Курсовая с практикой на тему Современные накопители информации и методы записи на них

Содержание:

Введение 3
1. Общие сведения о накопителях информации 5
1.1 Классификация внешних накопителей информации 5
1.2 Внешние накопители: основные параметры 7
2. Эволюция накопителей информации 9
2.1. Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД) 9
2.2. Накопители на жестком магнитном диске (НЖМД) 9
2.3 Современные флеш-накопители информации и их преимущества 18
3. Способы записи информации и звука 25
Заключение 28
Список литературы: 31

Введение:

Носитель информации — материальный объект или среда, предназначенный для хранения данных. В последнее время носителями информации называют преимущественно устройства, предназначенные для хранения файлов данных в компьютерных системах, отличая их от устройств для ввода-вывода информации и устройств для обработки информации.
По форме сигнала, используемого для записи данных, различают аналоговые и цифровые носители. Для перезаписи информации с аналогового носителя на цифровой или наоборот необходимо применять аналогово-цифровое или цифро-аналоговое преобразование сигнала.
По назначению различают носители:
— для использования на различных устройствах;
— встроенные в определенное устройство.
По устойчивости записи и возможностью перезаписи:
— постоянные запоминающие устройства (ПЗУ), содержание которых не может быть изменено конечным пользователем (например, CD-ROM, DVD-ROM). ПЗУ в рабочем режиме допускает только считывание информации;
— записываемые устройства, в которые конечный пользователь может записать информацию только один раз (например, CD-R, DVD-R, DVD + R, BD-R);
— перезаписываемые устройства (например, CD-RW, DVD-RW, DVD + RW, BD-RE, магнитная лента и т.д.);
— оперативные устройства обеспечивают режим записи, хранения и считывания информации в процессе ее обработки. Быстрые, но дорогие ОЗУ (SRAM, статические ОЗУ) строятся на основе триггеров, медленные, но дешевые разновидности (DRAM, динамические ОЗУ) строятся на основе конденсатора. В обоих видах оперативной памяти информация исчезает после отключения от источника тока. Динамические ОЗУ требуют периодического обновления содержимого — регенерации.
По физическому принципу:
— перфорационные (с отверстиями или вырезами) — перфокарта, перфолента;
— магнитные — магнитная лента, магнитные диски;
— оптические — оптические диски CD, DVD, Blu-ray Disc;
— электронные (используют эффекты полупроводников) — карты памяти, флэш-память.
По конструктивным (геометрическими) особенностям:
— дисковые (магнитные диски, оптические диски, магнитооптические диски)
— ленточные (магнитные ленты, перфоленты)
— барабанные (магнитные барабаны)
— карточные (банковские карты, перфокарты, флэш-карты, смарт-карты).
Цель курсовой работы – изучить современные накопители информации и методы записи на них.
Задачи курсовой работы:
— изучить накопители на оптических дисках;
— рассмотреть накопители на оптических дисках;
— изучить особенности накопителей на гибких магнитных дисках (НГМД);
— проанализировать особенности накопителей на жестком магнитном диске (НЖМД);
— исследовать особенности форматирования дисков.
Объект исследования – современные накопители информации.
Предмет исследования — методы записи информации на накопители информации.

Заключение:

