Реферат по Інформаційним технологіям.
Учня 10а класу Мельникова Микити
Комп'ютерні носії інформації, зовнішня пам'ять комп'ютера.
Для зберігання програм і даних в персональних комп'ютерах використовуютьрізного роду накопичувачі, загальна місткість яких, як правило, у сотні разівперевершує ємність оперативної пам'яті. По відношенню до комп'ютеранакопичувачі можуть бути зовнішніми і вбудованими (внутрішніми). Зовнішнінакопичувачі мають власний корпус і джерело живлення, що економитьпростір усередині корпусу комп'ютера і зменшує навантаження на його блокхарчування. Вбудовувані накопичувачі кріпляться у спеціальних монтажних відсіках
(drive bays), що дозволяє створювати компактні системи, які поєднуютьв системному блоці всі необхідні пристрої. Сам накопичувач можнарозглядати як сукупність носія та відповідного приводу.
Розрізняють накопичувачі зі змінними і незмінними носіями.
Накопичувачі інформації представляють собою гаму запам'ятовуючих пристроїв зрізним принципом дії фізичними та технічно експлуатаційнимихарактеристиками. Основною властивістю та призначення ченіем накопичувачів інформаціїє зберігання і відтворення інформації. Запам'ятовувальні устрій-стваприйнято поділяти на види і категорії у зв'язку з їх принципамифункціонування, експлуатаційно-технічними фізичними, програмними таін характеристиками. Так, наприклад, за принципами функціонально-онірованіярозрізняють наступні види пристроїв: електронні, магнітні, оптичні тазмішані - магнітооптичні. Кожен тип пристроїв організований на основівідповідної технології хране-нія/воспроізведенія/запісі цифровийінформації. У зв'язку з виглядом і технічним виконанням носія інформаціїрозрізняють: електронні, дискові (магнітні, оптичні,магнітооптичні), стрічкові, перфораційні та інші пристрої.
Магнітні запам'ятовувальні пристрої
Принцип роботи магнітних запам'ятовуючих пристроїв грунтуються на способахзберігання інформації з використанням магнітних властивостей матеріалів. Якправило, магнітні запам'ятовуючі пристрої складаються з власне пристроїв читання/запису інформації і магнітногоносія, на який, безпосередньо, здійснюється запис і з якогозчитується інформація. Магнітні запам'ятовуючі пристрої прийнято ділити навиди у зв'язку з виконанням, фізико-технічними характеристиками носіяінформації і т.д. Найчастіше розрізняють: дискові пристрої та стрічковіпристрою. Загальна технологія магнітних запам'ятовуючих пристроїв полягає внамагнічуванні змінним магнітним полем ділянок носія та зчитуванняінформації, закодованою як області змінної намагніченості. Дисковіносії, як правило, намагнічуються вздовж концентричних полів --доріжок, розташованих по всій площинікруглого носія. Стрічкові носії мають поздовжньо розта-женние поля --доріжки. Запис відбувається, як правило, в цифровому коді. Намагнічування досягається за рахунок створення змінногомагнітного поля за допомогою головок читання/запису. Головки представляютьсобою два або більше магнітних керованих контуру з серцевиною, наобмотки яких подається зміннанапругу. Зміна полярності напруги викликає зміна напрямкуліній магнітної індукції магнітного поля і, при намагнічуванні носія,означає зміну значення біта інформації з 1 на 0 або з 0 на 1.
Магнітні запам'ятовувальні пристрої широко використовуються в персональнихкомп'ютерах як засоби зберігання інформації.
Дискові пристрої
Дискові пристрої ділять на гнучкі (Floppy Disk) і тверді (Hard Disk)накопичувачі та носії. Основною властивістю дискових магнітних пристроївє запис інформації на носій на замкнуті концентричні доріжкиз використанням фізичного і логічного цифрового кодуванняінформації. Плоский дисковий носій обертається в процесі читання/запису,чим і забезпечується обслуговування всієї концентричній доріжки, читання ізапис здійснюється за допомогою магнітних головок читання/запису, якіпозиціонують по радіусу носія з однієї доріжки на іншу
Дискові пристрої як накопичувачі інформації прийнято ділити у зв'язку з їхтехнічними властивостями і характером виконання, а також принципами запису:
1. магнітні дискові накопичувачі
2. оптичні дискові накопичувачі
3. магнітооптичні дискові накопичувачі
В даний час, дискові пристрої є основним видом пристроївзберігання інформації персональних комп'ютерів.
