Лабораториялық жұмыс №6.

Тақырып: ДК ішкі жүйесінің дискті қызмет етуі.

Жұмыс мақсаты: дисктерді қызмет етуімен әртүрлі операциялар өндіруге үйрену.

Теориялық мәліметтер:

Қатты дисктер (HDD - Hard Disk Drive) ақпаратты ұзақ уақытұа сақтауға арналған, дербес компьютер жұмыс жасауы үшін қажет. HDD бұл конструктивті үлкен жылдамдықпен айналатын 1-7 диск пакетпен электр механикалық құрылғы ұсынады, екі жақтан басқарылатын магнит-қабатпен жабылған. Бұл дисктің жақтан өте төмен биікте (бірнеше микрон)“ шарықтайды ” магниттік головкалар ( ақпараты оқу/жазу үшін), секторларға тонармен ауыстырылады. HDD дұрыс конструкциясы үшін дискінің физикалық параметрлерін білу қажет:

Цилиндрлардың саны(CYL);

Головка саны (Head);

Жолдарға секторлар саны (Sector);

Головканы орналастыру аймағы (LandZone);

Қоректену қосылғаннан кейін головканы орнату аймағы (PrecompZone);

Диск өлшемі (Size);

Берілгендерді жіберу режимі (Mode).

Дербес компьютер өнімділігі бағалау үшін HDD жылдам әрекеттілігін білу маңызды, бағаланатын көрсеткіштері:

Мсекте секторға рұқсат уақыты ;

Блок берілгендерін жіберу жылдамдығы Мбайт/с.

Иілгіш магниттік дисктердің келтіруіне арналған құрылғы (FDD - Floppy Disk Drive иілгіш дисктерде тасымалданатын ақпараттарды оқу/жазу үшін арналған. Дискеталар бөлек компьютерлері арасында бағдарламаларды, берілгендерді тасымалдау үшін қолданылады, құрылғылардың инсталляциялары және жүйелердің, сонымен қатар “құтқару” үшін (Emergency Boot) операциялық жүйе жүктелуінде. Қолданылатын диск өлшемдері - 5,25 дюймді және 3,5 дюймді (бес және үш дюймді дискжетектер). Бес дюймді дискжетектер шығарылмайды. Стандартты 5,25 дюймді дискеталардың форматтары үшін: 160k/180k/320k/360k/720k/800k/1.2М. Стандартты 3,5 дюймді дискеталардың форматтары үшін: 720k/1.44M/2.88М.

ОЖ үшін ДК дисклерінің берілгендері арналған жолдар мен секторлар ұйымдастырылған. Дискіде жолдар қысқа сақиналардан тұрады. Секторлар – дискіде облыстың түрінде “ торт кесегі” сияқты. Жолдар арасындағы қашықтық және дискідегі жолдар саны, дискжетектің механикалы және электрлік параметрлерімен анықталады. Әртүрлі форматтағы дискеталардың сыйымдылығы есептеу үшін, секторлар санын бір жақтағы жолдар санына көбейтуге болады, 2 екі жақ үшін және сектор өлшеміне 512 байт. Дискета сыйымдылығы Кбайт(Мб) шығарылады.

Иілгіш дисктердің форматтары

Форматтау параметрлері | Диаметр 5,25’ | Диаметр 3,5”
DD | HD | DD | HD | ED
Сектор өлшемі байтпен | 512 | 512 | 512 | 512 | 512
Әр жолдағы секторов саны | 9 | 15 | 9 | 18 | 36
Әр жақтағы жолдар саны | 40 | 80 | 80 | 80 | 80
Жақтар саны | 2 | 2 | 2 | 2 | 2
Сыйымдылығы | 360 Кб | 1,2 Мб | 720 Кб | 1,44 Мб | 2,88 Мб

Цилиндр - әдетте жолдар синонимі ретінде қолданылады. - жолдардың жалпы саны, онда головкаларды басқаша орналастырмай, ақпараттарды оқуға болады. Иілгіш дискте тек қана екі жақ болғандықтан, ал иілгіш дисктерге арналған дискжетек тек екі головка ғана, иілгіш дискіде бір цилиндрға екі жол келеді.

Қатты дисктердің терминологиясы.

Рұқсат уақыты (Access time) – уақыт периоды, жинақтағыш қатты дискке іздеу үшін, жадқа немесе жадтан берілгендерді жіберу үшін қажет. Қатты магнитті дисктерде жинақтағыш жылдам әрекеті рұқсат уақытымен (сұрыптаумен) жиі анықталады.

Сектор (Sector) - дисктік жолдарды бөлу, өзімен жинақтағышпен қолданылатын өлшемнің негізгі бірлігін көрсетеді. OЖ секторлары әдетте 512 байттан тұрады.

