти - это, прежде всего, магнитные устройства для хранения информации.

    По  способу записи и чтения информации запоминающие устройства можно подразделить на:

    -  накопители на жёстких магнитных дисках;

    -  накопители на гибких магнитных  дисках;

    -  накопители на компакт-дисках;

    -  накопители на магнито-оптических  компакт-дисках;

    -  виртуальные диски .

    Раньше  в вычислительной технике к внешним  устройствам (ВЗУ) относили устройства хранения дискретной информации, главным образом, на магнитных лентах, барабанах, дисках.

    Аналогично  всем известному магнитофону действует устройство внешней памяти ЭВМ - накопитель на магнитной ленте (стриммер). На дорожки ленты записывается все тот же двоичный код: намагниченный участок - единица, не намагниченный - нуль. При чтении с ленты запись превращается в нули и единицы в битах внутренней памяти.

      Они служат для запоминания больших массивов информации - наборов данных, программ пользователей и операционных систем. В процессе работы вычислительной системы по мере необходимости производится оперативный обмен информационными массивами между ВЗУ и основной памятью.

    Для того, чтобы полностью оценить  новейшие разработки в области внешних  запоминающих устройств необходимо знать, с чего все начиналось.

 

1.2. Исторические.

    ВЗУ относят к устройствам ввода-вывода (по отношению к процессору). ВЗУ со сменными носителями  информации могут использоваться для ввода информации в ЭВМ или для вывода результатов вычислений из ЭВМ так же, например, как перфоленточные и перфокарточные устройства ввода - вывода. Однако по сравнению   с   этими   устройствами ВЗУ считывают и записывают информацию с очень высокой скоростью, а также допускают многократную перезапись информации на одном и том же носителе. Указанные достоинства  ВЗУ обусловили их широкое применение   в   вычислительной   технике.   Особое   значение ВЗУ получили в ЭВМ третьего поколения.

    Машины  третьего поколения, в частности  все модели Единой системы ЭВМ  (ЕС ЭВМ), работают практически полностью  под управлением той  или  иной операционной системы. Они имеют развитое математическое обеспечение,   для   хранения  которого   требуются   сотни тысяч и миллионы запоминающих ячеек. Основная часть математического обеспечения хранится в ВЗУ. Поэтому в минимальный комплект каждой модели ЕС ЭВМ входят, как правило, запоминающие устройства на магнитных дисках и лентах.

    Разработка  автоматизированных систем (АСУ) предусматривает создание очень больших информационных массивов, банков данных, пакетов прикладных программ. Для их хранения лучше всего подходят ВЗУ. Более того, создание и эксплуатация АСУ на базе ЭВМ без использования ВЗУ не представляется возможным.

    Несмотря  на то, что ВЗУ применяют с начала развития вычислительной техники, в научно-технической литературе описаны они сравнительно мало.

    Я бы хотела в качестве исторической справки изложить основные принципы построения и функционирования ВЗУ первой ЕС ЭВМ, созданной совместными усилиями специалистами по вычислительной технике стран - членов СЭВ. Здесь приводятся основные технические характеристики ВЗУ на магнитных лентах, сменных и постоянных магнитных дисках и магнитных барабанах. Наибольшее внимание рассмотрению способов размещения информации (поскольку они унифицированы для типов носителей) и команд, с помощью которых процессор управляет операциями поиска, считывания и записи информации в ВЗУ.

    Описанию  отдельных устройств предшествует изложение принципов организации и функционирования системы обмена информацией и интерфейса ввода - вывода. Эти вопросы являются общими для внешних устройств всех типов и всех моделей ЕС ЭВМ.

    Введение  средств  расширения возможностей  интерфейса ввода - вывода требует использования дополнительных линий. Принято решение об использовании этой целью существовавших ранее резервных линий. Эти линии обеспечивают уплотнение информации в шинах, повторение канальных команд и селективный сброс, вводимый УВУ, без увеличения   числа   разъемов. Введение второго комплекта информационных шин требует использования двух дополнительных кабелей: информационного и маркерного.

    Перечисленные  возможности   усовершенствованного интерфейса   ввода - вывода  должны учитываться при новых разработках каналов и УВВ. Усовершенствованный интерфейс, сохраняя основные функциональные характеристики, параметры, схемы и конструкции электрических связей интерфейса ввода - вывода ЕС ЭВМ, обеспечивает совместимость ранее выпущенных УВВ  с УВВ новых разработок ЕС ЭВМ и имеет средства для выполнения   дополнительных   функций,    расширяющих возможности каналов и устройств ввода - вывода. 

 

Глава 2. Виды ВЗУ

2.1. Жестки диски (винчестеры)

    Накопители  на жёстком диске (винчестеры) предназначены  для постоянного хранения информации, используемой при работе с компьютером: программ операционной системы, часто используемых пакетов программ, редакторов документов, трансляторов с языков программирования и т.д. Наличие жёсткого диска значительно повышает удобство работы с компьютером.

    С точки зрения операционной системы  элементарной единицей размещения данных на диске является кластер. Он представляет собой группу секторов, с точностью до которой происходит размещение файлов на диске. Сектор представляет собой зону дорожки, в которой собственно и хранятся разряды данных.Количество секторов на дорожке зависит от многих переменных, но в основном определяются суммарной длиной поля данных и служебного поля, образующих сектор (горизонтальная плотность). размер сектора.

    Емкость винчестера – его основная характеристика. Сегодня объем данных, которые можно записать должен быть не менее 10-15 Гб, но требования программного обеспечения постоянно растут, поэтому жесткий диск придется менять раз в 1-2 года в зависимости от то того насколько интенсивно и с какими целями используется компьютер.

    Еще одой характеристикой является время  доступа необходимое HDD для поиска любой информации на диске. Среднее  время доступа, на сегодняшний день, для лучших IDE и SCSI дисков  - это  значение меньше 2 мс.  Среднее время  поиска – время, в течение которого магнитные головки перемещаются от одного цилиндра к другому главным образом зависит от механизма привода  головок, а не от интерфейса. Скорость передачи данных, зависит от количества байт в секторе,  количестве секторов на дорожке и от скорости вращения дисков (3000-3600 об./мин. Самые современные HDD – 7200 об./мин.). Производители дают гарантию надежности устройства, которая обычно составляет 20000-500000 часов. Наработка винчестера за год составит 8760 часов, что делает этот параметр не важным, так как винчестер морально устареет раньше, чем физически.

 

2.2 Магнитные носители

 

    Технология  записи информации на магнитные носители появилась примерно в середине 20-го века (40-ые - 50-ые годы). Но уже несколько  десятилетий спустя — 60-ые - 70-ые годы — это технология стала очень распространенной во всём мире.

    Очень давно появилась на свет первая грампластинка. Которая использовалась в качестве носителя различных звуковых данных — на неё записывали различные  музыкальные мелодии, речь человека, песни.