Магнітні дискові накопичувачі - гнучкі диски
У приводі флоппі-диска (гнучкого диску, або просто дискети) є двадвигуна: один забезпечує стабільну швидкість обертання вставленою внакопичувач дискети, а другий переміщує головки запису-читання. Швидкістьобертання першого двигуна залежить від типу дискети і становить від 300 до
360 об/хв. Двигун для переміщення головок в цих приводах завждикроковий. З його допомогою головки переміщуються по радіусу від краю диска до йогоцентру дискретними інтервалами. На відміну від приводу вінчестера головки впристрої вже не «літають» над поверхнею флоппі-диска, а стосуються її.
Для підключення різних типів дисководів призначені зазвичайкомбіновані кабелі з чотирма роз'ємами, включеними попарно. Деякі
BIOS комп'ютерів дозволяють програмно змінювати призначення фізичногоадреса: «перший» (A:) та «другого» (B:) привід. На відміну від вінчестерів, дляфлоппі-дисководів порядок накопичувача (A: чи B:) визначається саместановищем пристрої на кабелі.
Для кожного з типорозмірів дискет (5,25 або 3,5 дюйма) існують своїспеціальні приводи відповідного форм-фактора.
Дискети кожного типорозміру (5,25 і 3,5 дюйма) бувають звичайнодвосторонніми (Double Sided, DS), однобічні давно стали анахронізмом.
Щільність запису може бути різною: одинарною (Single Density, SD),подвійний (Double Density, DD) і високої (High Density, HD). Оскільки проодинарною щільності вже мало хто згадує, таку класифікацію зазвичайспрощують, кажучи тільки про двосторонні дискетах подвійної щільності (DS/DD,ємність 360 або 720 Кбайт) і двосторонніх дискетах високої щільності
(DS/HD, місткість 1,2, 1,44 або 2,88 Мбайта). Щільність запису визначаєтьсявеличиною зазору між диском і магнітною головкою, а від стабільностізазору залежить якість запису (зчитування). Для підвищення щільності записунеобхідно зменшити зазор, однак при цьому значно підвищуютьсявимоги до робочої поверхні дисків.
Як матеріал для виготовлення магнітних дисків зазвичай застосовуютьалюмінієвий сплав Д16МП (МП - магнітна пам'ять). Цей сплав немагнітних,м'який, досить міцний, добре обробляється.
Гнучкі диски (Floppy Disk - FD) Гнучкі дискові пристрої складаються зпристрої читання/запису - дисковода і безпосереднього носія --дискети.
Дискета являє собою шар магніто-м'якого матеріалу, нанесений наспеціальну підкладку, яка виконана з полімерного немагнітного пластичногоматеріалу, ступінь жорсткості якого може бути різна в залежності відреалізації. Носій вміщується в паперовий, пластмасовий або інший кожух-корпус. В даний час,використовуються тільки двосторонні носії, отже покриття нанесеноз обох боків дискети і читання/запис проводиться з обох сторін.
Дискети різноманіт-ного діаметра, як правило, мають різні оформлення корпусу.
Так гнучкі диски діаметром 5.25 дюйма поміщаються в паперовий кожух, а 3.14 --у пластмасовий. Дискета в кожусі вільно обертається приводом пристрої --дисковода через вікно центрального захоплення, що забезпечує проходженняплощі доріжки під пристроєм читання/запису званому головкоючитання/запису.
На кожусі дискети є, відповідно, отвори: центральногозахоплення (3), отвір позиціонування головки (1), отвір фізичного захисту пра -ти від запису (5, 8), направляючі отвори і пази (2), отвори автоопред -Еленя типу магнітного покриття (9), отвір визначення повного оборотуносія (4). Магнітних Отвір для позиціонування головок читання /запису у 3.14 дюймових носіїв закрито металевою засувкою (7), аотвір для центрального захоплення і обертання на шпинделі приводу обертаннядиска, на відміну від носія діаметром 5.25 дюймів, знаходиться тільки зЗнизу дискети .. Кожен змінний дисковий магнітний носій передвикористанням у будь-якій операційній системі необхідно підготувати доприйому даних. Така операція називається форматуванням. Форматуваннядискет здійснюється за допомогою спеціального програмного забезпечення --програм форматування дисків і, як правило, специфічно для кожноїопераційної системи.
Залежно від типу носія, відповідно до якостімагнітного покриття, можливостями операційної системи і пристроїв дискетиМожна форматувати для запису на них інформації різного максимальногообсягу, що досягається завданням таких параметрів форматування як числодоріжок і секторів. Як правило, виробниками дискет вказуєтьсяпараметр званий числом крапок на дюйм носія - Track per inch (TPI).
