Veri taşıyıcıları manyetik ve optiktir. Soyut "bilgi taşıyıcıları". Disk depolama ortamı

Tüm insan davranışlarını uzun süre renklendiren en yaygın duygusal duruma ruh hali denir. Çok çeşitlidir ve neşeli veya üzgün, neşeli veya depresif, neşeli veya depresif, sakin veya sinirli vb. olabilir. Ruh hali, belirli olayların doğrudan sonuçlarına değil, genel yaşam planları, ilgi alanları ve beklentileri bağlamında bir kişinin hayatı için önemine yönelik duygusal bir tepkidir.

Etkilemek

S. L. Rubinshtein, ruh halinin özelliklerini nesnel değil, kişisel olduğu ve en güçlü duygusal tepkinin duygulanım olduğu gerçeğine dikkat çekti.

Etkilemek(Lat. effectuctus'tan - "duygusal heyecan") - konu için önemli yaşam koşullarında keskin bir değişiklik ile ilişkili ve iç organların işlevlerinde belirgin motor tezahürler ve değişikliklerin eşlik ettiği güçlü ve nispeten kısa süreli bir duygusal durum.

Etki tamamen insan ruhunu yakalar. Bu, daralmayı ve bazen bilincin kapanmasını, düşüncedeki değişiklikleri ve sonuç olarak uygunsuz davranışları gerektirir. Örneğin, öfke yoğun olduğunda, birçok insan çatışmaları yapıcı bir şekilde çözme yeteneğini kaybeder. Öfkeleri saldırganlığa dönüşür. Bir kişi çığlık atar, kızarır, kollarını sallar, rakibe vurabilir.

Etki aniden, aniden bir flaş, dürtü şeklinde ortaya çıkar. Bu durumu yönetmek ve tedavi etmek çok zordur. Herhangi bir duygu duygusal bir biçimde deneyimlenebilir.

Etkiler, insan faaliyetlerini olumsuz yönde etkiler ve organizasyon düzeyini keskin bir şekilde azaltır. Etkide, bir kişi başını kaybetmiş gibi görünüyor, eylemleri mantıksız, durum dikkate alınmadan gerçekleştirilir. Duygunun nedeni ile ilgisi olmayan nesneler bir kişinin eylemlerinin alanına girerse, öfkeyle karşısına çıkan şeyi fırlatabilir, sandalyeyi itebilir, kalabalığa tokat atabilir. Kendi üzerindeki gücünü kaybeden bir kişi, kendini tamamen deneyime teslim eder.

Etkilenmenin tamamen kontrol edilemez olduğunu düşünmek yanlış olur. Görünüşte ani olmasına rağmen, duygunun belirli gelişim aşamaları vardır. Ve son aşamalarda, bir kişi kendi üzerindeki kontrolünü tamamen kaybettiğinde, durdurmak neredeyse imkansızsa, o zaman başlangıçta herhangi bir normal insan bunu yapabilir. Tabii ki, bu muazzam gönüllü çabalar gerektirir. Buradaki en önemli şey, duygulanım başlangıcını ertelemek, duygusal bir patlamayı “söndürmek”, kendini kısıtlamak ve kişinin davranışı üzerindeki kontrolünü kaybetmemektir.

Stres

• Ana makale: Stres

İnsan koşullarının bir başka geniş alanı, stres kavramı ile birleştirilir.

Altında stres(İngiliz stresinden - "baskı", "gerginlik"), her türlü aşırı etkiye tepki olarak ortaya çıkan duygusal durumu anlar.

Hiç kimse stres olmadan yaşayamaz ve çalışamaz. Ağır yaşam kayıpları, başarısızlıklar, denemeler, çatışmalar, zor ya da sorumlu işler yaparken stres zaman zaman herkes yaşar. Bazı insanlar stresle diğerlerinden daha kolay baş eder, yani. NS Strese dayanıklı.

Strese yakın bir duygusal durum sendromudur” tükenmişlik”. Bu durum, bir kişide, zihinsel veya fiziksel bir stres durumunda, uzun süre olumsuz duygular yaşarsa ortaya çıkar. Aynı zamanda, durumu değiştiremez veya olumsuz duygularla baş edemez. Duygusal tükenmişlik, genel duygusal arka planda azalma, kayıtsızlık, sorumluluktan kaçınma, diğer insanlara karşı olumsuzluk veya sinizm, mesleki başarıya ilgi kaybı, kişinin yeteneklerinin sınırlandırılması ile kendini gösterir. Kural olarak, duygusal tükenmenin nedenleri monotonluk ve monotonluk, kariyer gelişimi eksikliği, mesleki tutarsızlık, yaşa bağlı değişiklikler ve sosyo-psikolojik uyumsuzluktur. Duygusal tükenmişliğin ortaya çıkması için iç koşullar, belirli bir karakter türünün vurguları, yüksek kaygı, saldırganlık, uygunluk ve yetersiz düzeyde özlem olabilir. Duygusal tükenmişlik, profesyonel ve kişisel gelişime müdahale eder ve stres gibi psikosomatik bozukluklara yol açar.

Hüsran

Duygusal hayal kırıklığı durumu, tezahürlerinde strese benzer.

Hüsran(Lat. hayal kırıklığı - "aldatma", "hayal kırıklığı", "planların yok edilmesi") - hedefe ulaşma yolunda ortaya çıkan nesnel olarak aşılmaz (öznel olarak algılanan) zorlukların neden olduğu bir insanlık durumu.

Hayal kırıklığına, bilinci ve etkinliği yok edebilecek bir dizi olumsuz duygu eşlik eder. Bir hayal kırıklığı durumunda, bir kişi öfke, depresyon, dış ve iç saldırganlık gösterebilir.

Örneğin, herhangi bir aktivite gerçekleştirirken, bir kişi başarısız olur, bu da ona olumsuz duygulara neden olur - üzgün, kendinden memnuniyetsizlik. Böyle bir durumda çevrelerindeki insanlar destek verirse, hataları düzeltmeye yardım ederse, yaşanan duygular kişinin hayatında sadece bir bölüm olarak kalacaktır. Başarısızlıklar tekrarlanırsa ve önemli insanlar aynı anda sitem, utanç, yetersiz veya tembel olarak adlandırırsa, bu kişi genellikle duygusal bir hayal kırıklığı durumu geliştirir.

Hayal kırıklığı seviyesi, etkileyen faktörün gücüne ve yoğunluğuna, kişinin durumuna ve yaşam zorluklarına tepki biçimlerine bağlıdır. Özellikle sık sık hayal kırıklığının kaynağı, önemli kişisel ilişkileri etkileyen olumsuz bir sosyal değerlendirmedir. Bir kişinin sinir bozucu faktörlere karşı direnci (toleransı), duygusal uyarılabilirliğinin derecesine, mizacının tipine, bu tür faktörlerle etkileşim deneyimine bağlıdır.

Tutku, duygusal deneyimin özel bir şeklidir. Duygusal heyecanın yoğunluğu açısından tutku yaklaşımları etkiler, süre ve istikrar açısından ruh halini andırır. Tutkunun özelliği nedir? Tutku, bir kişinin düşüncelerinin ve eylemlerinin yönünü belirleyen güçlü, kalıcı, her şeyi kapsayan bir duygudur. Tutkunun nedenleri çeşitlidir - bilinçli inançlar tarafından belirlenebilir, bedensel arzulardan gelebilir veya patolojik bir kökene sahip olabilirler. Her durumda, tutku ihtiyaçlarımızla ve diğer kişilik özellikleriyle ilişkilidir. Tutku genellikle seçici ve anlamlıdır. Örneğin, müzik tutkusu, koleksiyonculuk, bilgi vb.

Tutku, bir kişinin tutku konusuyla ilgili tüm koşulların döndüğü, ihtiyacı karşılamanın yollarını temsil eden ve düşünen tüm düşüncelerini yakalar. Tutku konusuyla ilgili olmayan, ikincil, alakasız görünüyor. Örneğin, bir keşif üzerinde tutkuyla çalışan bazı bilim adamları, çoğu zaman uykuyu ve yemeği unutarak görünümlerine önem vermezler.

Tutkunun en önemli özelliği irade ile olan bağlantısıdır. Tutku, aktivite için en önemli motivasyonlardan biri olduğundan, çünkü büyük bir güce sahiptir. Gerçekte, tutkunun anlamının değerlendirilmesi iki yönlüdür. Kamuoyu değerlendirmede önemli bir rol oynar. Örneğin para hırsı, istifçilik, kimileri tarafından açgözlülük, paragözlük olarak kınanırken, aynı zamanda başka bir toplumsal grup çerçevesinde, tutumluluk, basiret olarak değerlendirilebilir.

Psikolojik öz-düzenleme: etki, stres, tükenmişlik, hayal kırıklığı, tutku

Kişinin duygusal durumlarını düzenleyememesi, etkiler ve streslerle başa çıkamaması, etkili mesleki faaliyetin önünde bir engeldir, işte ve ailede kişilerarası ilişkileri bozar, hedeflere ulaşılmasına ve niyetlerin uygulanmasına müdahale eder ve insan sağlığını bozar.

Güçlü bir duyguyla baş etmeye yardımcı olan ve duyguya dönüşmesini engelleyen özel teknikler vardır. Bunu yapmak için, istenmeyen bir duyguyu zamanında fark etmeniz ve fark etmeniz, kökenlerini analiz etmeniz, kas kelepçesini serbest bırakmanız ve rahatlamanız, derin ve ritmik nefes almanız, hayatınızdaki hoş bir olayın önceden hazırlanmış bir “görev imajını” çekmeniz önerilir. kendinize dışarıdan bakmaya çalışın. Etki önlenebilir, ancak bunun için dayanıklılık, öz kontrol, özel eğitim ve kişilerarası ilişkiler kültürü gerekir.

Duygusal tükenmeyi önlemenin yolu, çalışma koşullarının optimizasyonu ve duygusal bozuklukların erken evrelerinde psikolojik düzeltmedir.

Stresli zaman faktörü de önemlidir. Strese uzun süre maruz kalmak özellikle tehlikelidir. Örneğin, aşırı koşullarda 10-15 yıl boyunca insan vücudunun ciddi bir kalp krizini atlatmış gibi yıprandığı fark edilmiştir. Ve tersine, kısa süreli güçlü stres, bir kişiyi sanki onu “sallıyormuş gibi” harekete geçirir.

Bu nedenle, aşağıdakileri hatırlamanız gerekir:

• Ne pahasına olursa olsun stresten kaçınmaya ve ondan korkmaya çalışmamalısınız. Paradoksal olarak, doğrudur: “her zaman ölçülü ve sakin” yaşamaya ve çalışmaya ne kadar çok çalışırsanız, o kadar fazla stres sizi mahveder. Ne de olsa, streste yavaş yavaş ve sabırla kendi kendini yönetme deneyimi biriktirmek yerine, ondan “kaçacaksınız”.

Stresi etkili bir şekilde nasıl yöneteceğinizi, deneyimli bir tırmanıcının eylemleriyle karşılaştırabilirsiniz. Bir kimse, korkuya kapılarak çığa sırtını döner ve ondan kaçarsa, çığ onu yakalar ve helak eder. Ona karşı nasıl savunulacağını bilmek için tehlikeyle yüzleşmek gerekir.

• Stresinizi yönetmek için yararlı işlevlerini kullanmanız ve zararlı olanları ortadan kaldırmanız gerekir.

• Yapıcı stres ile insanların birbirinden birikmiş memnuniyetsizliği ortadan kalkar, önemli bir sorun çözülür ve insanlar arasındaki karşılıklı anlayış gelişir.
• Yıkıcı stres ile ilişkiler, tam bir ayrılmaya kadar keskin bir şekilde bozulur, sorun çözülmeden kalır, insanlar şiddetli suçluluk ve umutsuzluk duygularına sahiptir.

