Информатика

Физика решение задач
Задачи контрольной
Молекулярная физика
Электpостатика
Закон Кулона
Потенциал
Основные законы постоянного
тока
Физика атомного ядра
Электротехнические материалы
Электромагнетизм
Электромагнитное
взаимодействие
Квантооптические явления
Оптика
Волновая оптика
Теория аберрации Стокса
Физические основы механики
Молекулярная физика
и термодинамика
Молекулярно-кинетическая
теория
Математика решение задач
Математика Задачи
Комплексные числа
Дифференциальное и
интегральное исчисление
Интегралы
Основные задачи на прямую
и плоскость
Векторная алгебра
Исследование функции
и построение графика
Производная функции
Свойства комплексных чисел
Алгебраические уравнения
Одночлены и многочлены
Высшая математика в экономике
Линейные уравнения
Понятие множества
История искусства
Послевоенный дизайн
Современные интерьеры
общественных зданий
Эмоциональный потенциал
архитектуры
Об условном развитии
пространства
О масштабе и образе
Форма, материал, цвет
О  компонентах интерьера
Язык архитектуры
Дизайн архитектурной среды
Стиль модерн Ар Нуво
Промышленные выставки
Искусство Западная Европа
Искусство Россия
Архитектура и скульптура
Живопись Россия
Импрессионизм
Эпоха Возрождения
Искусство Испании
Искусство Голландии
Европа и Россия XVIII век
Формирование дизайна
Информатика
Накопители на жестких дисках
Локальная сеть

Что такое жесткий диск

Основными элементами накопителя являются несколько алюминиевых или стеклянных пластин. Принципы работы накопителей на жестких дисках

По сути накопители на жестких дисках работают так же, как идисководы гибких дисков: данные, разбитые на дорожки и секторы, записываются и считываются универсальными головками с поверхностей вращающихся магнитных дисков. Многие пользователи считают накопители на жестких дисках самыми хрупкими и ненадежными узлами компьютера. Поскольку пакеты магнитных дисков находятся в плотно закрытых корпусах и их перестановка не предусмотрена, плотность дорожек на них очень высока — до 3000 TPI. Блоки головок и дисков (HDA — Head Disk Assembly), собираются в цехах, условия в которых близки к стерильным. Ремонтом HDA занимаются считанные фирмы, и ремонт или замена каких либо деталей внутри блока может стоить очень дорого. Вам придется смириться с мыслью, что рано или поздно всякий накопитель выходит из строя и вопрос лишь в том, когда это произойдет и успеете ли вы зарезервировать с него данные.

Многие пользователи считают накопители на жестких дисках самыми хрупкими и ненадежными узлами компьютера. Однако на тех семинарах по устройству и ремонту компьютеров, которые я веду, накопители работали целыми днями со снятыми крышками, приходилось даже иногда снимать и устанавливать на место крышки у работающих накопителей. Они продолжают успешно работать и сегодня, независимо от того, закрыты они или нет. Разумеется, я не советую вам так издеваться над своим компьютером.

Несколько слов о наглядных аналогиях

Вам, наверное, приходилось читать книги и статьи, в которых для описания взаимодействия головки и диска используется аналогия с Боингом 747, который летит в нескольких метрах над землей с крейсерской скоростью 800 км/ч Я сам в течение нескольких лет частенько к ней прибегал на вышеупомянутых семинарах, но никогда не задумывался над тем, насколько точно она соответствует современным накопителям. Сохранение данных Таблицы FAT Дисковые структуры

Правда, надо сказать, что сравнение головки с летящим самолетом всегда казалось мне некорректным. Она ведь никуда не летит с аэродинамической точки зрения, а плавает на воздушной подушке, которая создается вокруг вращающегося диска.

Правильнее было бы сравнить ее с судном на воздушной подушке. Благодаря специальному профилю нижней поверхности головки, толщина создающейся воздушной подушки автоматически поддерживается постоянной (при заданной частоте вращения жесткого диска ). Иногда такой способ взаимодействия двух подвижных объектов называют воздушной подвеской.

Магнитная регистрация данных Имея представление о том, как записываются и хранятся данные на магнитных носителях, вы быстрее сможете разобраться в работе дисковых накопителей и более осознанно будете с ними обращаться. При записи каждого бита (или группы из нескольких бит) на диске формируется последовательность участков с различной намагниченностью, и, соответственно, определенным расположением зон смены знака. Чтобы оптимальным образом расположить импульсы в сигнале записи, используются специальные устройства — шифраторы, которые преобразуют последовательность двоичных данных в электрические сигналы, оптимизированные с точки зрения размещения зон смены знака на дорожке записи.