Цей параметр показує, яку максимальну щільність розміщенняобластей незалежної намагніченості може мати носій. Відповідно довиробничими характеристиками диска, необхідно відформатувати носійтільки в рамках його фізичних можливостей, інакше ризик втрати даних післяоперації запису необмежено зростає.
Дисковод є пристроєм читання/запису з/на носій --дискету. Кожен тип носія (дискет), як правило, потребує власногопристрої - для читання 5.25 та 3.14 дюймових дискет, хоча випускаються ізмішані дисководи, що з'єднують в собі пристрою для читання 3.14 та 5.25дюймових дискет. Дисководи, як правило, розташовуються усередині системногосторони, але випускаються і зовнішні варіанти. Зовні системного блокузнаходиться передня панель дисковода на якій розташовуються управляючіелементи - ручка або кнопка фіксації/вилучення дискети всередині дисковода,отвір для розміщення/вилучення дискети, індикатор звертання допристроєм, що світиться під час операцій звернення до дисковода. Всерединідисковод складається з двигуна, системи управління обертанням носія,двигуна, системи управління позиціонуванням головок читання/запису, схемформування та перетворення сигналів і ін електронних пристроїв.
Дисководи підключаються до інших схемами комп'ютера за допомогою інтерфейсногокабелю - шлейфу. На кінцях і/або по довжині шлейфу знаходяться роз'єми, один зяких служить для з'єднання шлейфу з дисководом або дисководами, другий зінтерфейсом дискового пристрою, що знаходиться на платі контролера
(інтерфейсній карті, платі адаптера) дискових пристроїв або на материнськійплаті. Дисковод також потребує підключення напруги живлення придопомогою кабелю живлення.
На даний момент, технології зберігання і читання/запису інформації назвичайну дискету дають невисокі швидкості обміну і дозволяють домогтисящільності запису для обсягу інформації до 2 мегабайт. Такий обсягшвидкодію вважаються малими і тому дискети використовують лише якзасіб транспортування та архівного зберігання невеликих обсягів інформації.
Надійність дискет, також, залишає бажати кращого. Вони схильні до шкідливимвпливів температурних, гідрометричних, магнітних, механічних і інфакторів. Тому, з дискетами слід звертатися акуратно.
Щоб уникнути втрати даних або пошкодження носія неприпустимо: зберіганнядискет у місцях схильних до дії магнітних полів, вологи, сильнихмеханічних впливів, великої кількості пилу, різких температурнихперепадів. Необхідно обережно вставляти та виймати дискету з дисководатільки після того, як індикатор звернення до диска згасне. Залежновід інтенсивності використання дискети, її необхідно перевіряти на предметцілісності та правильності логічної і фізичної структури за допомогоюспеціального програмного забезпечення з різною частотою, але не рідшеодного разу на два місяці. Також, необхідно проводити чищення голівокчитання/запису дисковода за допомогою спеціальної чистячої дискети іочисника. Термін служби носія залежить не тільки від способу йогоексплуатації, але і від його вихідної якості. Дискети високої якостівідомих великих виробників здатні форматуватися на максимальніобсяги і витримують при експлуатації до 70 млн. проходів головкичитання/запису по доріжці, що, практично, означає термін інтенсивноїексплуатації до 20 років. Дискети безіменних виробників і просто поганогоякості, як правило, схильні до таких шкідливих процесів як висипаннячастинок магнітного покриття та розмагнічуються-мости. Не слід економити наносіях інформації, якщо вона вам дорога. На практиці, потрібно намагатисявикористовувати тільки високоякісні дискети відомих виробників.
Магніто-оптичні диски
Перші оптичні лазерні диски з'явилися в 1972 році іпродемонстрували великі можливості зі зберігання інформації. Обсягищо зберігається на них інформації дозволяли використовувати їх для зберіганнявеличезних масивів даних (таких як бази даних, енциклопедії, колекціївідео та аудіо даних). Легка заміна цих дисків дозволяла, «носити зсобою »всі матеріали необхідні для роботи, в будь-якому обсязі. Оптичнідиски мали дуже високу надійність і довговічність, що дозволяловикористовувати їх для архівного зберігання інформації.
Але трудомістка процедура запису й неможливість перезапису сильнообмежувала застосування оптико-чеських дисків, як пристрої для кожногокомп'ютера.
Найбільш життєздатними оптичними дисками, що мають властивостіперезапису, на сьогоднішній день є магнітооптичні (МО) диски.