Hem meslekte hem de kişisel yaşamda en başarılı olanlar, kendilerini kontrol etmeyi öğrenmiş, kişisel öz-düzenleme psikotekniklerini geliştirmiş kişilerdir. Güçlü ve zayıf yönlerini bilirler, kendilerini nasıl dizginleyeceklerini, sabırlı olmayı ve içsel “patlamalarını” yavaşlatmayı bilirler.

Gelişmiş kişisel psikotekniğe sahip kişiler dört ana eylemi gerçekleştirir:

• İlk eylem: kimseyi suçlamazlar: ne kendilerini ne de başkalarını. "Vicdan sitemlerinden" muzdarip olmazlar ve stresli enerjilerini başkalarına "dökmezler".
• İkinci eylem: Stres gelişiminin ilk aşamasında, özdenetim hala korunduğunda ve "stres unsuru" tamamen yakalanmadığında, kendilerine hakim olmaya çalışırlar. Kendilerini zamanında durdurmaya çalışırlar. Büyük bir ticari bankanın önde gelen uzmanlarından biri bunu şöyle ifade etti: "B noktasına gitmemek önemlidir".
• Üçüncü perde: Kendilerini incelerler. Gelişmiş öz düzenlemeye sahip insanlar, içlerinde stresli bir durumun nasıl gelişmeye başladığının farkındadır. Başka bir deyişle, stres gelişiminin ilk aşamasında zamanla içsel benlik farkındalıklarındaki değişimin farkındadırlar.
• Dördüncü ve en önemli eylem. Gelişmiş öz düzenlemeye sahip insanlar, stres için en uygun stratejiyi sezgisel olarak bulurlar. Streste başarılı bir şekilde ustalaşanlar, karanlık stres enerjisini başkalarına “atmanın” medeni olmadığını ve bir anlamda kârsız olduğunu anlayanlardır. Gerekli iş bağlantıları kaybolur, kişisel ilişkiler yok edilir. Ayrıca, hatalarından dolayı kendilerini suçlayarak yıkıcı stres enerjisini kendilerine kanalize etmenin yapıcı olmadığını da anlarlar. Gerçekten, bundan ne değişir? Konu hala buna değer ve sorun çözülmedi.

Duygusal stresi azaltmak için şunlara ihtiyacınız vardır:

• olayların önemini doğru bir şekilde değerlendirmek;
• mağlubiyet durumunda “acımadı ve ben istedim” ilkesine göre hareket edin;
• fiziksel aktiviteyi arttırmak (birçok kadın çamaşır yıkamaya veya diğer ağır ev işlerini yapmaya başlar);
• yeni bir baskın oluşturmak, yani dikkati dağılmak;
• konuş, ağla;
• müzik dinlemek;
• bir gülümsemeye neden olmak, kahkaha atmak, mizah için gereklidir
• ciddiymiş gibi davranan komik olarak algılanacaktır;
• gevşeme egzersizi yapmak.

Bir kişide bir nesneye veya duruma verilen tepkinin bir sonucu olarak ortaya çıkan. Statik değildirler ve farklı ifade güçleri vardır. Bu tür durumlar, karakterinin ve psikotipinin verilerini belirler ve bunlara bağlıdır.

Temel duygusal durumlar: özellikler

Duygular üç parametre ile karakterize edilir:

1. değerlik. Bu, sözde duyguların tonudur: olumsuz ve olumlu olabilirler. İlginç bir gerçek, olumlu olanlardan çok daha fazla olumsuz duygunun olmasıdır.
2. Yoğunluk. Duygusal deneyimin gücü burada değerlendirilir. Dış fizyolojik belirtiler ne kadar belirginse, duygu o kadar güçlüdür. Bu parametre merkezi sinir sistemi ile yakından ilgilidir.
3. parametre insan davranışının aktivitesini etkiler. İki seçenekte sunulur: stenik ve duygular, eylemlerin felcine katkıda bulunur: kişi uyuşuk ve kayıtsızdır. Stenic ise eylemi teşvik eder.

Görüntüleme

Bir kişinin duygusal durumları, tezahürün gücü, kalitesi ve süresi ile tanımlanan 5 kategoriye ayrılır:

1. Mod. En uzun süreli duygusal durumlardan biridir. İnsan aktivitesini etkiler ve hem kademeli hem de aniden ortaya çıkabilir. Ruh halleri olumlu, olumsuz, geçici ve kalıcıdır.
2. Duygusal duygusal durumlar. Bu, bir kişiyi aniden bunaltan ve davranışta canlı bir tezahür ile karakterize edilen bir grup kısa süreli duygudur. Kısa süreye rağmen, duyguların ruh üzerindeki etkisi çok büyüktür ve yıkıcı bir karaktere sahiptir, organize etme ve gerçekliği yeterince değerlendirme yeteneğini azaltır. Bu durum ancak gelişmiş bir iradeye sahip kişiler tarafından kontrol edilebilir.
3. Stresli duygusal durumlar. Bir kişi öznel bir bakış açısıyla içeri girdiğinde ortaya çıkarlar. Çok fazla duygusal hasara maruz kalmışsa, şiddetli strese duygulanım eşlik edebilir. Stres bir yandan sinir sistemini olumsuz etkileyen olumsuz bir olgudur, diğer yandan insanı harekete geçirerek bazen hayatını kurtarmasına olanak sağlar.
4. Hüsran. Bir kişiyi depresif bir duruma sokan zorluklar ve engeller hissi ile karakterizedir. Davranışta, doğası ne olursa olsun, meydana gelen olaylara karşı öfke, bazen saldırganlık ve aynı zamanda olumsuz bir tepki vardır.
5. Duygusal tutku halleri. Bu duygu kategorisi, bir kişinin maddi ve manevi ihtiyaçlara tepkisinden kaynaklanır: örneğin, bir şeye yönelik güçlü bir arzu, üstesinden gelmesi zor olan bir nesne için çabalamasına neden olur. Davranışta aktivite gözlemlenir, kişilik güçte bir artış hisseder ve çoğu zaman daha dürtüsel ve proaktif hale gelir.

Bu sınıflandırmanın yanı sıra, tüm duyguları 2 kategoriye ayıran daha ayrıntılı bir sınıflandırma var.

Psikologlar 7 ana duyguyu tanımlar:

• neşe;
• kızgınlık;
• aşağılama;
• şaşkınlık;
• korkmak;
• iğrenme;
• üzüntü.

Temel duyguların özü, sinir sisteminden patolojiler olmadan uyumlu bir gelişim gösteren tüm insanlar tarafından yaşanmasıdır. Farklı kültürlerin ve sosyal çevrelerin temsilcilerinde (farklı derece ve miktarlarda da olsa) eşit olarak tezahür ederler.

Bu, belirli bir duygudan sorumlu olan belirli beyin yapılarının varlığından kaynaklanmaktadır. Bu nedenle, belirli bir dizi olası duygusal deneyim, başlangıçta bir kişinin içine yerleştirilmiştir.

19.-20. yüzyılların başında Poulsen'in cihazlarına bilgilerin kaydedildiği ilk manyetik kayıt ortamı, Çelik tel 1 mm çapa kadar. 20. yüzyılın başlarında bu amaçlar için de kullanılmıştır. haddelenmiş çelik şerit. Ancak bu taşıyıcıların kalite özellikleri çok düşüktü. 1908'de Kopenhag'daki Uluslararası Kongre'de derslerin 14 saatlik bir manyetik kaydını üretmek için yaklaşık 100 kg ağırlığında 2500 km'lik bir telin gerekli olduğunu söylemek yeterlidir. Ek olarak, tel ve çelik bant kullanma sürecinde, ayrı parçalarını birleştirmenin zorlu sorunu ortaya çıktı. Örneğin düğümlü tel manyetik kafadan geçmedi. Ayrıca, kafası kolayca karıştı ve ince çelik bant ellerini kesti. Çelik manyetik disk, 1906'da verilen ilk patent o zaman uygulanmadı.

Sadece 1920'lerin ikinci yarısından itibaren, icat edildiğinde toz manyetik bant, manyetik kaydın geniş ölçekli kullanımı başladı. Bir filme ferromanyetik toz uygulama teknolojisi için bir patent 1928'de Almanya'da Fritz Pfeimer tarafından alındı. İlk olarak, manyetik toz bir kağıt alt tabakaya, daha sonra yüksek mukavemetli malzeme kullanılana kadar selüloz asetata uygulandı.

1 Vasilevskii Yu.A. Manyetik kayıt ortamı. M., 1989.S. 5-6.

malzeme - polietilen tereftalat (lavsan). Manyetik tozun kalitesi de iyileştirildi. Özellikle, kobalt, krom oksit, demirin metal manyetik tozları ve alaşımlarının eklenmesiyle demir oksit tozları kullanılmaya başlandı ve bu da kayıt yoğunluğunu birkaç kez arttırmayı mümkün kıldı. Çalışma tabakası, manyetik toz, bağlayıcı, çözücü, plastikleştirici ve çeşitli katkı maddelerinden oluşan bir manyetik vernik formunda vakumlu biriktirme veya elektrolitik kaplama ile alt tabakaya uygulanır.

Esnek tabana ve çalışan manyetik katmana ek olarak, bant ek katmanlara sahip olabilir: koruyucu - çalışma katmanının yüzeyinde ve sürtünme önleyici - çalışma katmanını mekanik aşınmadan korumak için bandın arkasında, artırın bandın mekanik mukavemeti ve manyetik yüzeyde kaymasını iyileştirmek için kafalar. Sürtünme önleyici katman ayrıca manyetik bant üzerinde biriken elektrik yüklerini de ortadan kaldırır. Taban ve çalışma katmanı arasındaki ara (alt katman), çalışma ve sürtünme önleyici katmanların tabana yapışmasını iyileştirmeye hizmet eder.

Mekanik ses kayıt ortamından farklı olarak, manyetik bant bilgileri yeniden kaydetmek için uygundur. Bu tür kayıtların sayısı çok fazladır ve yalnızca manyetik bandın kendisinin mekanik gücü ile sınırlıdır.

1930'larda ortaya çıkan ilk kayıt cihazları makaradan makaraya idi. İçlerinde manyetik bant makaralara sarılmıştı. Ve başlangıçta bunlar 1 inç (25,4 mm) genişliğinde devasa bobinlerdi. Kayıt ve oynatma sırasında, bant dolu makaradan boş makaraya geri sarılmıştır.

1963'te Philips, çok ince manyetik bantların kullanılmasını mümkün kılan kaset kaydını geliştirdi. Maksimum kalınlıkları 3,81 mm genişliğinde sadece 20 mikrondur. Kaset kayıt cihazlarında her iki makara da özel bir kompakt kaset ve filmin sonu boş makaraya önceden sabitlenir. Başka bir deyişle, burada manyetik bant ve kaset tek bir işlevsel mekanizmadır. Kompakt kasetlere kayıt - iki yönlü. Toplam kayıt süresi genellikle 60, 90 ve 120 dakikadır.

1970'lerin sonlarında. ortaya çıktı mikrokasetler ebadı 50x33x8 mm, yani bir kibrit kutusu boyutu, portatif ses kayıt cihazları ve telesekreterli telefonlar için ve 1980'lerin ortalarında. - Pikasetler- üç kat daha az mikrokaset.

1952'den beri manyetik bant, elektronik bilgisayarlarda bilgi kaydetmek ve depolamak için kullanılmıştır. Manyetik bandın avantajı, bandın manyetik tabakasının toplam yüzey alanının diğer ortam türlerinden çok daha yüksek olması ve yalnızca uzunluğu ile sınırlı olması nedeniyle artan yoğunlukta kayıt yapma yeteneğidir. kayıt. Kaset Teyp Sürücüleri - kartuşlar birkaç TB kapasiteye ulaşacak ve yakın gelecekte kapasiteleri onlarca TB olacak. Kartuşlar için teyp sürücü mekanizmaları denir flamalar(İngilizce'den, akış - akış). Prensip olarak, bir kayıt cihazına benzerler.