Модифицированная частотная модуляция (MFM) Основной целью разработчиков метода MFM было сокращение количества зон смены знака для записи того же объема данных по сравнению с FM-кодированием и, соответственно, увеличение потенциальной емкости носителя.

Метод RLL Этот наиболее распространенный сейчас метод позволяет разместить на диске в полтора раза больше данных, чем при записи по методу MFM, и в три раза больше — чем при FM-кодировании.

Сравнение способов кодирования На рис. 14.2 показаны временные диаграммы сигналов, формируемых при записи на жесткий диск ASCII-кода символа "X" при различных способах кодирования.

Секторы Дорожка записи слишком велика, чтобы использовать ее в качестве единицы хранения информации. При операциях записи содержимое области данных перезаписывается, а информация, содержащаяся в заголовках и заключениях — нет. Послеиндексный интервал нужен для того, чтобы при перемещении головки на новую дорожку переходные процессы (установление) закончились до того, как она окажется перед ее первым сектором. Более того, существует и третий этап форматирования, проводимый между двумя вышеуказанными — разбиение диска на разделы.

Организация разделов (Partitions) При выполнении этой операции диск разбивается на области, называемые разделами, в каждом из которых может быть сформирована своя файловая система, соответствующая определенной ОС.

Основные узлы накопителей на жестких дисках Сейчас выпускается много типов накопителей на жестких дисках, но практически все они состоят из одних и тех же основных узлов. Стеклянные диски отличаются прочностью и жесткостью, поэтому их можно сделать гораздо более тонкими, чем алюминиевые (в 2 раза, а иногда и больше). Процесс гальванического наращивания известен давно (хромирование и никелирование самых разнообразных металлических деталей).

Головки записи/воспроизведения В накопителях на жестких дисках для каждой стороны каждого диска предусмотрена своя головка записи/воспроизведения.

Ферритовые головки Классические ферритовые головки впервые были использованы в накопителе Winchester фирмы IBM. Тонкопленочные головки (TF — Thin Film) производятся почти по той же самой технологии, что и интегральные микросхемы, т.е. с помощью фотолитографии.

Ползунок Ползунком (slider) называется деталь конструкции, благодаря которой головка поддерживается в подвешенном положении на нужном расстоянии от поверхности диска.

Механизмы привода головок При всей важности головок как таковых, пожалуй, более важной деталью накопителя является тот механизм, который передвигает их в нужное положение и называется иногда просто приводом головок.

Шаговый двигатель — это электродвигатель, ротор которого может поворачиваться только ступенчато, каждый раз строго на определенный угол. Переформатирование жесткого диска, перед началом которого надо сначала снять его резервную копию, а затем вернуть данные обратно — процедура достаточно трудоемкая. Механизмы привода головок с подвижной катушкой бывают двух типов: линейный и поворотный. Поворотный привод работает по тому же принципу, что и линейный, но в нем к подвижной катушке крепятся концы рычагов головок.Однако, по мере распространения программ мультимедиа подобные перерывы в работе накопителей становятся помехой в работе. Встроенные коды. Такой метод реализации обратной связи представляет из себя улучшенный вариант системы со вспомогательным "клином" .

Автоматическая парковка головок При выключении питания рычаги с головками под воздействием пружин опускаются на поверхности дисков. Фильтр рециркуляции в блоке HDA предназначен только для очистки внутренней "атмосферы" от небольших частиц рабочего слоя носителя, которые, несмотря на все предпринимаемые меры, все же осыпаются с дисков при "взлетах" и "посадках" головок (а также от любых других частиц, которые могут проникнуть внутрь HDA).

Температурная акклиматизация жестких дисков Как уже говорилось, блок HDA плотно закрыт, но не герметизирован; для выравнивания давления в нем предусмотрено закрытое фильтром отверстие, через которое при необходимости воздух проходит внутрь или наружу.

Заземляющая пластина Во многих накопителях устанавливается специальная пластина, соединенная с общим проводом устройства и прижимающаяся к оси вращения шпиндельного двигателя. Очень часто она оказывается источником повышенного шума.

Плата управления В каждом накопителе, в том числе и на жестких дисках, есть, как минимум, одна плата. Наибольшее значение имеют интерфейсные разъемы, потому что через них передаются данные и команды в накопитель и обратно. Лицевая панель В комплекты многих накопителей на жестких дисках в качестве необязательных элементов Могут входить лицевые панели.

Тип привода Накопитель с высоким быстродействием и надежностью должен удовлетворять (помимо прочих) двум основным требованиям: В накопителях, где автоматическая парковка не предусмотрена, ее можно произвести (перед выключением компьютера) с помощью специальной программы. Для того чтобы получить статистически достоверные сведения о надежности устройства, надо отобрать группу одинаковых накопителей {выборку) и подсчитать
количество их отказов за время, как минимум, в два раза превышающее ожидаемое
значение MTBF. Существует еще один параметр, по которому можно оценить быстродействие — среднее время доступа, отличие которого от времени поиска заключается в том, что при его измерении учитывается запаздывание (latency).

