Контрольная работа по "Информатике"

В каждом секторе  можно записать 512 байт данных, но область данных — это только часть сектора. Каждый сектор на диске обычно занимает 571 байт, из которых под данные отводится только 512 байт. В различных накопителях пространство, отводимое под заголовки и заключения, может быть разным, но, как правило, сектор имеет размер 571 байт.

Чтобы очистить секторы, в них зачастую записываются специальные последовательности байтов. Заметим, что, кроме промежутков  внутри секторов, существуют промежутки между секторами на каждой дорожке  и между самими дорожками. При этом ни в один из указанных промежутков нельзя записать "полезные" данные. Префиксы, суффиксы и промежутки — это как раз то пространство, которое представляет собой разницу между неформатированной и форматированной емкостями диска и "теряется" после его форматирования.

Областей сектора и дорожки  записи.

После индексный  интервал нужен для того, чтобы  при перемещении головки на новую  дорожку переходные процессы (установка) закончились до того, как она окажется перед ее первым сектором. В этом случае его можно начать считывать сразу, не дожидаясь, пока диск совершит дополнительный оборот. В некоторых накопителях, работающих с чередованием 1:1, упомянутой задержки недостаточно. Дополнительное время можно обеспечить за счет смещения секторов таким образом, чтобы первый сектор дорожки под головкой появлялся с задержкой.

Идентификатор (ID) сектора состоит из полей записи номеров цилиндра, головки и сектора, а также контрольного поля CRC для  проверки точности считывания информации ID. В большинстве контроллеров седьмой бит поля номера головки используется для маркировки дефектных секторов в процессе низкоуровневого форматирования или анализа поверхности. Однако такой метод не является стандартным, и в некоторых устройствах дефектные секторы помечаются иначе. Но, как правило, отметка делается в одном из полей ID.

Интервал включения  записи следует сразу за байтами CRC; он гарантирует, что информация в  следующей области данных будет  записана правильно. Кроме того, он служит для завершения анализа CRC (контрольной  суммы) идентификатора сектора.

В поле данных можно  записать 512 байт информации. За ним  располагается еще одно поле CRC для  проверки правильности записи данных. В большинстве накопителей размер этого поля составляет два байта, но некоторые контроллеры могут работать и с более длинными полями кодов коррекции ошибок ECC. Записанные в этом поле байты кодов коррекции ошибок позволяют при считывании обнаруживать и исправлять некоторые ошибки. Эффективность этой операции зависит от выбранного метода коррекции и особенностей контроллера. Наличие интервала отключения записи позволяет полностью завершить анализ байтов ECC (CRC).

Интервал между  записями необходим для того, чтобы  застраховать данные из следующего сектора  от случайного стирания при записи в предыдущий сектор. Это может произойти, если при форматировании диск вращался с частотой, несколько меньшей, чем при последующих операциях записи. При этом сектор, естественно, всякий раз будет немного длиннее, и для того, чтобы он не выходил за установленные при форматировании границы, их слегка "растягивают", вводя упомянутый интервал. Его реальный размер зависит от разности частот вращения диска при форматировании дорожки и при каждом обновлении данных.

Пред индексный  интервал необходим для компенсации  неравномерности вращения диска вдоль всей дорожки. Размер этого интервала зависит от возможных значений частоты вращения диска и сигнала синхронизации при форматировании и записи.

Информация, записываемая в заголовке сектора, имеет огромное значение, поскольку содержит данные о номере цилиндра, головки и сектора. Все эти сведения (за исключением поля данных, байтов CRC и интервала отключения записи) записываются на диск только при форматировании низкого уровня.

Основные компоненты накопителей  на жестких дисках

Существует много различных типов накопителей на жестких дисках, но практически все они состоят из одних и тех же основных узлов. Конструкции этих узлов, а также качество используемых материалов могут быть различными, но основные их рабочие характеристики и принципы функционирования одинаковы.

• диски;
• головки чтения/записи;
• механизм привода головок;
• двигатель привода дисков;
• печатная плата со схемами управления;
• кабели и разъемы;
• элементы конфигурации (перемычки и переключатели).