Вперше МО диски з'явилися в 1988 році і поєднали в собі компактністьдискети та накопичувача Bernoulli Box, швидкість середнього жорсткогодиска, надійність стандартного Компакт Диска і ємність порівнянну з DATстрічками. Але широкому розповсюдженню МО дисків заважає порівнянодорога вартість і конкуренція сучасних жорстких дисків. У порівнянні зсучасними жорсткими дисками, вони більш повільні і поступаються їм помаксимальним обсягами інформації, що зберігається. Це робить неможливим застосування
МО дисків замість традиційних вінчестерів. При цьому МО диски маютьвеликі перспективи як вторинні накопичувачі, що застосовуються длярезервного зберігання інформації.
Принципи роботи МО накопичувача.
МО накопичувач побудований на поєднанні магнітного й оптичного принципузберігання інформації. Записування інформації проводиться за допомогою променялазера і магнітного поля, а зчитування за допомогою одного тільки лазера.
У процесі запису на МО диск лазерний промінь нагріває певні точки надиски, і під впливом температури опірність змініполярності, для нагрітої точки, різко падає, що дозволяє магнітному полюзмінити полярність точки.
Після закінчення нагрівання опірність знову збільшується алеполярність нагрітої точки залишається у відповідності з магнітним полемзастосованим до неї в момент нагрівання. У наявних на сьогоднішній день
МО накопичувачах для запису інформації застосовуються два цикли, цикл стиранняі цикл запису. У процесі стирання магнітне поле має однакову полярність, відповідну двійковим нулях. Лазерний промінь нагріваєпослідовно весь стирані ділянку і таким чином записує на дискпослідовність нулів. У циклі запису полярність магнітного поляміняється на протилежну, що відповідає двійковій одиниці. У цьомуциклі лазерний промінь включається тільки на тих ділянках, які повиннімістити двійкові одиниці, і залишаючи ділянки з двійковими нулями беззмін.
В процесі читання з МО диска використовується ефект Керра,що полягає у зміні площини поляризації відбитого лазерногопроменя, залежно від напрямку магнітного поля що відбиваєелементу. Відображає елементом в даному випадку є намагніченапри записі точка на поверхні диска, що відповідає одному бітузбереженої інформації. При зчитуванні використовується лазерний промінь невеликийінтенсивності, що не приводить до нагрівання зчитує ділянки, такимчином при зчитуванні зберігається інформація не руйнується.
Такий спосіб на відміну від звичайного застосовуваного в оптичних дисках недеформує поверхню диска і дозволяє повторний запис бездодаткового обладнання. Цей спосіб також має перевагу передт?? адіціонной магнітної записом в плані надійності. Так якперемагнічування ділянок диска можливо тільки під дією високоїтемператури, то ймовірність випадкового пере-магнічіванія дуже низька, увідміну від традиційної магнітного запису, до втрати якої можутьпризвести випадкові магнітні поля.
Механізми МО накопичувачів будуються на базі механізмів звичайних дисководів зневеликими конструк-тивними удосконаленнями. Як інтерфейс МОнакопичувачі оснащуються SCSI адаптерами (16 або 8 бітними) драйвера диска іБагато постачальників також оснащуютьсвої вироби спеціальними програмами для резервного копіювання.
В даний час існують декілька форматів для форматування МОдисків CCS (безперервне комбіноване спостереження) та SS (шаблоннеспостереження). Перший з форматів дозволений стандартом ANSI, а другий також і
ISO. В даний час формат CCS більш популярний і має більшепоширення. На жаль два ці формату несумісні і перенесення дисківз однієї системи в іншу неможливий.
Це не єдина проблема переносимості пов'язана з МО дисками.
Стандартами визначено два розміри сектора 512 і1024 байт. Деяківиробники змогли зробити читання секторів будь-якого розміру, але їхменшість. Більшість виробників підтримують розмір сектора рівний
512 байтах.
Область застосування.
Область застосування МО дисків визначається його високимихарактеристиками по надійності, об'єму і змінюваності. МО диск необхіднийдля завдань, що вимагають великого дискового об'єму, це такі завдання, як
САПР, обробка зображень звуку. Однак невелика швидкість доступу доданими, не дає можливості застосовувати МО диски для завдань із критичноюреактивністю систем. Тому застосування МО-дисків в таких завданняхзводиться до зберігання на них тимчасової або резервної інформації.
Для МО дисків дуже вигідним використанням є резервнекопіювання жорстких дисків або баз даних. Застосування МО дисків, такождоцільно при роботі з приватною інформацією великих обсягів. Легказмінюваність дисків дозволяє використовувати їх тільки під час роботи, непіклуючись про охорону комп'ютера в неробочий час, дані можуть зберігається в окремому, місці, що охороняється. Це ж властивість робить МО дискинезамінними в ситуації коли необхідно перевозити великі обсяги змісця на місце, наприклад з роботи додому і навпаки.