Программы кэширования и встроенный кэш Быстродействие дискового накопителя можно существенно повысить, если воспользоваться специальными программами кэширования, например, SMARTDRV (DOS) или VCACHE (Windows 95).

Выбор коэффициента чередования Говоря о быстродействии накопителей, нельзя обойти молчанием вопрос о чередовании секторов. Расположение секторов на диске, подобное тому, что показано на рис. 4.12, называется чередованием {interleave) и обычно описывается коэффициентом (соотношением). В табл. 14.8 приведены скорости передачи данных, рассчитанные для различных комбинаций параметров накопителей и разных коэффициентов чередования.

Смещение секторов (skewing) Большинство из имеющихся на сегодняшний день контроллеров могут работать с коэффициентом чередования 1:1 (в первую очередь это относится к IDE и SCSI-устройствам). Благодаря этому создается запас времени, в течение которого осуществляется переключение головок и выполняются вспомогательные операции в контроллере. Вычисление коэффициентов смещения. Оптимальное значение коэффициента послойного смещения HSF (Head-Skew Factor) можно вычислить по следующей формуле

Противоударная подвеска В большинстве современных накопителей на жестких дисках используются блоки HDA с противоударной подвеской, в которых между корпусом накопителя и каркасом, на котором монтируются остальные узлы, устанавливается резиновая прокладка. Поэтому, в зависимости от обстоятельств, одна и та же аббревиатура MB может обозначать разные единицы измерения.

Рекомендации по выбору накопителя Если вы собираетесь установить в свой компьютер новый жесткий диск, я бы посоветовал вам исходить из следующих требований. Далее будут рассмотрены стандартные контроллеры и принципы работы с ними; будет рассказано также о возможностях их замены на более быстродействующие устройства.

Интерфейс ST-506/412 был разработан фирмой Seagate Technologies в 1980 г.Выходной сигнал шифратора/дешифратора в режиме записи, равно как и входной в режиме воспроизведения, является аналоговым. Линии 25-29 в кабеле управления на участке между разъемами для накопителей С и D обычно переставляются в обратном порядке (перекручиваются). Конфигурирование накопителей ST-506/412.В каждом накопителе ESDI и ST-506/412 должны быть соответствующим образом сконфигурированы два элемента: перемычка выбора накопителя DS и нагрузочные резисторы.Нагрузочные резисторы. Накопители ST-506/412 всегда выпускаются с установленными при сборке нагрузочными резисторами.Первые 8-разрядные контроллеры. Первым контроллером, выполненным в стандарте ST-506/412, стал контроллер жесткого диска емкостью 10 М, устанавливавшийся в компьютерах IBM XT.

Интерфейс ESDI представляет из себя специализированный интерфейс жестких дисков, разработанный фирмой Maxtor; он был признан в качестве стандартного в 1983 г.

Конфигурирование ESDI-накопителей Интерфейс ESDI был во многом скопирован с ST-506/412, поэтому почти все элементы и способы конфигурирования у них одинаковые.Объединение контроллера и накопителя освободило разработчиков от необходимости строго следовать жестким стандартам, что было неизбежно при использовании прежних интерфейсов.

Интерфейсы IDE для различных системных шин Существуют три основные разновидности интерфейса IDE, рассчитанные на взаимодействие с тремястандартными шинами :

AT Attachment (ATA) IDE (16-разрядная шина ISA);

XT IDE (8-разрядная шина ISA);

MCA IDE (16-разрядная шина МСА).АТА IDE-накопители

То, что можно сейчас назвать прототипом АТА IDE-накопителя, а также 40-контактный IDE-разъем, были разработаны совместными усилиями фирм CDC, Western Digital и Compaq.

Управляющие сигналы интерфейса АТА. Сейчас мы подробнее рассмотрим назначение некоторых наиболее важных сигналов управления, подводимых к выводам разъема.Команды интерфейса АТА. Одним из преимуществ интерфейса АТА IDE является его расширенная система команд.

Простейшие IDE-накопители. Чтобы добиться максимального быстродействия интерфейса IDE и упростить установку накопителей, убедитесь в том, что системная BIOS и IDE-адаптер соответствуют требованиям стандарта АТА-2 (EIDE). В этом случае BIOS сможет выполнять обмен данными с диском в несколько раз быстрее, чем обычно, а также упростится установка и конфигурирование системы, так как BIOS сможет автоматически определить параметры накопителя. Возможность работы в пакетном режиме РЮ и автоматическое определение типа накопителя предусмотрены в последних версиях BIOS почти всех компьютеров.