Bununla birlikte, manyetik bandın da ciddi bir dezavantajı vardır. Kaydedilen bilgilere doğrudan erişime izin vermez. Bunu yapmak için, bant önce istenen konuma geri sarılmalıdır, bu da ondan bilgi okuma süresini önemli ölçüde artırır. Manyetik bant kasetleri (kartuşlar) da büyük boyutları ile karakterize edilir. Bu nedenle, şu anda esas olarak veri merkezlerinde, işletmelerde, büyük veri merkezlerinde ve ayrıca güvenilirliğin, çalışma kararlılığının, büyük kapasitenin ve nispeten düşük maliyetin olduğu sunucularda ve masaüstü iş istasyonlarında bilgi depolamak için kullanılırlar. Yedekleme sistemleri, hatalar, arızalar veya doğal afetler durumunda bilgilerin güvenliğini sağlamanıza olanak tanır.

Manyetik bir kasete yalnızca sesi değil, video bilgilerini de kaydedebilirsiniz. video kaset yapısı ses kaydı için kasete benzer. Ancak, çalışma katmanı genellikle daha karmaşık bir yapıya sahiptir. Gerçek şu ki, yüksek frekanslı video sinyalleri, çalışma katmanının tam yüzeyinde kaydedilir. Küçük metal parçacıklar onlar için kullanılabilir. Düşük frekanslar ise derine yerleştirilmesi tavsiye edilen büyük parçacıklar tarafından daha iyi iletilir. Bu nedenle, video çekimi için bir manyetik bandın çalışma katmanı iki katmandan oluşabilir. Video belgeleri için manyetik bant ayrıca mekanik stres, kirlilik ve video ekipmanına hızlı yüklemeden koruma sağlayan özel kasetlere yüklenir. 1980'lerde - 1990'larda yaygınlaştı. videokasetler artık yerini daha umut verici video medyalarına bırakmıştır.

İlk zamanlarda elektronik bilgisayarlar da kullanılıyordu. manyetik davullar.Özellikle, yerli büyük elektronik hesap makinesinde (BESM-6), yaklaşık 8 kg ağırlığında, ancak yalnızca 1 MB bellek kapasitesine sahip manyetik tamburlar kullanıldı.

1960'ların başından beri. başta bilgisayar depolama aygıtlarında olmak üzere yaygın kullanım manyetik diskler. Bunlar, birkaç mikron kalınlığında bir manyetik toz çalışma tabakası ile kaplanmış, 30 ila 350 mm çapında alüminyum veya plastik disklerdir. İlk başta, manyetik kaplama demir oksitten, daha sonra krom dioksitten oluşuyordu.

Bir disk sürücüsünde, bir teyp kaydedicide olduğu gibi, bilgi manyetik bir kafa kullanılarak, yalnızca bant boyunca değil, genellikle her iki tarafta da dönen bir diskin yüzeyinde bulunan eşmerkezli manyetik izler üzerinde kaydedilir. Manyetik diskler, sert ve esnektir, çıkarılabilir ve bir kişisel bilgisayarda yerleşiktir. Başlıca özellikleri şunlardır: bilgi kapasitesi, bilgiye erişim süresi ve arka arkaya okuma hızı.

Çıkarılamayan sabit sürücüler bir bilgisayarda yapısal olarak bir disk sürücüsü ile tek bir ünitede birleştirilir. Tek eksende paketler halinde monte edilirler. Disk paketi, gerekli temizliği ve sabit tozsuz hava basıncını sağlayan kapalı bir kasaya yerleştirilmiştir. Şu anda, hava yerine, dolgu maddesi olarak helyum asal gazının kullanımı başlamıştır, bu da düşük yoğunluğu nedeniyle enerji verimliliğini önemli ölçüde artırmaya izin vermektedir.

Her disk aynı sayıda ardışık parça (parça) içerir. Manyetik izin genişliği yaklaşık 1 µm'dir. 1973'te oluşturulan ilk sabit disk modelinde, tesadüfen ünlü Winchester av tüfeğinin "30/30" kalibresiyle çakışan ve sabit manyetik disklerin argo ismine yol açan 30 sektörden 30 parça vardı - "Winchester ", "Winchester'lar". İzler, manyetik kafalar tarafından oluşturulan kalıcı mıknatıslanma alanlarına karşılık gelen eşmerkezli dairelerdir. Sırayla, rayların her biri sırayla yerleştirilmiş sektörlere ayrılmıştır.

Sabit sürücülerin geliştirilmesindeki ana eğilim, iş mili kafasının dönüş hızında bir artış ve bilgiye erişim süresinde bir azalma ve sonuçta - verimlilikte bir artış ile birlikte kayıt yoğunluğunda kademeli bir artıştır. Başlangıçta birkaç GB'a ulaşan disk kapasitesi, 21. yüzyılın ikinci on yılının ortalarında 10 TB'a ulaştı (bilgisayar sabit disk kapasitesinin yıllık büyümesi yüzde 35-40). 2007'de ortaya çıkan dikey kayıt yöntemiyle disklere bu kadar çok miktarda bilgi yerleştirmek mümkün hale geldi. Yakın gelecekte, bu yöntem kapasiteyi 85 TB'a çıkaracak (86 milyon renkli fotoğraf veya 21.5 bin film kaydedebilirsiniz).

Sabit sürücüler, bilgilerin kalıcı olarak depolanması için tasarlanmıştır, aşağıdakiler dahil. bir bilgisayarla çalışırken gereklidir (sistem yazılımı, uygulama paketleri, vb.). Sabit diskler temelinde, birkaç TB'a kadar kapasiteye sahip harici depolama cihazları da üretilir.

Esnek plastik manyetik diskler (disketler,İngilizce'den, disketsiz asılı) yapay filmden yapılmıştır - mylar, aşınmaya dayanıklı ferrolak ile kaplanmıştır ve ortam için mekanik koruma sağlayan kasetler - özel sert plastik kasalara tek tek yerleştirilmiştir. Disket kaseti denir disket.

İlk disket 1967'de ortaya çıktı. 8 inç çapında ve 100 KB kapasiteliydi. 1976'da disketin boyutu 5,25 inç'e düşürüldü ve 1980'de Soni, esas olarak sonraki yıllarda üretilen 3,5 inç disket ve disket sürücüsünü geliştirdi.

Bilgi okumak ve yazmak için özel bir elektronik-mekanik cihaz kullanılır - bir disketin yerleştirildiği bir disk sürücüsü. Disket, disk sürücüsünün mili için merkezi bir deliğe sahiptir ve manyetik kafalara erişim için metal bir kapakla kapatılabilen ve içinden bilgilerin okunduğu ve yazıldığı bir delik olması durumunda. Bir diskete kayıt, bir teyp ile aynı prensibe göre gerçekleştirilir. Ayrıca kafanın manyetik çalışma tabakası ile doğrudan mekanik teması vardır, bu da malzeme taşıyıcının nispeten hızlı aşınmasına yol açar.

Tek bir 3.5 inçlik disketin kapasitesi tipik olarak 1.0 ila 2.0 MB arasındaydı. Standart disketler 1.44 MB kapasiteye sahipti. Bununla birlikte, 250 MB'a kadar kapasiteye sahip 3,5 inçlik disketler geliştirilmiştir.

Disketler oldukça titiz ortamlar olduğu ortaya çıktı. Sabit sürücülerden daha az aşınmaya dayanıklıdırlar ve manyetik alanlara ve yüksek sıcaklıklara karşı hassastırlar. Bütün bunlar genellikle kaydedilen verilerin kaybına yol açtı. Bu nedenle, disketler öncelikle belgelenmiş bilgilerin operasyonel olarak depolanması için kullanıldı. Artık bunların yerini daha güvenilir ve verimli flash tabanlı depolama ortamları alıyor.

XX yüzyılın son çeyreğinde dünyanın birçok ülkesinde ve 1990'lardan beri. - ve Rusya'da sözde plastik kartlar, bilgi depolama ve veri yönetimi için manyetik bir yöntem için bir cihazı temsil eder.

Plastik kartların öncülleri, sahibinin banka dışındaki kredibilitesini doğrulamak için kartondan yapılmış kartlardı. 1928'de Amerikan şirketlerinden biri 63 x 35 mm ölçülerinde metal kartlar üretmeye başladı. Sahibinin adı, şehri, eyaleti ve diğer bilgilerle kabartıldılar. Bu tür kartlar, büyük mağazalardaki düzenli müşterilere verildi. Mallar için ödeme yaparken, satıcı kartı özel bir makineden geçirdi, bunun sonucunda üzerine sıkılan harfler ve sayılar satış fişine basıldı. El yazısı satın alma tutarını içeren bu çek daha sonra itfa için bankaya gönderildi. VISA ödeme sisteminin ortaya çıktığı ilk modern kredi kartı 1958'de Bank of America tarafından yayınlandı.

Plastik kartlar üç katmandan oluşur: üzerine ince bir çalışma katmanının uygulandığı bir polyester taban ve bir koruyucu katman. Polivinil klorür genellikle baz olarak kullanılır, işlenmesi kolaydır, sıcaklığa, kimyasal ve mekanik strese dayanıklıdır. Bununla birlikte, bazı durumlarda, manyetik kartların temeli, sözde plastik - çift taraflı laminasyonlu kalın kağıt veya kartondur.

Çalışma tabakası (ferromanyetik toz), plastiğe ayrı dar şeritler şeklinde sıcak damgalama ile uygulanır. Fiziksel özelliklerine ve uygulama kapsamına göre manyetik şeritler iki tipe ayrılır: yüksek ve düşük. Son derece ercetik çizgiler siyahtır. Manyetik alanlara dayanıklıdırlar. Bunları kaydetmek için daha yüksek enerji gerekir. Kredi kartı, ehliyet vb. yani daha fazla dayanıklılık ve güvenliğin gerekli olduğu durumlarda kullanılırlar. Low-E manyetik şeritler kahverengidir. Daha az güvenlidirler, ancak kaydetmeleri daha kolay ve hızlıdır. Sınırlı son kullanma tarihlerine sahip kartlarda kullanılır.

Manyetik plastik kartların koruyucu tabakası şeffaf bir polyester filmden oluşur. Çalışma katmanını aşınmaya karşı korumak için tasarlanmıştır. Bazen, sahteciliği ve kopyalamayı önlemek için kaplamalar kullanılır. Koruyucu katman, iki on binlerce yazma ve okuma döngüsü sağlar.

Manyetik karta ek olarak, bilgileri plastik bir karta kaydetmenin başka yolları da olduğuna dikkat edilmelidir: grafik kaydı, kabartma (mekanik ekstrüzyon), barkodlama, lazer kaydı.

Günümüzde elektronik çipler, manyetik şeritler yerine plastik kartlarda giderek daha fazla kullanılmaktadır. Bu tür kartlar, basit manyetik kartların aksine, akıllı veya akıllı kartlar(İngilizceden, smart -smart). İçlerinde yerleşik olan mikroişlemci, önemli miktarda bilgi depolamanıza izin verir, banka ve ticari ödemeler sisteminde gerekli hesaplamaları yapmanızı sağlar, böylece plastik kartları çok işlevli bilgi taşıyıcılarına dönüştürür.