Диски, двигатель  привода дисков, головки и механизм привода головок обычно размещаются в герметичном корпусе, который называется HDA (Head Disk Assembly — блок головок и дисков). Обычно этот блок рассматривается как единый узел; его почти никогда не вскрывают. Прочие узлы, не входящие в блок HDA (печатная плата, лицевая панель, элементы конфигурации и монтажные детали) являются съемными.

 

Диски

Обычно в  накопителе содержится один или несколько  магнитных дисков. За прошедшие годы установлен ряд стандартных размеров накопителей, которые определяются в основном размерами дисков, а именно:

• 5,25 дюйма (на самом деле — 130 мм, или 5,12 дюйма);
• 3,5 дюйма (на самом деле — 95 мм, или 3,74 дюйма);
• 2,5 дюйма (на самом деле — 65 мм, или 2,56 дюйма);
• 1 дюйм (на самом деле — 34 мм, или 1,33 дюйма).

Сейчас в настольных и некоторых портативных моделях чаще всего устанавливаются накопители формата 3,5 дюйма, а малогабаритные устройства (формата 2,5 дюйма и меньше) — в портативных системах.

В большинстве  накопителей устанавливается минимум  два диска, хотя в некоторых малых моделях бывает и по одному. Количество дисков ограничивается физическими размерами накопителя, а именно высотой его корпуса. Самое большое количество дисков в накопителях формата 3,5 дюйма, равно 11.

Раньше почти  все диски производились из алюминиевого сплава, довольно прочного и легкого. Но со временем возникла потребность в накопителях, сочетающих малые размеры и большую емкость. Поэтому в качестве основного материала для дисков стало использоваться стекло, а точнее, композитный материал на основе стекла и керамики. Один из таких материалов называется MemCor и производится компанией Dow Corning. Он значительно прочнее. Стеклянные диски отличаются большей прочностью и жесткостью, поэтому их можно сделать в два раза тоньше алюминиевых.

Головки чтения/записи

В накопителях  на жестких дисках для каждой из сторон каждого диска предусмотрена  собственная головка чтения/записи. Все головки смонтированы на общем  подвижном каркасе и перемещаются одновременно.

Конструкция каркаса  с головками довольно проста. Каждая головка установлена на конце рычага, закрепленного на пружине и слегка прижимающего ее к диску. Диск как бы зажат между парой головок (сверху и снизу).

Механизмы привода головок

Важной деталью накопителя, является механизм, который устанавливает их в нужное положение и называется приводом головок.

Именно с  его помощью головки перемещаются от центра к краям диска и устанавливаются  на заданный цилиндр. Существует много  конструкций механизмов привода  головок, но их можно разделить на два основных типа:

с шаговым двигателем;

с подвижной  катушкой.

Тип привода  во многом определяет быстродействие и надежность накопителя, достоверность  считывания данных, его температурную  стабильность, чувствительность к выбору рабочего положения и вибрациям. Накопители с приводами на основе шаговых двигателей гораздо менее надежны, чем устройства с приводами от подвижных катушек. Привод — самая важная деталь накопителя.

Приводы с шаговым  двигателем обычно использовались на жестких дисках с емкостью до 100 Мбайт  и менее, которые создавались в 1980-х и в начале 1990-х годов. Во всех накопителях, имеющих более высокую емкость, обычно используются приводы с подвижной катушкой.

Привод с шаговым двигателем

Шаговый двигатель  — это электродвигатель, ротор  которого может поворачиваться только ступенчато, т. е. на строго определенный угол. Если покрутить его вал вручную, то можно услышать негромкие щелчки (или треск при быстром вращении), которые возникают всякий раз, когда ротор проходит очередное фиксированное положение.

Привод с подвижной катушкой

Привод с  подвижной катушкой используется практически  во всех современных накопителях. В  отличие от систем с шаговыми двигателями, в которых перемещение головок  осуществляется вслепую, в приводе  с подвижной катушкой используется сигнал обратной связи, чтобы можно было точно определить положения головок относительно дорожек и скорректировать их в случае необходимости. Такая система обеспечивает более высокое быстродействие, точность и надежность, чем традиционный привод с шаговым двигателем.