Помимо указанных, существует и множество других дополнительных команд, в том числе и специфические команды, определенные фирмами-изготовителями конкретных моделей накопителей. Довольно часто такие операции, как низкоуровневое форматирование и создание карт поверхностных дефектов, осуществляются именно с помощью таких специфических наборов команд. Именно поэтому программы низкоуровневого форматирования зачастую бывают уникальными, и фирмы-изготовители включают их в комплекты своих IDE-накопителей.

Классификация накопителей ATA IDE. Накопители ATA IDE можно разделить на несколько категорий. Основными критериями при такой классификации являются их функциональные возможности (в частности, возможности преобразования секторов) и особенности конструкции (от которых могут зависеть, например, способы низкоуровневого форматирования).

Напомним, что, согласно требованиям АТА, любой встроенный контроллер должен реагировать на любую из восьми команд стандартного для контроллера WD1003 набора точно так же, как и прототип. Интеллектуальные IDE-накопители. Появившиеся позднее IDE-накопители стали называть интеллектуальными. Увеличение емкости накопителей. По сравнению с исходным стандартом ATA/IDE, максимальная емкость EIDE-накопителей существенно увеличена.Адресация логического блока (LBA). В этом режиме все секторы нумеруются подряд, без разделения по трем "координатам" (цилиндр, головка, сектор).

Интерфейс AT API. Этот интерфейс был разработан для того, чтобы накопители на CD-ROM, магнитной ленте и подобные устройства можно было подключать к обычному ГОЕ-разъему. Если вам попался компьютер с Y-соединением, внимательно проверьте обе ветви кабеля. Перемычка C/D определяет, является ли накопитель ведущим (обозначен буквой С) или ведомым (D). Имейте в виду, что в компьютерах PS/2 моделей 25 и 30 используется другая разновидность интерфейса IDE. Хотя в большинстве этих компьютеров сейчас устанавливаются SCSI-устройства, некоторое время назад IBM выпускала компьютеры с МСА IDE-накопителями.Шина SCSI внесла большую сумятицу в мир IBM-совместимых компьютеров именно из-за отсутствия стандартов на основные адаптеры, программные интерфейсы и способы BIOS-поддержки подключенных к шине SCSI накопителей на жестких дисках.

Стандарты SCSI Института ANSI Стандартом SCSI определяются физические и электрические параметры параллельной шины ввода/вывода, соединяющей компьютер с периферийными устройствами (геометрически они выстраиваются в последовательную цепочку — "гирлянду"). Web-сервер Linux Информатика Администрирование операционной системы

Конструкции SCSI-накопителей Напомним, что SCSI — это не дисковый интерфейс, а шина, к которой могут подключаться интерфейсные адаптеры, соединенные в свою очередь с контроллерами накопителей или других устройств.На рисунках 14.15 и 14.16 показаны блок-схемы плат управления накопителей WD-АР4200 (АТА IDE-накопитель емкостью 200 М) и WD-SP4200 (SCSI-накопитель с такой же емкостью)."WD42C22 представляет из себя набор быстродействующих основных функциональных узлов, необходимых для построения контроллера жесткого диска.

Однопроводныс и дифференциальные шины SCSI Обычная шина SCSI является однопроводной, т.е. для передачи каждого сигнала используется одиночный провод. Fast SCSI. Между устройствами этого типа осуществляется синхронная передача данных с удвоенной скоростью.

Кабели и разъемы SCSI Требования к кабелям и разъемам в стандарте SCSI довольно жесткие. Кабели и разъемы однопроводной шиныSCSI. Однопроводная шина интерфейса SCSI получила наибольшее распространение. Назначение выводов внешнего 60-контактного экранированного разъема интерфейса SCSI в компьютерах PS/2. Кабель типа Q (для однопроводной шины) используется для организации 32-разрядной шины SCSI, причем только совместно с кабелем типа Р. Дифференциальная шина SCSI. Эта шина SCSI почти не используется в персональных компьютерах, но очень широко распространена в мини-системах, поскольку позволяет организовывать связь между устройствами, разделенными большими расстояниями. 32-разрядные SCSI-устройства встречаются крайне редко. Согласование линий связи. Все линии любой шины должны быть согласованы на обоих концах, и шина SCSI не является исключением.

Конфигурировать SCSI-накопители несложно, особенно по сравнению с IDE-устройствами, и эта процедура оговорена стандартом SCSI.Согласование. Правило для шины SCSI очень простое — она всегда должна быть согласована с обоих концов.Дополнительная настройка режимов работы. В SCSI-накопителе могут быть установлены дополнительные перемычки для выбора следующих рабочих режимов

Соглашение о режиме синхронизации. Шина SCSI может работать в двух режимах: асинхронном (принимается по умолчанию) и синхронном.