Mikroişlemciye (arayüze) erişim yöntemine göre, akıllı kartlar şunlar olabilir:

• - bir kontak arayüzü ile (yani, bir işlem gerçekleştirirken kart elektronik terminale takılır);
• - çift arayüzlü (hem temaslı hem de temassız olarak hareket edebilirler, yani kart ve harici cihazlar arasında veri alışverişi bir radyo kanalı üzerinden gerçekleştirilebilir).

Plastik kartların boyutları standartlaştırılmıştır. Uluslararası ISO-7810 standardına göre uzunlukları 85.595 mm, genişlik - 53.975 mm, kalınlık - 3.18 mm'dir.

Manyetik plastik ve sahte plastik kartların yanı sıra akıllı kartların uygulama kapsamı oldukça geniştir. Bankacılık sistemlerine ek olarak, kompakt bir bilgi taşıyıcısı, otomatik muhasebe ve kontrol sistemleri, sertifikalar, geçişler, İnternet kartları, mobil SIM kartlar, ulaşım biletleri, elektronik (biyometrik) pasaportlar vb. için bir tanımlayıcı olarak kullanılırlar.

Somut manyetik kayıt ortamı, elektromanyetik belgeleme teknolojileri ile birlikte sürekli olarak geliştirilmektedir. Boyutlarında bir azalma ve bilgiye erişim süresinde bir azalma ile manyetik ortamlara bilgi kaydı yoğunluğunda bir artış eğilimi vardır. Çok uzak olmayan bir gelecekte standart bir ortamın bellek kapasitesini şu anda çalışan cihazlara kıyasla birkaç bin kat artırmayı mümkün kılacak teknolojiler geliştirilmektedir. Ve daha uzak bir gelecekte, tek tek atomların manyetik parçacıkların rolünü oynayacağı bir taşıyıcının ortaya çıkması bekleniyor. Sonuç olarak, geliştiricilere göre kapasitesi mevcut standartları milyarlarca kat aşacak.

• Vasilevsky Yu.A. Kararnamesi. Op. S. 11, 225, 227-228; Levin V.I. op. tarafından S. 23-24.
• Manukov S. Nasıl kart aptalı olunmaz // Şirket. 2009. Sayı 27-28. 52.
• Fradkin V. Bilgi taşıyıcılarının geçmişi, bugünü ve geleceği // Bilgisayar Fiyatı. 2003. Sayı 46.

Manyetik ve optik sürücüler

Disket sürücüler: çalışma prensibi, özellikler, ana bileşenler. Sabit disk sürücüleri: form faktörleri, çalışma prensibi, türleri, ana özellikleri, çalışma modları. Manyetik diskleri yapılandırma ve biçimlendirme. Sabit manyetik disklerin bakımı için yardımcı programlar. Manyeto-optik ve kompakt disklerin mantıksal yapısı ve formatı. CD-R (RW), DVD-R (RW), ZIP sürücüleri: çalışma prensibi, ana bileşenler, teknik özellikler. Manyeto-optik sürücüler, flamalar, flash sürücüler. Ana modern modellerin gözden geçirilmesi.

Öğrenci şunları bilmelidir:

• FDD sürücüsünün çalışma prensibi ve ana bileşenleri;
• sabit disk sürücüsünün özellikleri ve çalışma modları;
• manyeto-optik ve kompakt disk sürücülerinin çalışma prensibi;
• optik ve manyeto-optik disklerin formatları;

Öğrenci şunları yapabilmelidir:

• çeşitli ortamlarda bilgi kaydetmek;
• sabit disk bakım yazılımı kullanın;
• sürücülerin ana özelliklerini belirlemek;

Dersin Hedefleri:

• - öğrencilere bilgi depolama cihazlarının ana bileşenleri hakkında bilgi vermek.
• - bilgi depolama cihazlarının türlerini ve özelliklerini incelemek.
• - öğrencilerin bilgi kültürünün eğitimi, dikkat, doğruluk, disiplin, azim.
• - bilişsel ilgilerin gelişimi, öz kontrol becerileri, not alma yeteneği.

Teorik kısım.

Manyetik ortamda veri depolama

Hemen hemen tüm kişisel bilgisayarlar, manyetik veya optik ilkeleri kullanan ortamlarda bilgi depolar. Manyetik depolama, ikili verileri düz bir disk veya bant üzerinde "kalıplanmış" küçük, manyetize edilmiş metal parçacıklara yönlendirir. Bu manyetik "kalıp" daha sonra ikili bir veri akışına çözülebilir.

Manyetik ortam - sabit sürücüler ve disketler - elektromanyetizmaya dayanır. Özü, bir iletkenden bir elektrik akımı geçtiğinde, çevresinde bir manyetik alan oluşması gerçeğinde yatmaktadır (Şekil 1). Bu alan, içinde sıkışan ferromanyetik maddeye etki eder. Akımın yönü değiştiğinde, manyetik alanın polaritesi de değişir. Elektromanyetizma olgusu, elektrik motorlarında, dönen bir şaft üzerine monte edilmiş mıknatıslara etki eden kuvvetleri oluşturmak için kullanılır.

Bununla birlikte, bunun tersi bir etki de vardır: alternatif bir manyetik alana maruz kalan bir iletkende bir elektrik akımı ortaya çıkar. Manyetik alanın polaritesi değiştiğinde elektrik akımının yönü de değişir (Şekil 2).

Herhangi bir disk sürücüsündeki okuma / yazma kafası, U şeklinde bir ferromanyetik çekirdekten ve etrafına sarılmış bir elektrik akımının akabileceği bir bobinden (sargı) oluşur. Sargıdan akım geçtiğinde, kafanın çekirdeğinde (manyetik devre) bir manyetik alan oluşur (Şekil 3). Akan akımın yönü değiştirildiğinde, manyetik alanın polaritesi de değişir. Özünde, kafalar, geçen elektrik akımının yönünü değiştirerek polaritesi çok hızlı bir şekilde değiştirilebilen elektromıknatıslardır.

Pirinç. 2. Bir iletken manyetik alanda hareket ettiğinde, içinde bir elektrik akımı oluşur.
Pirinç. 3. Okuma / yazma kafası

Çekirdekteki manyetik alan, U harfinin tabanında "kesilmiş" bir boşluğun varlığı nedeniyle kısmen çevreleyen alana yayılır. Boşluğun (taşıyıcının çalışma tabakası) yakınında başka bir ferromıknatıs varsa, o zaman manyetik alan içinde lokalizedir, çünkü bu tür maddeler havadan daha düşük bir manyetik dirence sahiptir ... Boşluğu geçen manyetik akı, manyetik parçacıklarının (alanlarının) alan hareketi yönünde kutuplaşmasına yol açan taşıyıcı aracılığıyla kapatılır. Alanın yönü ve dolayısıyla taşıyıcının kalıcı mıknatıslanması, kafa sargısındaki elektrik alanının polaritesine bağlıdır.

Esnek manyetik diskler genellikle lavsan üzerinde yapılır ve sabit diskler, üzerine bir ferromanyetik malzeme tabakasının uygulandığı bir alüminyum veya cam alt tabaka üzerinde yapılır. Çalışma tabakası esas olarak çeşitli katkı maddeleri içeren demir oksitten oluşur. Temiz bir disk üzerinde bireysel alanlar tarafından oluşturulan manyetik alanlar rastgele yönlendirilir ve disk yüzeyinin herhangi bir genişletilmiş (makroskopik) alanını karşılıklı olarak telafi eder, bu nedenle kalıcı mıknatıslanması sıfırdır.

Disk yüzeyinin bir kısmı, kafa boşluğunun yakınında çekilirken bir manyetik alana maruz kalırsa, alanlar belirli bir yönde hizalanır ve manyetik alanları artık birbirini iptal etmez. Sonuç olarak, bu alanda sonradan tespit edilebilen artık bir mıknatıslanma ortaya çıkar. Bilimsel terimlerle söyleyebiliriz: disk yüzeyinin belirli bir alanı tarafından oluşturulan artık manyetik akı sıfır olmaz.

Kafa tasarımlarını oku/yaz

Disk sürücü teknolojisinin gelişmesiyle birlikte okuma/yazma kafalarının tasarımı da gelişmiştir. İlk kafalar sarılı çekirdeklerdi (elektromıknatıslar). Modern standartlara göre boyutları çok büyüktü ve kayıt yoğunluğu son derece düşüktü. Yıllar geçtikçe, kafa tasarımları ilk ferrit çekirdek kafalardan modern tiplere kadar uzun bir yol kat etti.

En yaygın olarak kullanılan kafalar aşağıdaki dört türdendir:

• ferrit;
• boşlukta metal (MIG);
• ince film (TF);
• manyetorezistif (MR);
• dev manyetorezistif (GMR).
• Ferrit kafalar

Klasik ferrit kafalar ilk olarak IBM'in Winchester 30-30 sürücüsünde kullanıldı. Çekirdekleri preslenmiş ferrit (demir oksit bazlı) temelinde yapılır. Boşluktaki manyetik alan, sargıdan bir elektrik akımı geçtiğinde meydana gelir. Buna karşılık, sargıdaki boşluk yakınında manyetik alan kuvveti değiştiğinde, bir elektromotor kuvveti indüklenir. Böylece kafa çok yönlüdür, yani. hem yazmak hem de okumak için kullanılabilir. Ferrit kafaların boyutları ve ağırlığı, ince film olanlardan daha büyüktür; bu nedenle disklerin yüzeyleri ile istenmeyen temaslarını önlemek için boşluğun arttırılması gerekmektedir.

Ferrit kafaların varlığı sırasında, orijinal (monolitik) tasarımları önemli ölçüde iyileştirildi. Özellikle, küçük bir ferrit çekirdeği seramik bir gövdeye yerleştirilmiş olan cam-ferrit (kompozit) kafalar geliştirilmiştir. Çekirdeğin genişliği ve bu tür kafaların manyetik boşluğu daha küçüktür, bu da kayıt izlerinin yoğunluğunu arttırmaya izin verir. Ek olarak, harici manyetik girişime karşı duyarlılıkları azalır.

• Boşlukta metal olan kafalar

Metal-In-Gap (MIG) kafalar, kompozit ferrit kafa tasarımındaki iyileştirmelerin sonucudur. Bu tür kafalarda çekirdeğin arkasında bulunan manyetik boşluk metal ile doldurulur. Sonuç olarak, çekirdek malzemenin manyetik doygunluğa eğilimi önemli ölçüde azalır, bu da çalışma aralığındaki manyetik indüksiyonu arttırmayı ve dolayısıyla diske daha yüksek yoğunlukta yazmayı mümkün kılar. Ek olarak, boşluktaki metal ile kafa tarafından oluşturulan manyetik alanın gradyanı daha yüksektir, bu da disk yüzeyinde sınırları daha belirgin olan manyetize alanların oluştuğu anlamına gelir (işaret dönüş bölgelerinin genişliği azalır).

Bu kafalar, yüksek bir zorlayıcı kuvvete ve ince film çalışma katmanına sahip ortamların kullanılmasına izin verir. Toplam ağırlığı azaltarak ve tasarımı geliştirerek, bu tür kafalar taşıyıcının yüzeyine daha yakın yerleştirilebilir.

Boşlukta metal bulunan kafalar iki tiptir: tek taraflı ve iki taraflı (yani bir ve iki metalize boşluklu). Tek taraflı kafalarda, manyetik alaşım tabakası sadece arka (çalışmayan) boşlukta ve çift taraflı kafalarda her ikisinde de bulunur. Metal tabaka, vakum biriktirme ile uygulanır. Bir manyetik alaşımın doygunluk indüksiyonu, daha önce belirtildiği gibi, yüksek kapasiteli sürücülerde kullanılan yüksek bir zorlayıcı kuvvete sahip medya üzerine kayıt yapılmasına izin veren ferritin yaklaşık iki katıdır. Bu açıdan ters çevrilebilir kafalar tek taraflı olanlardan daha iyidir.