Накопичувачі типу Bernoulli
Цей накопичувач є, мабуть, самим унікальним. Замість того,щоб йти шляхом застосування жорсткого магнітного диска, який повиненмати захист проти несприятливих зовнішніх факторів, у тому числізабруднень і вібрацій, інженери компанії Iomega розробили на основіпринципів динаміки потоків, вперше сформульованих швейцарськимматематиків XVIII століття Даніелем Бернуллі, оригінальний принцип діїсистеми "гнучкий магнітний диск-головка читання/запису".
Головка читання/запису, спроектована з урахуванням вимог аеродинаміки,
"Плаває" над поверхнею гнучкого диска Бернуллі. Повітряні потоки,що виникають внаслідок обертання диска з високою швидкістю, викликає вигинчастини поверхні диска, що знаходиться під голівкою читання/запису, внапрямі до останньої. Однак диск не стикається з головкою, міжними залишається невеликий досить стабільний запор, який забезпечуєтьсяпотоками повітря, рівняння для опису яких вперше запропонував
Бернуллі.
Будь-яка зміна нормальних умов роботи накопичувача Бернуллі
(наприклад, через удар або появи плями забруднення на поверхнідиска) викликається порушення ефекту Бернуллі і призводить до того, що дисквідходить від головки, замість того, щоб познайомитися з нею (як це бвідбулося на звичайному вінчестері). Завдяки цьому виключається можливістьвідмов накопичувача, оскільки обертовий диск практично не можестикнутися з головкою. Тому диски Бернуллі самі ударостійкого.
Сам накопичувач Бернуллі, хоча він є гнучким і по вигляду схожий назвичайну дискету, насправді може експлуатуватися до п'яти років врежимі зчитування/запису - тобто характеризується в 20 разів більшоюдовговічністю, ніж дискета, - згідно з даними постачальника. Носій збарієвої-ферритовым покриттям не тільки дозволяє записувати дані з втричібільш високою щільністю ніж носій з звичайних Вінчестерський накопичувачівабо НГМД, але і відрізняється істотно більшою стійкістю до зношування, ніж узвичайних дискет.
Накопичувачі Бернуллі за швидкістю доступу не поступаються ряду широковикористовуваних накопичувачів на жорстких дисках із середнім швидкодією. Так,наприклад, Bernoulli230 має ємність однієї касети 230 Mb, строєних кеш
256 Кб, інтерфейс SCSI-2 або IDE і час доступу 12 мсек.
CD-ROM
Музичні оптичні компакт-диски прийшли на зміну вініловим в 1982році - приблизно в той же час, коли з'явилися перші персональнікомп'ютери фірми IBM. Ці пристрої були результатом плідноїспівпраці двох гігантів електронної промисловості - японської фірми
Sony і голландської Philips. Строго певна ємність компакт-дисківпов'язана з такою цікавою історією.
Виконавчий директор фірми Sony Акіо Моріта вирішив, що компакт -диски повинні відповідати запитам виключно любителів класичної музики
- Не більше і не менше. Після того, як група розробників провела опитування,з'ясувалося, що найпопулярнішим класичним твором в Японії в тічаси була 9-та симфонія Бетховена, яка тривала 72-73 хвилини. Томубуло вирішено, що компакт-диск повинен бути розрахований саме на 74 хвилинизвучання, а точніше, на 74 хвилини і 33 секунди. Так народився стандарт,відомий як "Червона Книга" (Red Book). Коли 74 хвилини перерахували вкілобайти, вийшло 640 Mb.
Фахівці ж Philips визначили мінімальні вимоги до якостізапису звуку і регламентували, наприклад, такі характеристики аудіокомпакт-дисків, як їх розмір, метод кодування даних та використанняєдиної спіральної доріжки.
Дві вищезгадані фірми відіграли також провідну роль при розробці першихспецифікації цифрових компакт-дисків - так званої "Жовтої Книги"
(Yellow Book), або просто CD-ROM. Вона послужила основою для створеннякомпакт-дисків з комплексним представленням інформації, тобто здатнихзберігати не тільки звукові, а й текстові та графічні дані (CD-Digital
Audio, CD-DA). При цьому привід, читаючи заголовок диска, сам визначав йоготип - аудіо-або цифрові дані. У цьому форматі, однак, нерегламентувалися логічні та файлові формати компакт-дисків, оскількирішення цих питань було повністю віддано на відкуп фірмам -виробникам. Це, зокрема, означало, що компакт-диск,відповідає вимогам "Жовтої Книги", міг працювати тільки наконкретної моделі накопичувача. Такий стан справ, особливо у зв'язку звеликим комерційним успіхом компакт-дисків, зрозуміло, не моглозадовольнити виробників подібних пристроїв. У загальних інтересахнеобхідно було терміново знайти компроміс.