Драйверы SCSI Для работы любого периферийного устройства (кроме дисковых накопителей), которое подключается к шине SCSI, нужна специальная программа-драйвер.

Быстродействие Сейчас в большинстве персональных компьютеров устанавливаются АТА IDE-накопители, что объясняется их дешевизной и высокой производительностью.Архитектура SCSI-накопителей значительно сложнее, чем у IDE-устройств, что дает им некоторые дополнительные преимущества.

Программа полного конфигурирования, записанная в ПЗУ адаптера. Программная настройка прерывания, адресов ПЗУ, канала ПДП, адресов ввода/вывода, контроля четности, идентификатора SCSI ID и других параметров адаптера. На плате нового адаптера, ближе к одному из ее краев, может быть установлен согласующий модуль (нагрузочные резисторы) оранжевого цвета, аналогичный тем, что устанавливаются на 16-разрядных платах.

Интерфейсы ST-506/413, ESDI и IDE Чтобы определить пределы емкости накопителей с интерфейсами ST-506/412, ESDI и IDE надо сначала выяснить, сколько в них может быть цилиндров, головок и секторов на дорожке.

Ограничения емкости в операционных системах IBM и Microsoft утверждают, что при использовании DOS 5 и последующих версий в системе может быть установлено до восьми накопителей на жестких дисках. Конфигурирование накопителей подробно обсуждалось в разделе, посвященном интерфейсам жестких дисков.

Адреса BIOS На платах многих контроллеров дисков и основных адаптеров SCSI устанавливаются ПЗУ встроенной BIOS. Прерывания Для привлечения внимания системы к контроллерам накопителей и основным адаптерам SCSI используются линии запроса прерывания (ЗПр).

Каналы прямого доступа к памяти Прямой доступ к памяти (ПДП) — это способ передачи массивов данных непосредственно в системную память без участия центрального процессора.

Адреса ввода/вывода Адреса В/В напоминают почтовые индексы, по которым направляются и откуда принимаются данные и команды. Настройка АТ-систсм под конкретные типы накопителей Если вы имеете дело с компьютером типа AT, в котором "обслуживанием" жесткого диска занимается системная BIOS, вам нужно для начала выяснить, какие накопители включены в таблицу автоматически поддерживаемых устройств. В инструкции, прилагаемой к накопителю XT-1140 сказано, что среднее время поиска возрастает в том случае, если период следования импульсов перемещения головок превышает 13 мкс. Таблицы типов накопителей в IBM AT. Чтобы избавиться от необходимости всякий раз устанавливать на платах контроллеров жестких дисков свои ПЗУ BIOS, IBM стала вводить соответствующие программы и параметры в ПЗУ системной BIOS. В табл. 14.37 приведены типы и параметры накопителей, записанные в системных BIOS компьютеров AT и PS/2 с контроллерами ST-506/412 (стандартными или IDE). Количество доступных типов накопителей в различных версиях IBM BIOS.

Модификация таблицы типов накопителей. В большинстве IBM-совместимых компьютеров в таблицах заполнены 47 строк, но в компьютере IBM AT выбор значительно меньше. Выбор типа накопителя в компьютерах типа XT. За прошедшие годы в контроллерах жесткого диска IBM XT устанавливались ПЗУ двух разных типов, но и в том, и в другом случае таблица состояла всего из четырех строк, т.е. во встроенной BIOS были предусмотрены только четыре стандартных типа накопителей. Поля зоны парковки и количества секторов на. дорожке ("Сект./дор.") в контроллере диска емкостью 10 М не определяются, и в каждой строке записано значение 00h. Далее мы рассмотрим процесс установки подобного контроллера OMTI 5502A-10 фирмы Scientific Micro Systems (SMS), который позволяет получить в компьютерах IBM PC и XT коэффициент чередования, равный 2:1. Чтобы запустить программу автоматического конфигурирования, надо выполнить следующие действия.