Носитель информации – это физический объект, свойства и характеристики которого используются для записи и хранения данных. Примерами носителей информации являются пленки, компактные оптические диски, карты, магнитные диски, бумага и ДНК. Носители информации различаются по принципу осуществления записи: печатная или химическая с нанесением краски: книги, журналы, газеты; магнитная: HDD, дискеты; оптическая: CD, Blu-ray; электронная: флешки, твердотельные накопители.
В настоящее время для сохранения информации, представленной в электронном виде, широко используются накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД) и флеш-накопители. На них хранится информация, обеспечивающая функционирование компьютеров, компьютерных систем и сетей, представляющая базы данных индивидуального и коллективного пользования и т.п.
Устройства хранения данных (накопители информации) относятся к внешней памяти ПК — они позволяют сохранить информацию для последующего ее использования независимо от состояния (включен или выключен) компьютера.
Внешняя память принципиально отличается от внутренней (оперативной и постоянной) способом доступа процессора (программы, выполняемой) к этой памяти. Накопители, оперирующие байтами или словами, а блоками информации. Эти блоки (кластеры) обычно имеют фиксированный размер, кратный степени числа 2. Блок может быть переписан с внешней памяти на внутреннюю или назад только целиком, и для выполнения любой операции обмена с внешней памятью требуется специальная процедура (подпрограмма).
В устройствах хранения данных могут быть реализованы различные физические принципы хранения информации — магнитный, оптический, электронный в любых их сочетаниях.
Устройства внешней памяти могут иметь переменные или фиксированные носители информации.
Для того чтобы магнитный диск можно было использовать для записи и считывания информации, он должен быть отформатирован. Форматирование можно разделить на два этапа (уровня): низкоуровневое форматирование и форматирование высокого уровня.
В оптических дисках принцип хранения информации основан на изменении оптических свойств поверхности носителя.
Важность НЖМД, как элемента компьютерной системы, определяется тем, что на нем хранится важная информация, которая постоянно необходима пользователю и обеспечивает его положение в обществе и в различных структурах управленческой деятельности. НЖМД определяет работоспособность всей системы, так как на нем располагается операционная система и рабочие программы, определяющие выполнение всех работ и функций компьютера. От информации, хранящейся на НЖМД, зависит функционирование предприятий, организаций и государственных учреждений в целом.
По сути, использование информации, компьютеров, компьютерных систем и сетей зависит от надежного и защищенного функционирования НЖМД. При этом в зависимости от характера и типа информации необходимо решать две задачи:
— обеспечение гарантированного хранения информации и режима доступа к ней;
— обеспечение при необходимости гарантированного уничтожения информации.
Возможность обеспечения гарантированного хранения информации и доступа к ней сводится к решению задачи восстановления информации или доступа к информации, хранящейся на НЖМД.
Другим аспектом, влияющим на эффективную деятельность в различных сферах, является недопущение съема информации, хранящейся на НЖМД. Особенно это касается информации с ограниченным режимом доступа.
Флеш-хранилища являются альтернативой жестким дискам и другим накопителям, используемым для хранения. Развитие технологий в последнее время позволило хранить на флеш-массивах больше данных на каждое стойко-место, чем при использовании жестких дисков, причем операции ввода-вывода выполняются быстрее.
Флеш-хранилище обладает несколькими преимуществами по сравнению с традиционными накопителями с вращающимися дисками. Несмотря на то, что стоимость каждого гигабайта флеш-хранилища остается чуть выше, эти накопители позволяют обрабатывать данные значительно быстрее. Флеш-массивы могут использоваться для хранения баз данных объемом в несколько терабайт. Благодаря технологии обработки данных «in-memory» скорость чтения/записи получается в 4 раза выше, чем для жестких дисков. Флеш-хранилище отличается более высокой плотностью установки, чем жесткие диски. Оно также меньше подвержено сбоям, поскольку в нем нет движущихся деталей.
 

Фрагмент текста работы:

1. Общие сведения о накопителях информации
1.1 Классификация внешних накопителей информации
Персональные и планшетные компьютеры прочно вошли практически во все сферы современной жизни. С помощью данных гаджетов люди проводят разнообразные вычисления, разрабатывают планы сложных инженерных конструкций, обмениваются данными, общаются с себе подобными, смотрят фильмы и передачи, записывают музыку и многое другое. Большой спрос рождает увеличение потребности в объеме памяти каждого устройства. Ведь данные накапливаются, а найти время, чтобы разобрать и удалить ненужную информацию не всегда получается.
Внешняя память принципиально отличается от внутренней (оперативной и постоянной) способом доступа процессора (программы, выполняемой) к этой памяти. Накопители, оперирующие байтами или словами, как, например, оперативная память, а блоками информации. Эти блоки (часто их называют кластерами) обычно имеют фиксированный размер, кратный степени числа 2. Блок может быть переписан с внешней памяти во внутреннюю или назад только целиком, и для выполнения любой операции обмена с внешней памятью требуется специальная процедура . Процедуры обмена с устройствами внешней памяти привязаны к типу устройства, его контроллеру и способа подключения устройства к системе (интерфейса).
В устройствах хранения данных могут быть реализованы различные физические принципы хранения информации — магнитный, оптический, электронный в любых их сочетаниях.
По методу доступа к информации устройства внешней памяти разделяются на устройства с прямым (или непосредственным) и последовательным доступом. Традиционными устройствами с прямым доступом являются дисковые накопители, и часто понятие «диск» и «устройство внешней памяти прямого доступа» употребляют как синонимы. Так, например, виртуальный диск в ОЗУ и электронный диск на флэш — памяти не имеют никаких круглых, а тем более вращающихся деталей.
Традиционными устройствами с последовательным доступом являются накопители на магнитной ленте (стримеры). Здесь каждый блок информации тоже может иметь свой адрес, но для обращения к нему устройства хранения должен сначала найти некоторое маркер начало ленты (назад), после чего последовательным «холостым чтением» блоков добраться до необходимого места и только тогда делать именно операции обмена данными. Конечно, каждый раз возвращаться в начало ленты необязательно, однако необходимость последовательного сканирования блоков (вперед или назад) — неотъемлемое свойство устройств последовательного доступа. Однако стримеры продолжают применяться в связи с высокой надежностью сохранения ими информации.
Устройства внешней памяти могут иметь переменные или фиксированные носители информации. Например, накопители на гибких магнитных дисках (НГМД) используют сменные носители — дискеты, а носители накопителей на жестких магнитных дисках (НЖМД) — фиксированные.
Классификация накопителей информации представлена на рис. 1.