Саме тому друга стандартом де-факто для цифрових компакт-дисківстала специфікація HSG (High Sierra Group), або просто High Sierra. Цейдокумент носив, взагалі кажучи, рекомендаційний характер і був запропонованийосновними виробниками цифрових компакт-дисків з метою забезпечити хочаб деяку сумісність. Дана специфікація визначала вже яклогічний, так і файловий формати компакт-дисків.
Створена специфікація виявилася настільки привабливою, щостандарт ISO-9660 (1988 рік) для цифрових компакт-дисків, в принципізбігався з основними положеннями HSG. Зауважимо, що всі компакт-диски,відповідають вимогам стандарту ISO-9660, який визначає їхлогічний і файловий формати, сумісні одна з одною. УЗокрема цей документ визначає, яким чином знайти на компакт-дискуйого вміст (Volume Table Of Contents, VTOC). Базовий формат,запропонований в HSG-специфікації, багато в чому нагадував формат флоппі-диска.
Як відомо, системна доріжка (трек 0) будь-якої дискети не тількиідентифікує сам флоппі-диск (його щільність, тип використовуваної ОС), а йзберігає інформацію про те, як він організований за тек, файлів іпіддиректоріями. Ініціює доріжка даних на компакт-диску починається зіслужбової області, необхідної для синхронізації між приводом і диском.
Далі розташована системна область, яка містить відомості проструктуруванні диска. У системній області знаходяться також директоріїданого тому з покажчиками або адресами інших областей диска. Істотневідмінність між структурою компакт-диска і, наприклад, дискетою полягає вте, що на CD системна область містить пряму адресу файлів упіддиректоріях, що має полегшити їх пошук.
Міжнародний стандарт ISO-9660 описує файлову систему на CD-ROM.
ISO-9660 першого рівня нагадує файлову систему MS-DOS: імена файлівможуть містити до 8-ми символів, розширення імені файлу (що складаються з 3-хсимволів) відокремлюється від імені файлу точкою. Імена файлів не можуть міститиспеціальних символів ("~", "-", "+", "="). При іменуванні файліввикористовуються символи тільки верхнього регістру, цифри та символ "_". Іменакаталогів не можуть мати розширень. Кожен файл має версію, номер версіявідділяється від розширення символом ";". Каталоги можуть мати вкладеності 8.
Стандарт ISO-9660 другого рівня дозволяє використовувати в іменах файлів до
32 символів, накладаючи описані вище обмеження. Диски, створені зазастосуванням такого стандарту, не можуть використовуватися в ряді ОС, у томучислі і MS-DOS.
Специфікація CD-I (Interactive) була запропонована в 1988 році. Цейстандарт визначав використання дискового плеєра без підключення його докомп'ютера. Пристроєм відображення в даному випадку повинен був стати,наприклад, звичайний телевізор. Зрозуміло, що використовувався і йогостандартний звуковий канал. Крім цього, CD-I пропонувала кілька рівнівякості відтворення аудіо-та графічної інформації. Данаспецифікація викладена в "Зеленій Книзі" (Green Book). Зауважимо, що такзвані CD-I-Ready-диски є якоюсь сумішшю між аудіо-CD (Red Book)й мультимедіа-диском (Green Book). Таким чином, на аудіоплеєрпрослуховується тільки звукова інформація, а у пристрої CD-Iвідтворюється вся разом.
Стандарт CD-ROM XA був створений у 1990 році зусиллями фірм Microsoft,
Philips і Sony як "міст" між CD-ROM і CD-I. Таким чином, ХА-диск мігвідтворюватися на CD-I-плеєрі або приводі, що відповідає стандарту Yellow
Book (при використанні спеціального програмного забезпечення). Форматспецифікації CD-ROM XA сумісний зверху вниз з форматами, рекомендованими
High Sierra та ISO-9660. Проте в новій специфікації закладено вже набагатобільше можливостей. По-перше, формат ХА дозволяє осущес-твлять багатосеансовий запис на диск. По-друге, основною відмінною рисоюприводів CD-ROM ХА є так звана техніка чергування
(interleaving). Специфікація ХА дозволяє одночасно зберігати на дискуграфічні, текстові і звукові дані, причому графіка може включати якстандартні картинки і анімацію, так і полнооб'емное відео (full-motion).