Предварительные соображения При низкоуровневом ("истинном") форматировании на диске формируются дорожки и секторы. Температура. Информация, содержащаяся в заголовке и заключении сектора, записывается заново или полностью изменяется только при низкоуровневом форматировании. Рабочее положение накопителя. Еще одно существенное соображение, относящееся к рассматриваемой сейчас теме: накопитель всегда должен форматироваться в том положении, в каком он будет смонтирован в компьютере. Поиск и маркировка дефектов — одна из важнейших операций при низкоуровневом форматировании. Список заводских дефектов. Поверхности новых жестких дисков проверяются с помощью сложной аналоговой измерительной аппаратуры. Программы анализа поверхности являются разрушающими, поскольку в каждый сектор (кроме тех, что уже отмечены как дефектные) записываются новые контрольные данные. Бездефектные накопители. Несмотря на то, что некоторые фирмы рекламируют свои накопители как бездефектные, это чистой воды блеф Интерпретация результатов проверки накопителя по команде CHKDSK не всегда бывает столь очевидна. Программы расширенной диагностики для предыдущих моделей можно приобрести отдельно. Существует несколько подходов к программному низкоуровневому форматированию накопителей Программа HDtest. Это хорошая программа, работающая на уровне BIOS. Нестандартность интерфейса АТА стала причиной появления некоторых мифов об IDE-накопителях. Программы неразрушающего форматирования. В большинстве случаев, когда нужно провести настоящее низкоуровневое форматирование, универсальные неразрушающие программы, работающие на уровне BIOS (например, Calibrate и SpinRite), использовать не следует. Программа FDISK. Эта программа принята в качестве стандартного "инструмента" для разбиения накопителей на жестких дисках.Ключ /MBR словно специально предназначен для уничтожения вирусов, заражающих главный загрузочный сектор диска (цилиндр 0, головка 0, сектор 1).

Другие программы разбиения дисков. После появления DOS 4.0 интерес к вспомогательным программам разбиения дисков практически пропал, и теперь они могут понадобится только в исключительных случаях.Для управления накопителем с нестандартным разбиением используются специальные резидентные программы-драйверы, обычно загружаемые из файла CON FIG.SYS. Если программа вызывалась с ключом /S, то на диск копируются системные файлы (IBMBI0.COM и IBMD0S.COM или I0.SYS и MSDOS.SYS — в зависимости от типа используемой DOS) и файл СОМ-MAND.COM. Поиск неисправностей и ремонт накопителей на жестких дисках

Если неисправность возникает в закрытом блоке HDA, отремонтировать накопитель почти невозможно. Ошибки с кодами 17хх свидетельствуют о неисправностях накопителей и контроллеров с интерфейсом ST-506/412, с кодами 104хх — о неисправностях тех же устройств с интерфейсом ESDI, a с кодами 210хххх — о неисправностях накопителей и основных адаптеров SCSI. "Залипание" дисков

После нарушений контактов в кабелях питания и неисправностей блоков питания наиболее часто встречающейся причиной, по которой перестают вращаться диски накопителей является трение покоя или, попросту говоря, "залипание".При выходе электромагнита (или схем управления) из строя тормозной рычаг остается прижатым к маховику шпиндельного двигателя, препятствуя его вращению. На этих платах монтируются электронные схемы, необходимые для управления пиндельным двигателем и приводом головок, а также передачи данных в контроллер.

Устройство дисплеев и их параметры

Благодаря монитору вы можете "общаться" со своим компьютером.

Монитор устанавливается сверху, рядом или встраивается в корпус системного блока. Как и любому другому устройству, ему необходим источник входных сигналов. Сигналы для монитора вырабатываются видеосхемами, находящимися внутри компьютера. В некоторых компьютерах, например, PS/2, видеосхемы располагаются на системной плате. Однако в большинстве случаев используются отдельные платы, которые устанавливаются в слоты расширения. Такие платы расширения, формирующие видеосигналы, называются видеоплатами, видеоадаптерами или графическими платами.

Устройство дисплеев

На сегодняшний день существуют несколько отличающихся друг от друга типов дисплеев. Наиболее распространены мониторы с электроннолучевыми трубками (ЭЛТ), аналогичными тем, что используются в телевизорах. На одном конце ЭЛТ расположена электронная пушка (в цветной трубке их три), на другом — экран, покрытый люминофором.

При нагреве электронная пушка испускает пучок электронов, которые направляются к другому концу трубки.  Фокусирующие электроды и отклоняющие катушки формируют и направляют электронный луч в конкретную точку экрана. При попадании на него электронного луча люминофор начинает светиться. Это и есть то самое свечение, которое вы наблюдаете на экране телевизора или компьютера. Компьютерные сети уровень передачи данных протоколы передачи данных

Люминофор характеризуется параметром, называемым временем послесвечения. От него зависит, как долго будет светиться точка на экране после того, как закончилось ее активное высвечивание электронным лучом. Этот параметр должен соответствовать частоте сканирования, иначе изображение будет либо мерцать (при малом послесвечении), либо на нем появятся ореолы и "хвосты" (при длительном послесвечении).

Клиентская и серверная части протокола В то время, как на трех нижних уровнях модели OSI протоколы почти всегда симметричны по отношению к взаимодействующим компьютерам) протоколы прикладного уровня, как правило, несимметричны и состоят из клиентской части, запрашивающей и потребляющей удавленный ресурс, и серверной части, предоставляющей этот ресурс в общее пользование.

Электронный луч быстро движется по экрану, прочерчивая линии слева направо и сверху вниз, и формирует при этом так называемый растр. Скорость, с которой луч движется по экрану, определяется частотой горизонтальной развертки.