• İnce film kafaları

İnce Film (TF) kafaları, entegre devrelerle neredeyse aynı teknoloji kullanılarak üretilir, yani. fotolitografi ile. Sonuç olarak küçük ve hafif olan bir alt tabaka üzerine aynı anda birkaç bin kafa "basılabilir".

İnce film kalıplarındaki çalışma aralığı çok dar yapılabilir ve genişliği üretim sırasında ilave manyetik olmayan alüminyum alaşım katmanları oluşturularak ayarlanır. Alüminyum, çalışma boşluğunu tamamen doldurur ve diskle kazara temas durumunda hasardan (kenar talaşından) iyi korur. Çekirdeğin kendisi, doygunluk indüksiyonu ferritinkinden 2-4 kat daha yüksek olan bir demir ve nikel alaşımından yapılmıştır.

Diskin yüzeyindeki ince film kafaları tarafından oluşturulan kalıcı mıknatıslanma alanları, çok yüksek bir kayıt yoğunluğunun elde edilmesini mümkün kılan, açıkça tanımlanmış sınırlara sahiptir. Kafaların hafifliği ve küçük boyutu nedeniyle, ferrit ve MIG kafalarına kıyasla disklerin yüzeyleri ile aralarındaki boşluğu önemli ölçüde azaltmak mümkündür: bazı sürücülerde değeri 0,05 mikronu geçmez. Sonuç olarak, ilk olarak, taşıyıcının yüzey alanlarının kalıcı mıknatıslanması artar ve ikinci olarak, sinyal genliği artar ve okuma modunda sinyal-gürültü oranı iyileşir, bu da nihai olarak veri kaydının ve okumanın güvenilirliğini etkiler.

Günümüzde, ince film kafaları, çoğu yüksek kapasiteli sürücüde, özellikle küçük boyutlu modellerde, pratik olarak boşlukta metal olan kafaların yerini alarak kullanılmaktadır. Tasarımları ve özellikleri sürekli gelişiyor, ancak büyük olasılıkla yakın gelecekte manyetorezistif kafaların yerini alacaklar.

• Manyetodirençli kafalar

Manyeto Dirençli (MR) kafalar nispeten yenidir. IBM tarafından geliştirilmiştir ve depolama cihazlarının kayıt yoğunluğu ve hızının en yüksek değerlerine ulaşılmasına izin verir. Manyeto dirençli kafalar ilk olarak 1991 yılında bir IBM 1 GB (3,5 ″) sabit diskine kuruldu.

Tüm kafalar dedektördür, yani. manyetizasyon bölgelerindeki değişiklikleri kaydeder ve bunları veri olarak yorumlanabilecek elektrik sinyallerine dönüştürür. Bununla birlikte, manyetik kayıtla ilgili bir sorun vardır: ortamın manyetik alanları azaldıkça, kafanın sinyal seviyesi azalır ve gürültüyü "gerçek" sinyalle karıştırma olasılığı vardır. Bu sorunu çözmek için, bir sinyalin varlığını daha güvenilir bir şekilde belirleyebilen etkili bir okuma kafasına sahip olmak gerekir.

Manyeto dirençli kafalar, tasarımlarında ek unsurlar olduğundan ve teknolojik süreç birkaç ek aşama içerdiğinden, diğer kafa türlerinden daha pahalı ve daha karmaşıktır. Manyetorezistif kafalar ile geleneksel kafalar arasındaki temel farklar şunlardır:

• direnç sensörüne ölçüm akımı sağlamak için bunlara ek teller bağlanmalıdır;
• Üretim sürecinde 4-6 ek maske (fotomaske) kullanılır;
• yüksek hassasiyetleri nedeniyle, manyetorezistif kafalar harici manyetik alanlara daha duyarlıdır, bu nedenle dikkatli bir şekilde korunmaları gerekir.

Daha önce düşünülen tüm kafalarda, aynı boşluk yazma ve okuma sürecinde “çalıştı” ve manyetorezistif kafada her biri kendi çalışması için iki tane var. Bir çalışma aralığına sahip kafaları tasarlarken, genişlik seçiminden ödün vermeniz gerekir. Gerçek şu ki, okuma modunda kafanın parametrelerini iyileştirmek için, boşluğun genişliğini azaltmak (çözünürlüğü artırmak için) ve kayıt sırasında manyetik akı nüfuz ettiğinden boşluk daha geniş olmalıdır. çalışma tabakasına daha büyük bir derinliğe ("kalınlık boyunca "mıknatıslama"). İki boşluklu manyetorezistif kafalarda, her biri optimal bir genişliğe sahip olabilir. İncelenen kafaların bir başka özelliği de kayıt (ince film) kısmının disk üzerinde okuma ünitesinin çalışması için gerekli olandan (manyetorezistif) daha geniş izler oluşturmasıdır. Bu durumda, okuma kafası bitişik izlerden daha az manyetik parazit "toplar".

• Dev manyetorezistif kafalar

1997'de IBM, çok daha fazla hassasiyete sahip yeni bir manyetorezistif kafa tipini duyurdu. Bunlara Dev Manyetodirençli (GMR) kafalar deniyordu. Bu ismi kullanılan etkiye göre aldılar (standart manyetorezistif kafalardan daha küçük olmalarına rağmen). GMR etkisi 1988'de çok güçlü bir manyetik alana yerleştirilmiş kristallerde keşfedildi (sabit disk sürücülerinde kullanılan manyetik alanın yaklaşık 1000 katı).

Veri kodlama yöntemleri

Manyetik veriler analog biçimde saklanır. Aynı zamanda, verilerin kendisi bir sıfırlar ve birler dizisi olduğu için dijital biçimde sunulur. Kayıt yapıldığında, manyetik kafaya gelen dijital bilgi, disk üzerinde karşılık gelen polaritenin manyetik alanlarını oluşturur. Kayıt sırasında başa pozitif bir sinyal gelirse, manyetik alanlar bir yönde ve negatifse zıt yönde polarize olur. Kaydedilen sinyalin polaritesi değiştiğinde, manyetik alanların polaritesi de değişir.

Oynatma sırasında kafa aynı polariteye sahip bir grup manyetik alan kaydederse, herhangi bir sinyal üretmez; lazer, yalnızca kafa polaritede bir değişiklik algıladığında gerçekleşir. Bu kutupların tersine çevrildiği anlara, işaretlerin tersine çevrilmesi denir. Her işaret değişikliği, okuma kafasının bir voltaj darbesi yaymasına neden olur; cihazın veri okuması sırasında kaydettiği bu darbelerdir. Ancak aynı zamanda, okuma kafası tam olarak yazılandan farklı bir sinyal üretir; aslında, her biri bir işaret değişikliği anına karşılık gelen bir dizi dürtü yaratır.

Darbeleri kayıt sinyalinde en uygun şekilde konumlandırmak için ham ham veriler, kodlayıcı / kod çözücü adı verilen özel bir cihazdan geçirilir. Bu cihaz, ikili verileri, kayıt yolunda işaret ters bölgelerinin yerleştirilmesi için optimize edilmiş elektrik sinyallerine dönüştürür. Okuma sırasında, kodlayıcı/kod çözücü ters dönüşümü gerçekleştirir: sinyalden ikili veri dizisini yeniden oluşturur. Yıllar boyunca, geliştiricilerin temel amacı, bilgi kaydetme ve okumada maksimum verimlilik ve güvenilirlik elde etmek olan çeşitli veri kodlama yöntemleri geliştirilmiştir.

Dijital verilerle çalışırken senkronizasyon özellikle önemlidir. Okuma veya yazma sırasında, her bir işaret değişikliği anını doğru bir şekilde belirlemek çok önemlidir. Senkronizasyon yoksa, işaret değişikliği anı yanlış belirlenebilir, bunun sonucunda bilgi kaybı veya bozulması kaçınılmazdır. Bunu önlemek için verici ve alıcı cihazların çalışması kesinlikle senkronize edilmelidir. Bu sorunu çözmenin iki yolu vardır. İlk olarak, ayrı bir iletişim kanalı üzerinden özel bir senkronizasyon sinyali (veya senkronizasyon sinyali) ileterek iki cihazın çalışmasını senkronize edin. İkinci olarak, senkronizasyon sinyalini veri sinyaliyle birleştirin ve bunları aynı kanal üzerinden birlikte iletin. Bu, çoğu veri kodlama yönteminin özüdür.

En çeşitli yöntemlerin birçoğu geliştirilmiş olmasına rağmen, bugün bunlardan sadece üçü fiilen kullanılmaktadır:

• frekans modülasyonu (FM);
• değiştirilmiş frekans modülasyonu (MFM);
• Alan Uzunluğu Sınırlı (RLL) kodlamasını kaydedin.

Frekans Modülasyonu (FM)

FM (Frekans Modülasyonu) kodlama yöntemi diğerlerinden önce geliştirildi ve erken PC'lerde tek yoğunluklu (tek yoğunluklu) disketlere kayıt yapılırken kullanıldı. Bu tek taraflı disketlerin kapasitesi sadece 80 KB idi. 1970'lerde FM kaydı birçok cihazda kullanılıyordu, ancak şimdi tamamen terk edildi.

Değiştirilmiş frekans modülasyonu (MFM)

MFM (Modifiye Frekans Modülasyonu) yönteminin geliştiricilerinin temel amacı, FM kodlamasına kıyasla aynı miktarda veriyi kaydetmek için işaret değiştirme bölgelerinin sayısını azaltmak ve buna bağlı olarak taşıyıcının potansiyel kapasitesini artırmaktı. Bu kayıt yöntemi ile sadece senkronizasyon için kullanılan işaret değiştirme alanlarının sayısı azaltılmıştır. Senkronizasyon geçişleri, yalnızca sıfır veri bitine sahip hücrelerin başına ve yalnızca öncesinde bir sıfır bit varsa yazılır. Diğer tüm durumlarda, eşitleme işareti ters bölgesi oluşturulmaz. Diske yerleştirilmesiyle aynı izin verilen yoğunluğa sahip işaret değiştirme bölgelerinin sayısındaki böyle bir azalma nedeniyle, bilgi kapasitesi FM yöntemiyle kayda kıyasla iki katına çıkar.

Bu nedenle MFM disklerine genellikle çift yoğunluklu diskler denir. Dikkate alınan kayıt yöntemiyle, aynı sayıda işaret değiştirme bölgesi, FM kodlamaya göre iki kat daha fazla “faydalı” veriye sahip olduğundan, ortama bilgi okuma ve yazma hızı da iki katına çıkar.

Kayıt Alanı Uzunluğu Kısıtlı Kodlama (RLL)

Açık farkla en popüler kodlama yöntemi Run Length Limited'dir (RLL). Bir diske, MFM yöntemini kullanarak kayıt yapmaktan bir buçuk kat daha fazla ve FM kodlamadan üç kat daha fazla bilgi yerleştirmenize olanak tanır. Bu yöntemi kullanırken, tek tek bitler değil, tüm gruplar kodlanır, bunun sonucunda belirli işaret değiştirme bölgeleri dizileri oluşturulur.

RLL yöntemi IBM tarafından geliştirildi ve ilk olarak büyük makinelerdeki disk sürücülerinde kullanıldı. 1980'lerin sonlarında PC'lerde sabit disk sürücülerinde kullanılıyordu ve bugün hemen hemen tüm PC'lerde kullanılmaktadır.