Інший відмінною рисою специфікації ХА є стискзвукових даних, що дозволяє зберігати на одному диску до кількох годинаудіоінформації замість звичайних 74-х хвилин. До речі, саме через стисненнямінімальна швидкість передачі інформації не повинна бути менше 150 Кбайт/с.
Ще одна специфікація, прийнята в 1991 році і викладена в "Помаранчевих
Книгах "(Orange Books), відноситься до записується і стирані дискам. Упершій книзі йдеться про магнітооптичних дисках (CD-MO), якідопускають як стирання, так і перезапис інформації. Друга книга присвяченанакопичувачам з одноразовою записом типу WORM. До подібних накопичувачамапаратного забезпечення, що відповідають, наприклад, специфікації CD-ROM XA.
У 1993 році була анонсована ще одна книга - White Book ( "Біла"). Уїї створенні взяли участь JVC, Matsushita, Philips і Sony. У цьомудокументі визначалися основні параметри відео-СД - компакт-диска, наякому можна було зберігати 72 хвилини високоякісного відео разом зістереозвуком. Зберігання даних на відео-CD базується на методі стисненняінформації, що зветься MPEG (Motion Picture Experts Group). Відео-CD можутьвідтворюватися на спеціальних відео-CD-плеєрах, CD-I-плеєрах зспеціальним картриджем "Digital Video", а також на комп'ютеріспеціальною платою MPEG-декодера і приводом CD-ROM.
Специфікація White Book є в даний час ідеальним засобомдля зберігання цифрового відео - це єдиний стандартний шляхвідтворення відео на мультимедіа-PC.
Після прийняття специфікації White Book були переглянуті і переробленіз її урахуванням перші версії стандарту Green Book. Світ цифрового відео ставналежати "Білій Книзі".
Наприкінці 1994 року були анонсовані так звані музичнімультимедіа-компакт-диски. Ця специфікація має назву CD Plus.
Подібні диски містять дві частини, одна з яких - аудіо, а інша - CD-
ROM. Записану музику можна прослуховувати на аудіоплеєр, а доступ домультимедіа-інформації (і музиці) можливий на приводі, підключеному до ПК.
Отже, були розглянуті практично всі найбільш поширеніформати зберігання даних на CD-ROM. Як вже було сказано, відмінноюособливістю всіх цих форматів є їхня відмінність від файлової системи,використовуваної в MS-DOS. Таким чином, для доступу до даних, що зберігається на CD-
ROM, необхідно перетворення форматів. Для цих цілей фірма Microsoftвипустила спеціальний драйвер, який називається Microsoft CD Extention
(mscdex.exe). Він входить в комплект поставки MS-DOS, а також поставляєтьсяпрактично з усіма приводами CD-ROM.
Пристрій і принцип роботи
Як відомо, більшість накопичувачів бувають зовнішніми і вбудованими.
Приводи компакт-дисків у цьому сенсі не є винятком. Більшістьпропонованих в даний час накопичувачів CD-ROM відносяться довбудовуваним. Зовнішній накопичувач, як правило, коштує дорожче.
На передній панелі кожного накопичувача є доступ до механізмузавантаження компакт-диска в привід. Також там розташовані індикатор роботипристрою (звичайно Busy), гніздо для підключення навушників абостереосистеми (для прослуховування аудіодисків), а також регулятор гучності
(також для аудіо-CD). Крім того, при використанні контейнера на переднійпанелі є отвір, за допомогою якого можна отримати компакт-дискнавіть в аварійній ситуації, наприклад, якщо не спрацьовує кнопка Eject.
На задній панелі практично всіх без винятку приводів CD-ROMперебувають принаймні три роз'єми: інтерфейсний, харчування й аудіо.
Роз'єм для виведення звуку дозволяє підключати привід до звукової карти. Цезручно при прослуховуванні аудіодисків, оскільки не вимагає перемиканняакустичної системи або навушників з одного гнізда на інше.
Крім цих роз'ємів при використанні SCSI-інтерфейсу з задній панеліпривода доступні також резистори-термінатори пристрої та набір перемичок
(jumpers), або перемикачів (switches), які визначають номерпристрої та режим роботи.
У приводі компакт-дисків можна виділити кілька базових елементів:лазерний діод, Сервомотори, оптичну систему (що включає в себерозщеплюють призму) і фотодетектора.
І так, зчитування інформації з компакт-диска, також як і запис,відбувається за допомогою лазерного променя, але, зрозуміло, меншої потужності.