В процессе развертки подсвечиваются те точки экрана, где должно появляться выводимое изображение. Яркость свечения точек зависит от интенсивности (тока) луча. Так как послесвечение экрана обычно весьма короткое, для поддержания стабильного изображения развертка луча должна быть непрерывной. При этом происходит то, что называется регенерацией экрана.

Важно, чтобы допустимые частоты разверток монитора соответствовали тем, что формируются видеоплатой. Напряжения, поступающие на ячейки ЖК-экрана с пассивной матрицей, являются импульсными, поэтому такие дисплеи уступают по контрастности ЖК экранам с активными матрицами, в которых на каждую ячейку подается постоянное напряжение. Монохроматические мониторы примерно в три раза дешевлецветных.

Чересстрочная и сплошная развертка В мониторах могут использоваться чересстрочная и сплошная развертки. Нормы на излучение мониторов в указанных диапазонах частот установлены в новом шведском стандарте SWEDAC. Во всяком случае, прежде, чем покупать дисплей, внимательно изучите все его технические характеристики и убедитесь в том, что это действительно то, что вам нужно. Видеоплаты формируют сигналыу правления монитором. Сначала отсутствие графики огорчало только любителей компьютерных игр, но сейчас даже в самых серьезных экономических программах используются графика и цвет. Внешний вид и назначение выводов разъемов CGA показаны на рисунках 10.2 и 10.3. Назначение выводов выходного разъема EGA и разъема Р2 показаны на рисунках 10.4 и 10.5. Дополнительно устанавливаемая память размещалась в неиспользуемом адресном пространстве между верхней границей основной памяти и текущей памятью адаптера. В профессиональном графическом адаптере (PGA — Professional Graphics Adapter) в качестве аппаратных функций были реализованы трехмерное вращение и построение сечений.

Многоцветная графическая матрица (MCGA) Этот графический адаптер встроен в системную плату компьютеров PS/2 моделей 25 и 30.

Видеографическая матрица (VGA) В компьютерах PS/2 большая часть схем видеоадаптера расположена на системной плате. Дисплеи VGA бывают не только цветными, но и монохроматическими; в них используется суммированиецветовых сигналов.

Стандарт SVGA После появления видеоплат XGA и 8514/А конкуренты решили не копировать эти очередные расширения VGA, а стали выпускать более дешевые адаптеры с разрешением, иногда даже превосходившим способности вышеуказанных плат.

Стандарты XGA и XGA2 В октябре 1990 г. фирма IBM выпустила для компьютеров PS/2 систему XGA, а в сентябре 1992 г. — XGA2. В режиме с 65 536 цветами обеспечивается почти фотографическое качество.

Видеопамять Для формирования изображения на экране необходима память.ОЗУ Исторически в большинстве видеоадаптеров для хранения изображений использовались обычные микросхемы динамических ОЗУ (DRAM).

Рекомендации по выбору видеоплаты В последнее время наблюдается тенденция выводить изображения со все более высоким разрешением на мониторы все больших размеров.

Устройства вывода изображений Первые опыты по обработке изображений были связаны с телевидением. Платы Desktop Video (DTV) Телевизионные программы от какоголибо источника также можно зарегистрировать для последующего просмотра или редактирования. Если вы занимаетесь записью, упаковкой и воспроизведением изображений, вам понадобится пакет Video for Windows (VFW). В большинстве дисплеев предусмотрены некоторые простейшие регулировки, однако, если у вас нет опыта настройки цветного монитора отрегулировать его может оказаться для вас посильной задачей.

Последовательные порты Асинхронный последовательный интерфейс — основное устройство, с помощью которого осуществляется взаимодействие компьютеров. К последовательным портам подключаются самые разнообразные устройства: модемы, плоттеры, принтеры, другие компьютеры, считыватели штрихового кода, различные исполнительные устройства (например, схемы управления двигателями, электромагнитами и т.п.).

Микросхемы АСПП Основой любого последовательного порта является микросхема универсального асинхронного приемопередатчика (АСПП или UART — Universal Asynchronous Receiver/Transmitter). Упомянутый в табл. 11.4 недостаток выражается в том, что после завершения обращения к ИС 8250 она случайным образом вырабатывает сигнал прерывания. Например, коммуникационная программа PROCOMM работает с дополнительными портами даже в том случае, если они не предусмотрены в BIOS или DOS.

Стандарты на  компрессию (сжатие) данных: CCITT V.42bis. Тип модуляции — FSK, каждому состоянию сигнала соответствует один бит.