Двигатель привода дисков

Двигатель, приводящий во вращение диски, часто называют шпиндельным (spindle). Шпиндельный двигатель всегда связан с осью вращения дисков, никакие  приводные ремни или шестерни для этого не используются. Двигатель  должен быть бесшумным: любые вибрации передаются дискам и могут привести к ошибкам при считывании и записи.

Частота вращения двигателя должна быть строго определенной. Обычно она колеблется от 3 600 до 15 000 об/мин или больше, а для ее стабилизации используется схема управления двигателем с обратной связью (автоподстройкой), позволяющая добиться необходимой точности. Таким образом, контроль за частотой вращения двигателя осуществляется автоматически, и никакие устройства, позволяющие сделать это вручную, в накопителях не предусмотрены.

В большинстве  накопителей шпиндельный двигатель  располагается в нижней части, под  блоком HDA. Однако во многих современных  устройствах он встраивается внутрь блока HDA и представляет собой центральную  часть блока дисков-носителей. Такая конструкция позволяет, не изменяя размера накопителя по вертикали, увеличить количество дисков в блоке (в "стопке").

Платы управления

В каждом накопителе, в том числе и на жестких  дисках, есть хотя бы одна плата. На ней  монтируются электронные схемы  для управления шпиндельным двигателем и приводом головок, а также для обмена данными с контроллером (представленными в заранее оговоренной форме).

Данные, хранящиеся на жестких дисках накопителя с поврежденной платой управления, могут быть извлечены  только после ее замены. В большинстве случаев ценность содержащихся данных значительно превышает стоимость накопителя, поэтому приобретение нового идентичного накопителя и его использование в качестве источника запасных частей (в частности, платы управления) полностью себя оправдывает.

 

 

 

 

 

Приложение 1.

                                      Приложение 2.

 

 

 

 

 

                     Приложение 3.

 

 

Б. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Раздел 3. Графический  редактор Paint

10. В редакторе Paint нарисуйте следующие рисунки и сохраните их на дискете:

 

 

 

 

 

 

 

Раздел 5. Табличный процессор MS Excel

11. Постройте таблицу в MS Excel

Уровень 1

Задание 7

1. Телефонная компания взимает плату за услуги телефонной связи по следующему тарифу: 370 мин в месяц оплачиваются как абонентская плата, которая составляет 200 монет. За каждую минуту сверх нормы необходимо платить 2 монеты. Составить ведомость оплаты услуг  телефонной связи для 10 жильцов за месяц, самостоятельно  указав количество потребляемого времени каждым жильцом.

 

 

Ведомость оплаты услуг телефонной связи за январь месяц 2011г.
№ п/п	Фамилия Имя Отчество	Итого
1	Иванов Сергей Сергеевич	250
2	Зырянова Ольга  Павловна	1460
3	Тютчев Михаил Валерьевич	460
4	Шеломенцев  Игнат Трофимович	220
5	Зотова Татьяна  Петровна	660
6	Курмачев Евгений Леонтьевич	584
7	Минина Наталья  Яковлевна	244
8	Долгополова Любовь Викторовна	792
9	Рычков Алексей  Юрьевич	570
10	Нежданова Лидия  Васильевна	218

Построить диаграмму, показывающую сравнительную характеристику сумм оплаты услуг телефонной связи каждым жильцом.

 

 

 

 

 

 

Ведомость оплаты услуг  телефонной связи за январь месяц 2011г.
№ п/п	Фамилия Имя Отчество	количество потребляемого  времени	Абонентская плата		сверх нормы		Итого
			370 мин	200монет	минуты	монеты
1	Иванов Сергей Сергеевич	395	370	200	25	50	250
2	Зырянова Ольга Павловна	1000	370	200	630	1260	1460
3	Тютчев Михаил Валерьевич	500	370	200	130	260	460
4	Шеломенцев Игнат Трофимович	380	370	200	10	20	220
5	Зотова Татьяна Петровна	600	370	200	230	460	660
6	Курмачев Евгений Леонтьевич	562	370	200	192	384	584
7	Минина Наталья Яковлевна	392	370	200	22	44	244
8	Долгополова Любовь Викторовна	666	370	200	296	592	792
9	Рычков Алексей Юрьевич	555	370	200	185	370	570
10	Нежданова Лидия Васильевна	379	370	200	9	18	218