Кластер (Claster) - кеңістіктің ең кіші бірлігі, онымен ОЖ файлдардың орналасу кестесінде жұмыс істейді. Әдетте кластер бір немесе бірнеше секторлардан тұрады. Секторлардың саны диск типіне байланысты болады. Ірі кластерлер жинақтағыштың жылдам жұмысын көбірек атқарады, кластерлер саны сондықтан мұндай жағдайда азырақ, бірақ диск кеңістігінде (орын) нашар қолданылады, дәл осылай көптеген файлдар кластерден азырақ бола алады және кластер қалған байттары қолданылмайды.

Диск (Platte ) - өзі металл диск, магниттік материалмен жабылған, онда берілгендер жазылады. Қаттыларды дисктерде жинақтағыш көп болса бір диск болады.

Жинақтағыш головкасы (Head) - механизм, қатты диск бетімен орналасады және тап осы электр-магниттік жазу немесе берілгендерді оқу қамсыздандырады.

Жол (Track) – дискті концентрилі бөлу, дисктегі жолдар пластинкадағы жолдарға ұқсас. Бірақ пластинкадан айырмашылығы, үздіксіз серіппе бар, дисктегі жолдар шеңбер түрінде болады. Жолдар өз кезегімен кластерлерге және секторларға бөлінеді.

Цилиндр (Cylinder) - жолдар, барлық дисктердің барлық жақтарында бір-біріне қарама-қарсы орналасқан.

Жолдан жолға өту уақыты (Track seek time) - уақыт, жинақтағыш головкасының көршілес жолға өту үшін қажет.

Алмасу (Interleave) – дисктің айналу жылдамдығі мен дисктегі секторлардың ұйымы арасындағы қатнас. Әдетте диск айналу жылдамдығы дисктен мәліметтер алу компьютер қабілеттілігін шамадан асырады. Сол кезеңде, контроллер берілгендерді оқиды, келесі жүйелі секторды головкаға өтеді. Сондықтан берілгендер дискке бір немесе екі сектор арқылы жазылады.

Логикалық диск (Logical drive) - қатты диск бетінің жұмысшы бөлімі, оны бөлек жинақтағыштар сияқты анықтап қарайды.

Бөлу ( Partitioning ) - логикалық дисктерге қатты диск бөлу операциясы.

Позиционерлеу уақыты (Seek time) - уақыт, жолдарды ауыстыру үшін головкаларға қажет, қандай болмасын басқа керек жолға орнатылған.

Берілгендерді жіберу жылдамдығы (Transfer rate) - ақпарат көлемі, ДК мен диск арасындағы тасымалданатын бірлік уақыты, оған және жолды іздеу уақыты кіреді.

Головка (Head gap) - жинақтағыш головкасы және диск беті арасындағы қашықтық.

Қоятын жер (Park) - жинақтағыш головкасының нақты бір нүктеге орын ауыстыруым және дисктің қолданылмайтын бөлімдерінің үстінен бекіту, жинақтағыш шайқалу кезінде зақым келу минимумына келтіру үшін, қашан головкалар дисктер беттеріне соққылана алады.

Контроллер (Controller) - схемалар, әдетте плата кеңейтіліміне орналасқан, қатты дискте жинақтағышты жұмыспен басқару қамтамасыз етуші, головкаларды орын ауыстыруы және берілгендерді оқу/жазу.

Жұмыс мазмұны.

Жинақтағыштардың қатты және иілгіш магниттіктерді дисктерде нақты қабілеттілігін анықтау әртүрлі екі типі ДК үшін, жазу файлдық операцияларының орындалуы жанында, оқулар және берілгендерді жазу/оқу алмасулары екі файл әртүрлі өлшемдерімен орындалады. Қатты дискпен операцияларға үшін файл максималды өлшемі бос диск кеңістігінің жартысые аспау керек. ДК-пен әрбір тестілеуде дискті кэшированиеммен және кэшированиясыз режимдерінде шығарылу керек. Қайта-қайта тестілеу шығарылады. Тестілеу нәтижелерінің орташа арифметикалық мағынасы байттарда құрама кестеге, килобайттарда және секундына мегобайтата тозады. ДК ішкі жүйелерінің диск нақты өнімділігі туралы қорытынды шығрыңыздар.

Тапсырма:

Дисктердің қызмет етуімен келесі операциялар өткізу:

- форматтау

- тазалау

- дифрагментация

- қателердің барысына тексеру

- бейнелердің жасауы

Әдебите: 19, бет.54-62; 16, бет.85-92;

Бақылау сұрақтар:

1. HDD деген не, оның функционал тағайындауы.

2. FDD деген не, оның функционал тағайындауы.

3. HDD негізгі сипаттамасы.

4. FDD негізгі сипаттамасы.

5. HDD интерфейсі.

6. HDD қолданылатын негізгі терминдердің түсіндіріңіз.

7. HDD сәйкес жылдам әрекеті туралы түсінік.

8. Кэширования бағдарламалары туралы айтыңыздар.