Протоколы коррекции ошибок Под коррекцией ошибок подразумевается способность некоторых модемов обнаруживать ошибки, возникшие при передаче, и самостоятельно повторять передачу тех данных, которые были повреждены. Фирма U.S. Robotics выпускает также модемы со стандартными протоколами и модемы, работающие  в двух стандартах — V.32bis и HST.

Стандарты на факсмодемы Факсимильная технология — это отдельная тема для разговора, хотя у нее много общего с техникой передачи данных. Вызывающий модем детектирует сигнал USB1 в течение155+10 мс и выдерживает паузу длительностью 456+10 мс. Когда отвечающий модем обнаруживает изменение фазы сигнала вызывающего устройства (в течение тех же 64+2 битовых интервалов), он вновь инвертирует фазу своего сигнала, возвращаясь к передаче сигнала АС.

Однонаправленный порт типа PC В первом PC существовал единственный параллельный порт, и он был предназначен только для передачи информации из компьютера в какоелибо устройство, например, принтер.

Конфигурирование параллельных портов Конфигурировать параллельные порты проще, чем последовательные. Проверка последовательныхи параллельных портов с помощью программы DEBUG. Тестирование параллельных портов Проверка параллельных портов в большинстве случаев проще, чем последовательных.

Рабочие станции В локальную сеть входят несколько компьютеров, которые можно разделить на два типа: рабочие станции, на которых работают пользователи и файл-серверы, обычно расположенные в отдельной комнате или отсеке. Рис. 11.6. лучевой способ подключения, при котором компьютеры и другие компоненты сети соединены отдельными кабелями с файл-сервером.

Сетевые адаптеры Платы сетевых адаптеров, как и платы видеоадаптеров, устанавливаются в слотах каждой рабочей станции и сервера. Скорость передачи данных в локальной сети. Специалисты обычно измеряют скорость передачи данных в сети в мегабитах в секунду.

Адаптеры Ethernet Сети типа Ethernet позволяют подключать к ним разнообразное оборудование, включая компьютеры с операционной системой UNIX, компьютеры фирм Apple, IBM и их аналоги.

Требования к файл-серверамТипичный файл-сервер представляет из себя компьютер, предназначенный, в основном, для организации совместного использования дискового пространства, файлов и принтера.

ОЗУ сервера Сетевая операционная система загружается в ОЗУ компьютера так же, как и любое другое приложение, и объем памяти, естественно, должен быть достаточным для этого.

Протоколы, кадры и организация связи Сетевые адаптеры принимают и передают сообщения, а по кабелям эти сообщения распространяются. Вложение кадров Многоуровневое построение протоколов обмена позволяет максимально эффективно организовать взаимодействие компьютеров в сети. Приведем краткое описание этих уровней.

Физический уровень Сети Ethernet В сетях с обнаружением столкновений плата сетевого адаптера работает следующим образом. Адрес получателя. В этом поле из шести байт записывается адрес той рабочей станции, которая должна принять кадр. Размеры кадров в сети Ethernet и в стандарте IEEE 802.3 (для разновидности 10BASE5) одинаковы: от 64 до 1518 байт (если не учитывать преамбулу и SFD).

Кадры Token Ring В 1985 г. фирмы Texas Instruments и IBM совместно разработали комплект микросхем TMS380 (хотя сама фирма IBM его так и не использовала, а разработала свой комплект ИС, который, в основном, совместим с TMS380).

Эстафета На рис. 11.16 показан первый из форматов пакетов сообщений IEEE 802.5 — эстафета.

Кадр данных На рис. 11.17 показан второй из стандартных форматов пакетов сообщений IEEE 802.5 — кадр данных.

Управление кадром (FC). Это однобайтное поле включает в себя два подполя — тип кадра и идентификатор МАС кадра:

FF СССССС. Код прерывания На рис. 11.18 показан третий из стандартных форматов пакетов сообщений IEEE 802.5 — код (последовательность) Возможна еще одна ситуация: адрес получателя распознан, но бит копирования кадра не установлен в единицу.

Кабели для локальных сетей отличаются внешним видом, характеристиками, назначением и стоимостью. Коаксиальные кабели С коаксиальными кабелями вы встречаетесь в повседневной жизни довольно часто: их, например, подключают к антенным входам телевизоров или соединяют ими входы и выходы звуковоспроизводящей аппаратуры. Волоконнооптические кабели В волоконнооптическом кабеле для передачи информации используются не электрические, а оптические сигналы.

Подключение кабелей В сетях с передачей эстафеты кабели от рабочих станций (или от настенных распределительных коробок) подключаются к устройству многостанционного доступа (MSAU). Оценка быстродействующих сетевых адаптеров

Ранее говорилось о том, что существуют два типа сетей — с обнаружением столкновений и передачей эстафеты.

Работа Соединение шпилькой выполнить чертеж Решение задач по физике, электротехнике, математике, информатике История искусства