Depolama kapasitesinin ölçülmesi

Aralık 1998'de, bir elektroteknik standardizasyon standardı olan Uluslararası Elektroteknik Komisyonu (IEC), resmi bir standart olarak, veri işleme ve iletimde kullanım için ölçüm birimleri için bir isim ve sembol sistemi tanıttı. Yakın zamana kadar ondalık ve ikili ölçüm sistemlerinin aynı anda kullanılmasıyla bir megabayt, hem 1 milyon bayta (106) hem de 1.048.576 bayta (220) eşit olabiliyordu. Manyetik ve diğer depolama cihazlarının kapasitesini ölçmek için kullanılan birimlerin standart kısaltmaları tabloda verilmiştir. 1.

Yeni standarda göre 1 MiB (mebibayt) 220 (1.048.576) bayt ve 1 MB (megabayt) 106 (1.000.000) bayt içerir. Ne yazık ki, birimlerin ikili katlarını ondalık olanlardan ayırmanın genel kabul görmüş bir yolu yoktur. Başka bir deyişle, İngilizce kısaltması MB (veya M) hem milyonlarca bayt hem de megabayt anlamına gelebilir.

Tipik olarak, depolama kapasiteleri ikili birimlerde ölçülür, ancak depolama kapasiteleri hem ondalık hem de ikili birimlerdedir, bu da genellikle karışıklığa yol açar. Ayrıca İngilizce sürümde bitler (bitler) ve baytlar (Bytes) ilk harf durumunda farklılık gösterir (küçük harf veya büyük harf olabilir). Örneğin, milyonlarca bitten bahsederken, küçük harf “b” kullanılır, bu da saniyede milyon bit için ölçü biriminin Mbps olmasını sağlarken MBps, saniyede milyon bayt anlamına gelir.

sabit disk nedir

Bilgisayarın en gerekli ve aynı zamanda en gizemli bileşeni sabit disk sürücüsüdür. Bildiğiniz gibi, veri depolamak için tasarlanmıştır ve başarısızlığının sonuçları genellikle felakettir. Bilgisayarınızı düzgün bir şekilde çalıştırmak veya yükseltmek için, onun ne olduğu hakkında iyi bir fikre sahip olmanız gerekir - bir sabit disk sürücüsü.

Depolamanın ana unsurları birkaç yuvarlak alüminyum veya kristal olmayan camsı plakadır. Disketlerin (disketlerin) aksine bükülemezler; bu nedenle sabit disk adı belirdi (Şekil 4). Çoğu aygıtta çıkarılabilir değildirler, bu nedenle bazen bu tür sürücülere sabit (sabit disk) denir. Iomega Zip ve Jaz cihazları gibi çıkarılabilir sürücüler de vardır.

Son Başarılar

Sabit sürücülerin kişisel bilgisayarların ortak bileşenleri haline gelmesinden bu yana geçen yaklaşık 20 yılda, parametreleri kökten değişti. Sabit diskleri geliştirme sürecinin ne kadar ilerlediği hakkında bir fikir vermek için, işte en parlak gerçeklerden bazıları.

5,25 "sürücüler için maksimum kapasiteler 10 MB'den (1982) yarım yükseklikte 3,5" sürücüler için 180 GB'a veya daha fazlasına yükseltilmiştir (Seagate Barracuda 180). Dizüstü bilgisayarlarda kullanılan yüksekliği 12,5 mm'den az olan 2,5 inçlik sürücülerin kapasitesi 32 GB'a yükseldi (IBM Travelstar 32GH). 10 GB'den küçük sabit diskler, modern masaüstü bilgisayarlarda pek kullanılmaz.

Veri aktarım hızları IBM XT (1983) üzerinde 85-102 KB/sn'den en hızlı sistemlerde (Seagate Cheetah 73LP) 51.15 MB/sn'ye yükselmiştir.

Ortalama arama süresi (yani, kafayı istenen yola ayarlama süresi), IBM XT bilgisayarında (1983) 85 ms'den bugün mevcut olan en hızlı disk sürücülerinden birinde (Seagate Cheetah X15) 4,2 ms'ye düşmüştür.

1982'de 10MB'lık bir diskin maliyeti 1.500 doların üzerindeydi (megabayt başına 150 dolar). Günümüzde, sabit disklerin maliyeti megabayt başına yarım sente düştü.

Sabit diskler nasıl çalışır?

Sabit disk sürücülerinde, veriler, Şekil 2'de gösterildiği gibi, parçalara ve sektörlere (her biri 512 bayt) bölünmüş, dönen manyetik disklerin yüzeyinden evrensel okuma / yazma kafaları tarafından yazılır ve okunur. 5.

Sürücülerde genellikle birden fazla disk bulunur ve veriler her birinin her iki tarafına da yazılır. Çoğu sürücüde en az iki veya üç disk bulunur (dört veya altı tarafa kayıt yapılmasına izin verir), ancak en fazla 11 veya daha fazla disk içeren sürücüler de vardır. Disklerin her tarafında aynı tipte (eşit olarak yerleştirilmiş) izler bir silindirde birleştirilir (Şekil 6). Diskin her bir tarafının kendi okuma/yazma yolu vardır, ancak tüm kafalar ortak bir çubuk veya raf üzerine monte edilmiştir. Bu nedenle kafalar birbirinden bağımsız hareket edemez ve sadece senkron hareket eder.

Sabit sürücüler, disket sürücülerden çok daha hızlı döner. İlk modellerin çoğunda bile dönüş hızları 3600 rpm idi (yani bir disket sürücüden 10 kat daha fazla) ve yakın zamana kadar sabit sürücüler için neredeyse standarttı. Ancak günümüzde sabit disklerin dönüş hızı arttı. Örneğin, bir Toshiba dizüstü bilgisayarda 3,3 GB'lık bir disk 4.852 rpm'de dönüyor, ancak zaten 5.400, 5.600, 6.400, 7.200, 10.000 ve hatta 15.000 rpm frekanslarına sahip modeller var. Belirli bir sabit diskin hızı, dönüş frekansına, kafa sisteminin hareket hızına ve yoldaki sektörlerin sayısına bağlıdır.

Sabit diskin normal çalışması sırasında, okuma / yazma kafaları disklere dokunmaz (ve dokunmamalıdır!). Ancak gücü kapattığınızda ve diskleri durdurduğunuzda yüzeye batarlar. Cihazın çalışması sırasında dönen diskin başı ile yüzeyi arasında çok küçük bir hava boşluğu (hava yastığı) oluşur. Bu boşluğa bir toz zerresi girerse veya bir şok meydana gelirse, kafa "tam hızda" dönen disk ile "çarpışacaktır". Darbe yeterince güçlüyse, kafa kırılır. Bunun sonuçları farklı olabilir - birkaç bayt veri kaybından tüm sürücünün arızalanmasına kadar. Bu nedenle, çoğu sürücüde, manyetik disklerin yüzeyleri alaşımlıdır ve özel yağlayıcılarla kaplanmıştır, bu da cihazların günlük kafaların “yükselmelerine” ve “inişlerine” ve daha ciddi şoklara dayanmasını sağlar.

Pirinç. 6. Sabit Disk Silindiri

Parçalar ve sektörler

Parça, diskin bir tarafındaki verilerin bir "halkası"dır. Diskteki kayıt parçası, depolama birimi olarak kullanılamayacak kadar büyük. Birçok sürücüde kapasitesi 100 bin baytı aşıyor ve küçük bir dosyayı depolamak için böyle bir blok tahsis etmek son derece israf oluyor. Bu nedenle diskteki izler sektör adı verilen numaralandırılmış bölümlere ayrılmıştır.

Parçaların yoğunluğuna ve sürücü tipine bağlı olarak sektör sayısı farklı olabilir. Örneğin, bir disket izi 8 ila 36 sektör arasında olabilir ve bir sabit disk izi 380 ila 700 arasında olabilir. Standart biçimlendirme programları kullanılarak oluşturulan sektörler 512 bayt kapasiteye sahiptir, ancak bu değerin değişmesi olasıdır. gelecek.

Bir pistteki sektörler, sıfırdan sayılan kafa ve silindirlerin aksine, birden numaralandırılır. Örneğin, 3,5 inçlik bir HD (Yüksek Yoğunluk) disket (1,44 MB kapasite) 0 ila 79 arasında numaralandırılmış 80 silindir içerir, sürücü iki kafaya (0 ve 1 numaralı) sahiptir ve her silindir izi 18 sektöre (1- 18).

Bir diski biçimlendirirken, her sektörün başında ve sonunda, denetleyicinin sektörün başlangıcını ve sonunu belirlediği diğer hizmet bilgilerinin yanı sıra numaralarını kaydetmek için ek alanlar oluşturulur. Bu, biçimlendirilmemiş ve biçimlendirilmiş disk kapasiteleri arasında ayrım yapmanızı sağlar. Biçimlendirmeden sonra disk kapasitesi azalır ve buna katlanmak zorunda kalırsınız, çünkü sürücünün normal çalışmasını sağlamak için servis bilgileri için bir miktar disk alanı ayrılmalıdır.

Her sektörün başında, başlangıcı ve sektör numarasını belirleyen başlığı (veya önek kısmı) ve sonunda - doğrulamak için gereken sağlama toplamını (sağlama toplamı) içeren sonuç (veya sonek kısmı) yazılır. veri bütünlüğü... Çoğu yeni sürücü, daha büyük miktarda veriyi barındırabilen bir başlık yerine Kimliksiz bir kayıt kullanır. Belirtilen hizmet alanları bilgisine ek olarak, her sektör 512 bayt kapasiteli bir veri alanı içerir.

Açıklık için, sektörlerin bir kitaptaki sayfalar olduğunu hayal edin. Her sayfa metin içerir, ancak kenar boşlukları (üst, alt, sağ ve sol) olduğundan sayfadaki tüm alanı doldurmaz. Servis bilgileri, örneğin bölüm başlıkları (analojimizde bu, yol ve silindir sayılarına karşılık gelecektir) ve sayfa numaraları (sektör sayılarına karşılık gelir) gibi kenarlara yerleştirilir. Bir sayfadaki alanlara benzeyen diskteki alanlar, disk biçimlendirildiğinde oluşturulur; daha sonra servis bilgileri de bunlara kaydedilir. Ek olarak, disk biçimlendirme sırasında, her sektörün veri alanları kukla değerlerle doldurulur. Diski biçimlendirdikten sonra, veri alanına her zamanki gibi bilgi yazabilirsiniz. Sektör başlıklarında ve sonuçlarında yer alan bilgiler, normal veri yazma işlemleri sırasında değişmez. Yalnızca diski yeniden biçimlendirerek değiştirebilirsiniz.

Diskleri biçimlendirme

İki tür disk biçimlendirme vardır:

• fiziksel veya düşük seviyeli biçimlendirme;
• mantıksal veya üst düzey biçimlendirme.

Disketleri Explorer Windows 9x veya DOS FORMAT komutunu kullanarak biçimlendirirken, her iki işlem de gerçekleştirilir, ancak sabit diskler için ayrı ayrı gerçekleştirilmelidir. Ayrıca, bir sabit disk için, belirtilen iki biçimlendirme işlemi arasında gerçekleştirilen üçüncü bir aşama vardır - diski bölümlere ayırmak. Aynı bilgisayarda birden fazla işletim sistemi kullanmayı düşünüyorsanız, bölümleme kesinlikle gereklidir. Fiziksel biçimlendirme, işletim sistemi özelliklerinden ve üst düzey biçimlendirme seçeneklerinden (farklı işletim sistemleri için farklı olabilir) bağımsız olarak her zaman aynı şekilde yapılır. Bu, birden fazla işletim sisteminin tek bir sabit sürücüde birleştirilmesine izin verir.

Bir sürücüde birkaç bölüm düzenlerken, her biri kendi işletim sistemi altında çalışmak için kullanılabilir veya ayrı bir birimi (birim) veya mantıksal bir sürücüyü (mantıksal sürücü) temsil edebilir. Bir birim veya mantıksal sürücü, sistemin bir sürücü harfi atadığı şeydir.