Сервомотори по команді внутрішнього мікропроцесора приводу переміщуєвідображає дзеркало. Це дозволяє точно позиціонувати лазерний промінь наконкретну доріжку. Такий промінь, потрапляючи на що відображає світло острівець, черезрозщеплюють лінзу відхиляється на фотодетектора, який інтерпретує цеяк двійкову одиницю. Промінь лазера, що потрапляє в западину, розсіюється іпоглинається - фотодетектора фіксує двійковий нуль (цифрова інформаціяпредставляється чергуванням западин (противідображального плям) і відбивають світлоострівців). В якості поверхні, що відбиває компакт-дисків зазвичайвикористовується алюміній. Вся поверхня компакт-диска покрита прозоримзахисним шаром.
На відміну від, наприклад, вінчестерів, доріжки яких представляютьсобою концентричні кола, компакт-диск має всього одну фізичнудоріжку у формі безперервної спіралі, що йде від внутрішнього діаметра дозовнішньому. Проте одна фізична доріжка може бути розбита надекілька логічних.
У той час, як всі магнітні диски обертаються з постійним числомоборотів в хвилину, тобто з незмінною кутовою швидкістю (CAV, Constant
Angular Velocity), компакт-диск обертається звичайно зі змінною кутовийшвидкістю, щоб забезпечити постійну лінійну швидкість при читанні (CLV,
Constant Linear Velocity). ?? аким чином, читання внутрішніх секторівздійснюється зі збільшеним, а зовнішніх - зі зменшеним числом обертів.
Саме цим обумовлюється досить низька швидкість доступу до даних длякомпакт-дисків у порівнянні, наприклад, з вінчестерами.
Інтерфейси
Досить часто фірми виробники постачають привід CD-ROM зобов'язкової картою контролера, на якій реалізований так званий
(власний) proprietary-інтерфейс. Зазвичай це власна реалізаціяоднією з версій інтерфейсів IDE або SCSI. Часто при купівлі накопичувача на
CD-ROM в складі Multimedia Kit на звуковій карті знаходиться самеproprietary-інтерфейс. Стандартами де-факто для інтерфейсів приводівкомпакт-дисків стали специфікації Mitsumi, Panasonic і Sony. Одним зпопулярних інтерфейсів всіх приводів, включаючи приводи CD-ROM, є IDE,
SCSI або SCSI-2.
Як відомо, відмінною особливістю інтерфейсу IDE єреалізація функції контролера в самому накопичувачі. Саме томупідключення подібних приводів до комп'ютера виконується безпосередньо до
IDE контролера на материнської плати ПК. Даний інтерфейс підтримує, якправило, програмний ввід-висновок.
Компанія Western Digital розробила так звану специфікацію
Enchanced IDE. Цей документ підтримали практично всі провідні компанії звиробництву накопичувачів. Новий інтерфейс дозволяє підключати одночаснодо чотирьох приводів жорстких дисків. Але найголовніше, специфікація
Enchanced IDE дозволяє не тільки збільшити кількість підключаютьсяпристроїв, але і використовувати інші види пристроїв, наприклад приводи CD-ROMабо стримери. Зокрема, Western Digital для підтримки накопичувачів CD-ROMз інтерфейсом IDE пропонує протокол ATAPI (ATA Packed Interface). ATAPIє розширенням протоколу ATA і вимагає незначних змін досистемної BIOS. У загальному випадку використовується спеціальний драйвер. УОстаннім часом з'явилися накопичувачі, які підтримують не тількиінтерфейс IDE, але і EIDE/ATAPI.
Як відомо, інтерфейс SCSI став одним з найважливіших промисловихстандартів для підключення таких периферійних пристроїв, як, наприклад,вінчестери, стримери, лазерні принтери, приводи CD-ROM і т.п. Необхідновідзначити, що SCSI - інтерфейс більш високого рівня, ніж IDE. Фізично
SCSI-шина являє собою плоский кабель із 50-контактними роз'ємами,через які можна підключити до восьми периферійних пристроїв.
Версія інтерфейсу SCSI-2 дозволяє підвищити пропускну здатністьмагістралі за рахунок збільшення тактової частоти обміну і скороченнякритичних часових параметрів шини, застосування новітніх БІС івисокоякісних кабелів. Таким чином реалізується "швидкісний" варіант
SCSI-2 - Fast SCSI-2. "Широкий" (Wide SCSI-2) варіант магістралі,передбачає наявність додаткових 24 ліній даних завдякипідключенню другій 68-проводового кабелю (для приводів CD-ROM незастосовується). Зазвичай швидкість передачі даних по шині SCSI (-2) для приводів
CD-ROM сягає від 1.5-2 до 3-4 Mbайт/с.
Незважаючи на стандартність інтерфейсу SCSI, проблема сумісностіприводів з SCSI-адаптерами як і раніше залишається. У разі реа