Bu nedenle, bir sabit sürücüyü biçimlendirmek üç adımlı bir işlemdir.

1. Düşük seviyeli biçimlendirme.
2. Diskteki bölümlerin organizasyonu.
3. Üst düzey biçimlendirme.

Düşük seviyeli biçimlendirme

Düşük seviyeli biçimlendirme işlemi sırasında diskteki izler sektörlere ayrılır. Bu durumda, sektörlerin başlıkları ve sonuçları (ön ekler ve son ekler) kaydedilir ve sektörler ve izler arasındaki aralıklar da oluşturulur. Her sektörün veri alanı kukla değerler veya özel test veri setleri ile doldurulur. Disketlerde, iz başına sektör sayısı, disket ve disk sürücüsü tipine göre belirlenir; sabit sürücü izi başına sektör sayısı, sürücü ve denetleyici arabirimine bağlıdır.

Hemen hemen tüm IDE ve SCSI sürücüleri, iz başına değişken sayıda sektörle sözde bölge kaydını kullanır. Merkezden daha uzak ve dolayısıyla daha uzun olan izler, merkeze yakın olanlardan daha fazla sektör içerir. Bir sabit sürücünün kapasitesini artırmanın bir yolu, dış silindirleri iç silindirlerden daha fazla sektöre bölmektir. Teoride, dış silindirler daha geniş bir çevreye sahip oldukları için daha fazla veri tutabilir. Ancak, bölge kayıt yöntemini kullanmayan sürücülerde, dış silindirlerin çevresi iç silindirlerin iki katı olmasına rağmen, tüm silindirler aynı miktarda veri içerir. Sonuç olarak, son derece verimsiz kullanıldığından dış rayların alanı boşa harcanır (Şekil 7).

Bölge kaydı, silindirleri bölge adı verilen gruplara ayırır ve diskin dış kenarına doğru hareket ettikçe izler giderek daha fazla sektöre bölünür. Bir bölgeye ait tüm silindirlerde, raylardaki sektör sayısı aynıdır. Olası bölge sayısı sürücü tipine bağlıdır; çoğu cihazda 10 veya daha fazlası vardır (Şekil 8).

Pirinç. 7. Standart kayıt: tüm pistlerde sektör sayısı aynıdır Pirinç. 8. Bölge kaydı: Diskin merkezinden hareket ettikçe parçalardaki sektörlerin sayısı değişir.

Bölge kaydının bir başka özelliği de, sürücü ile veri alışverişinin hızının değişebilmesi ve belirli bir anda kafaların bulunduğu bölgeye bağlı olmasıdır. Bunun nedeni, dış bölgelerde daha fazla sektör olması ve diskin açısal dönüş hızının sabit olması (yani, dış hatlarda veri okunurken ve yazılırken sektörlerin başa göre doğrusal hareket hızının daha yüksek olmasıdır). iç kısımlarda).

Disk bölümlerinin düzenlenmesi

Bir diski bölüm adı verilen alanlara bölerek, bunların her biri belirli bir işletim sistemine karşılık gelen bir dosya sistemi oluşturabilir. İşletim sistemleri günümüzde en sık üç dosya sistemini kullanır.

FAT (Dosya Tahsis Tablosu). DOS, Windows 9x ve Windows NT için standart dosya sistemidir. DOS altındaki FAT bölümlerinde, dosya adlarının izin verilen uzunluğu 11 karakterdir (gerçek adın 8 karakteri ve uzantının 3 karakteri) ve birimin (mantıksal disk) boyutu 2 GB'a kadardır. Windows 9x ve Windows NT 4.0 ve üzeri sürümlerde geçerli dosya adı uzunluğu 255 karakterdir.

FAT32 (Dosya Tahsis Tablosu, 32-bit - 32-bit dosya tahsis tablosu). Windows 95 OSR2 (OEM Service Release 2), Windows 98 ve Windows 2000 ile kullanılır. 32 bit sayılar FAT tablolarındaki yerleşim hücrelerine karşılık gelir. Bu dosya yapısı ile birim (mantıksal disk) 2 TB'a (2,048 GB) kadar çıkabilmektedir.

NTFS (Windows NT Dosya Sistemi - Windows NT dosya sistemi). Yalnızca Windows NT / 2000 işletim sisteminde mevcuttur. Dosya adları en fazla 256 karakter uzunluğunda olabilir ve bölüm boyutu (teorik olarak) 16 Ebyte'tır (16 x 1018 bayt). NTFS, güvenlik gibi diğer dosya sistemleri tarafından sağlanmayan ek yetenekler sağlar.

Mevcut işletim sistemlerinin çoğu tarafından desteklendiğinden en yaygın dosya sistemi FAT'dir.

Bir diskte bölümleme, işletim sistemiyle birlikte verilen ve birincil ve ikincil bölümlerin boyutunu seçebileceğiniz (hem megabayt hem de yüzde cinsinden) FDISK programı kullanılarak gerçekleştirilir. Diskte bölümler oluşturmak için kesin kurallar yoktur - kurulu işletim sisteminin yanı sıra diskin boyutunu da dikkate almalısınız.

Bölümleri oluşturduktan sonra, işletim sistemi araçlarını kullanarak üst düzey biçimlendirme yapmanız gerekir.

Üst düzey biçimlendirme

Yüksek seviyeli biçimlendirme ile işletim sistemi (Windows 9x, Windows NT veya DOS), dosyalar ve verilerle çalışmak için yapılar oluşturur. Her bölüm (mantıksal disk), birim önyükleme kesimini (Birim Önyükleme Sektörü - VBS), dosya ayırma tablosunun (FAT) iki kopyasını ve kök dizini (Kök Dizini) içerir. Bu veri yapılarının yardımıyla, işletim sistemi disk alanı ayırır, dosyaların konumunu takip eder ve hatta sorun yaşamamak için diskteki hatalı alanları “atlar”.

Özünde, yüksek düzeyli biçimlendirme, biçimlendirmeden çok bir disk içindekiler tablosu ve dosya ayırma tabloları oluşturmakla ilgilidir. Gerçek biçimlendirme, bir diski parçalara ve sektörlere ayıran düşük düzeyli biçimlendirmedir. Bir disket için DOS FORMAT komutu, her iki biçimlendirme türünü aynı anda ve bir sabit disk için yalnızca yüksek düzeyli biçimlendirmeyi gerçekleştirir. Bir sabit sürücüde düşük düzeyli bir biçimlendirme gerçekleştirmek için, genellikle sürücünün üreticisi tarafından sağlanan özel bir programa ihtiyacınız vardır.

Sabit sürücülerin ana düğümleri

Pek çok farklı sabit disk sürücüsü türü vardır, ancak bunların hemen hepsi aynı temel bileşenlerden oluşur. Bu ünitelerin tasarımları ve kullanılan malzemelerin kalitesi farklılık gösterebilir ancak temel çalışma özellikleri ve çalışma prensipleri aynıdır. Tipik bir sabit disk sürücüsünün (Şekil 9) ana yapısal öğeleri aşağıdakileri içerir:

• diskler;
• okuma / yazma kafaları;
• kafa tahrik mekanizması;
• disk sürücü motoru;
• kontrol devreli baskılı devre kartı;
• kablolar ve konektörler;
• yapılandırma öğeleri (atlatıcılar ve anahtarlar).

Diskler, disk tahrik motoru, kafalar ve tahrik mekanizması genellikle HDA (Baş Disk Tertibatı) adı verilen kapalı bir muhafaza içine yerleştirilmiştir. Genellikle bu blok tek bir düğüm olarak kabul edilir; neredeyse hiç açılmadı. HDA'ya dahil olmayan diğer tertibatlar (baskılı devre kartı, çerçeve, yapılandırma öğeleri ve montaj parçaları) çıkarılabilir.

diskler

Tipik olarak, bir sürücü bir veya daha fazla manyetik disk içerir. Yıllar içinde, esas olarak sürücülerin boyutuna göre belirlenen bir dizi standart sürücü boyutu oluşturulmuştur:

• 5,25 inç (aslında 130 mm veya 5,12 inç);
• 3,5 inç (aslında 95 mm veya 3,74 inç);
• 2,5 inç (aslında 65 mm veya 2,56 inç);
  • 1 inç (aslında 34 mm veya 1,33 inç).

8", 14" ve hatta daha büyük gibi daha büyük disklere sahip sürücüler de vardır, ancak genellikle bu cihazlar kişisel bilgisayarlarda kullanılmaz. Günümüzde, masaüstü ve bazı taşınabilir modeller çoğunlukla 3,5 "sürücüler ve taşınabilir sistemlerde küçük cihazlar (2,5" ve daha küçük) ile kurulur.

Çoğu sürücüde en az iki sürücü bulunur, ancak bazı küçük modellerde bir sürücü bulunur. Disk sayısı, sürücünün fiziksel boyutlarıyla, yani kasasının yüksekliğiyle sınırlıdır. 3,5 inç sürücülerdeki en fazla sürücü sayısı 11'dir.

Disk çalışma katmanı

Diskin tabanı olarak hangi malzemenin kullanıldığına bakılmaksızın, harici bir manyetik alana maruz kaldıktan sonra artık manyetizasyonu muhafaza edebilen ince bir madde tabakası ile kaplanmıştır. Bu katmana çalışma veya manyetik denir ve içinde kaydedilen bilgilerin depolandığı yer burasıdır. En yaygın olanı iki tür çalışma katmanıdır:

• oksit;
• ince tabaka.

Oksit tabakası, demir oksit ile doldurulmuş bir polimer kaplamadır.

İnce film çalışma tabakası daha incedir, daha güçlüdür ve kaplamasının kalitesi çok daha yüksektir. Bu teknoloji, kafalar ve disk yüzeyleri arasındaki boşluğu önemli ölçüde azaltmanın mümkün olduğu ve kayıt yoğunluğunu artırmayı mümkün kılan yeni nesil sürücülerin üretiminin temelini oluşturdu.

Elektroliz ile ince film galvanizli bir çalışma tabakası elde edilir. Bu, bir araba tamponunun krom kaplanmasıyla aynı şekilde olur. Diskin alüminyum substratı sırayla farklı çözeltilere sahip banyolara daldırılır, bunun sonucunda birkaç metal film tabakası ile kaplanır. Çalışma katmanı, yalnızca yaklaşık 1 mikro inç kalınlığında (yaklaşık 0.025 mikron) bir kobalt alaşımı katmanıdır.

Okuma / yazma kafaları

Sabit sürücüler, her sürücünün her bir tarafı için ayrı bir okuma/yazma kafasına sahiptir. Tüm kafalar ortak bir hareketli çerçeveye monte edilir ve aynı anda hareket eder.

İncirde. Şekil 10, hareketli bir bobin aktüatörünün tipik bir tasarımını göstermektedir.

Sürücü kapatıldığında, kafalar yayların kuvveti altında disklere dokunur. Diskler dönerken, kafaların altındaki aerodinamik basınç artar ve çalışma yüzeylerinden kopar ("kalkış"). Disk tam hızda dönerken, disk ile kafalar arasındaki boşluk 0,5-5 mikroinç (0,01-0,5 mikron) veya daha fazla olabilir.

Pirinç. 10. Okuma / Yazma Başlıkları ve Hareketli Bobin Döner Aktüatör

Tahrik mekanizmaları

Sürücünün belki de kafaların kendisinden daha önemli bir parçası, onları istenen konuma getiren ve kafa aktüatörü olarak adlandırılan mekanizmadır. Kafaların merkezden diskin kenarlarına doğru hareket etmesi ve belirli bir silindire monte edilmesi yardımı ile. Aktüatör mekanizmalarının birçok tasarımı vardır, ancak bunlar iki ana tipe ayrılabilir:

• step motor ile;
• hareketli bir bobin ile.

Sürücü tipi, sürücünün hızını ve güvenilirliğini, veri okuma güvenilirliğini, sıcaklık kararlılığını, çalışma konumu seçimine duyarlılığı ve titreşimleri büyük ölçüde belirler. Diyelim ki step motorlu sürücüler, hareketli bobin sürücülü cihazlardan çok daha az güvenilirdir.

step motor sürücü

Step motor, rotoru yalnızca adım adım döndürülebilen bir elektrik motorudur, yani. kesin olarak tanımlanmış bir açıda. Şaftını elle döndürürseniz, rotor bir sonraki sabit konuma her geçtiğinde ortaya çıkan sessiz tıklamalar (veya hızlı dönüş sırasında çatırdama) duyabilirsiniz.

Hareketli bobin sürücüsü

Hemen hemen tüm modern depolama cihazlarında hareketli bir bobin sürücüsü kullanılır. Kafaların kör bir şekilde hareket ettiği kademeli motor sistemlerinden farklı olarak, hareketli bobin aktüatörü bir geri besleme sinyali kullanır, böylece kafaların raylara göre konumu doğru bir şekilde belirlenebilir ve gerekirse düzeltilebilir. Bu sistem, geleneksel bir step motor sürücüsünden daha hızlı yanıt, doğruluk ve güvenilirlik sağlar.

Hareketli bobin tahriki, elektromanyetizma prensibine göre çalışır. Hareketli bobin tahrik mekanizmaları iki tiptir:

• doğrusal;
• dönüyor.

Bu tipler yalnızca mıknatısların ve bobinlerin fiziksel düzenlemesinde farklılık gösterir.

Doğrusal tahrik, kafaları kesinlikle disk yarıçap çizgisi boyunca düz bir çizgide hareket ettirir. Bobinler, kalıcı mıknatısların boşluklarında bulunur. Doğrusal bir aktüatörün ana avantajı, onu kullanırken, bir döner aktüatör için tipik olan azimut hatalarının oluşmamasıdır. (Azimut, kafanın çalışma aralığının düzlemi ile kayıt yolunun yönü arasındaki açıdır.) Bir silindirden diğerine hareket ederken, kafalar dönmez ve azimutları değişmez.

Ancak lineer aktüatörün önemli bir dezavantajı vardır: tasarımı çok büyüktür. Sürücü performansını artırmak için, sürücü mekanizmasının ve kafaların ağırlığını azaltmanız gerekir. Mekanizma ne kadar hafif olursa, bir silindirden diğerine o kadar fazla hızlanma yapabilir. Lineer tahrikler, döner tahriklerden çok daha ağırdır, bu nedenle modern tahriklerde kullanılmazlar.

Döner bir aktüatör, lineer bir aktüatörle aynı prensipte çalışır, ancak içinde baş kolların uçları hareketli bobine bağlanır. Bobin kalıcı mıknatısa göre hareket ettiğinde, kafa hareket kolları dönerek kafaları eksene veya disklerin kenarlarına hareket ettirir. Düşük ağırlığı nedeniyle, böyle bir yapı, verilere erişim süresini önemli ölçüde azaltabilen yüksek ivmelerle hareket edebilir. Kafaların hızlı hareketi, kolların kollarının farklı yapılmasıyla da kolaylaştırılır: kafaların monte edildiği uzunluğa sahiptir.

Bu tahrikin dezavantajları arasında, dış silindirlerden iç silindirlere hareket ederken kafaların dönmesi ve kafanın manyetik boşluğunun düzlemi ile paletin yönü arasındaki açının değişmesi yer alır. Bu nedenle, diskin çalışma alanının genişliği (izlerin bulunduğu alan) genellikle sınırlıdır (böylece kaçınılmaz azimut hataları kabul edilebilir sınırlar içinde kalır). Günümüzde döner tahrik, hemen hemen tüm hareketli bobin tahriklerinde kullanılmaktadır.

Otomatik kafa park yeri

Güç kapatıldığında, başlı kollar disklerin yüzeyine indirilir. Sürücüler, kafaların binlerce “kalkışına” ve “inişine” dayanabilir, ancak bunların, disk yüzeyinin hiçbir verinin yazılmadığı özel olarak belirlenmiş alanlarında meydana gelmeleri arzu edilir. Bu kalkışlar ve inişler sırasında, taşıyıcının çalışma katmanının parçacıklarından oluşan “toz bulutları” kafaların altından uçtuğundan, çalışma katmanının aşınması (aşınması) meydana gelir; kalkış veya iniş sırasında sürücü sarsılırsa, kafaların ve disklerin hasar görme olasılığı önemli ölçüde artacaktır.

Hareketli bobin tahrikinin avantajlarından biri otomatik kafa park etme özelliğidir. Güç açıkken, kafalar, hareketli bobinin ve kalıcı mıknatısın manyetik alanlarının etkileşimi ile konumlanır ve yerinde tutulur. Güç kapatıldığında, belirli bir silindirin üzerinde kafaları tutan alan kaybolur ve disklerin henüz durmamış yüzeyleri üzerinde kontrolsüz bir şekilde kaymaya başlar ve bu da hasara neden olabilir. Tahrikte olası bir hasarı önlemek için döner kafa bloğu bir geri dönüş yayına bağlanmıştır. Bilgisayar açıldığında, manyetik kuvvet genellikle yayın esnekliğini aşar. Ancak güç kapatıldığında, kafalar, diskler durmadan önce bir yayın etkisi altında park alanına hareket eder. Disklerin dönüş hızı azaldıkça, karakteristik çatırdayan kafalar tam da bu alana “iner”. Bu nedenle, hareketli bir bobinden tahrikli sürücülerde kafa park mekanizmasını etkinleştirmek için bilgisayarı kapatmanız yeterlidir; Bunun için özel bir programa gerek yoktur. Ani bir elektrik kesintisi durumunda kafalar otomatik olarak park edilir.

Disk sürücü motoru

Diskleri çalıştıran motora genellikle iş mili motoru denir. Mil motoru her zaman disklerin dönme eksenine bağlıdır, bunun için tahrik kayışları veya dişliler kullanılmaz. Motor sessiz olmalıdır: herhangi bir titreşim disklere iletilir ve okuma ve yazmada hatalara neden olabilir.

Motor devri kesin olarak tanımlanmalıdır. Tipik olarak 3.600 ila 7.200 rpm veya daha fazla aralığındadır ve yüksek doğruluk elde etmek için geri beslemeli (otomatik ayarlı) bir motor kontrol devresi kullanılarak stabilize edilir.

Kontrol Paneli

Sabit sürücüler de dahil olmak üzere her sürücüde en az bir kart bulunur. Mil motorunu ve kafa tahrikini kontrol etmek ve ayrıca kontrolör ile veri alışverişi yapmak için elektronik devreler monte edilmiştir (önceden kararlaştırılmış bir biçimde sunulur). IDE sürücülerinde, denetleyici doğrudan sürücüye kurulurken, SCSI için ek bir genişletme kartı kullanılmalıdır.

Sürücü kabloları ve konektörler

Çoğu sabit sürücü, sisteme bağlanmak, güç sağlamak ve bazen kasayı topraklamak için birden çok arabirim konektörüne sahiptir. Çoğu sürücüde en az üç tür bağlaç bulunur:

• arayüz konektörü (veya konektörler);
• güç bağlantısı;

En önemlileri arabirim konektörleridir, çünkü bunlar veri ve komutları sürücüye iletir ve bunun tersi de geçerlidir. Birçok arabirim standardı, birkaç sürücünün bir kabloya (veri yolu) bağlanmasını sağlar. Doğal olarak, bu durumda en az iki tane olmalıdır; SCSI, yedi adede kadar sürücünün bir kabloya bağlanmasına izin verir (Wide SCSI-2, 15 adede kadar cihazı destekler). Bazı standartlar (örneğin, ST-506/412 veya ESDI), veri ve kontrol sinyalleri için ayrı konektörler sağlar, bu nedenle sürücü ve kontrolör iki kablo ile bağlanır, ancak çoğu modern ISE ve SCSI cihazı aynı kablo kullanılarak bağlanır.

Sabit sürücüler için güç konektörleri genellikle disket sürücülerle aynıdır. Çoğu sürücü iki besleme voltajı (5 ve 12 V) kullanır, ancak dizüstü bilgisayarlar için tasarlanmış küçük modeller için 5 V yeterlidir.

Sabit sürücü özellikleri

Yeni bir sürücü satın alacaksanız veya sadece farklı ailelerin cihazları arasındaki farkların ne olduğunu anlamak istiyorsanız, parametrelerini karşılaştırın. Aşağıda, sabit disklerin kalitesinin genellikle değerlendirildiği kriterler yer almaktadır.

• Güvenilirlik.
• Yüksek hızlı performans.
• Darbeye dayanıklı süspansiyon.
• Fiyat.

Güvenilirlik

Sürücülerin açıklamalarında, genellikle 20 ila 500 bin saat veya daha fazla arasında değişen arızalar arasındaki ortalama süre (MTBF) gibi bir parametre bulabilirsiniz. Tamamen teorik oldukları için bu sayılara asla dikkat etmiyorum.

AKILLI. (Kendi Kendini İzleme, Analiz ve Raporlama Teknolojisi), sabit disk hatalarının oluşumunu tahmin etmeye yönelik yöntemleri açıklayan yeni bir endüstri standardıdır. S.M.A.R.T.'yi etkinleştirirken sabit sürücü, hassas veya sürücü arızalarının göstergesi olan belirli parametreleri izlemeye başlar. Bu izleme sonucunda sürücü arızalarını tahmin edebilirsiniz.

Verim

Bir sabit disk sürücüsünün önemli bir parametresi performansıdır. Bu parametre, farklı modeller için büyük ölçüde değişebilir. Ve çoğu zaman olduğu gibi, bir diskin performansının en iyi göstergesi fiyatıdır. Sürücü performansı iki parametre ile değerlendirilebilir:

• ortalama arama süresi;
• veri aktarım hızı.

Milisaniye cinsinden ölçülen ortalama arama süresi, kafaların bir silindirden diğerine ortalama hareket süresi anlamına gelir (ve bu silindirler arasındaki mesafe isteğe bağlı olabilir). Rastgele seçilen parçalar için çok sayıda arama işlemi gerçekleştirerek ve ardından bu prosedürde harcanan toplam süreyi gerçekleştirilen işlem sayısına bölerek bu parametreyi ölçebilirsiniz. Sonuç olarak, tek bir aramanın ortalama süresi elde edilecektir.

Fiyat

Son zamanlarda, sabit disklerin "birim maliyeti" megabayt başına 2 sente (hatta daha da düşük) düştü. Sürücülerin maliyeti düşmeye devam ediyor ve bir süre sonra size megabayt başına yarım sentin bile çok pahalı olduğu görünecek. Tam olarak fiyat indirimi nedeniyle, 1 GB'den daha az kapasiteye sahip sürücüler artık pratik olarak mevcut değildir ve en iyi seçim, 10 GB'den fazla kapasiteye sahip bir sürücü olacaktır.

• milyonlarca bayt cinsinden ham kapasite;
• milyonlarca bayt olarak biçimlendirilmiş kapasite;
• megabayt (MB) cinsinden ham kapasite;
• megabayt (MB) cinsinden biçimlendirilmiş kapasite.

Otokontrol için sorular

1. Disket nedir?
2. İkili bilginin manyetik kodlamasının özü nedir?
3. Disket sürücüler ve sabit sürücüler nasıl çalışır?
4. CD-ROM sürücülerinin artıları ve eksileri nelerdir?

Grebenyuk E.I., Grebenyuk N.A. Bilgilendirme yayınevinin teknik araçları "Academy" -Moskova, 2007 /s.51-82/