Magnetické zariadenie

Čo vlastne sú magnetické zariadenia? Sú to zariadenia, ktoré nám slúžia na uskladnenie dát v rôznych formách.

Pevné disky: Môžeme si na ne ukladať rôzne dáta. Keď tam niečo uložíme tak to tam aj ostane po vypnutí PC. Súbory tam ostanú kým ich nevymažeme. Môžu sa však stratiť ak sa disk pokazí. Disk obsahuje pevné ploty diskového tvaru, vyrobené z hliníka alebo skla. A preto sa to volá pevný disk.

Činnosť: Ploty nad ktorými sa otáčajú hlavy ukladajú dáta do jednotlivých stôp a sektorov. Hlavy zapisujú dáta do jednotlivých prstencov, ktoré sa delia na segmenty z ktorých je schopný zobrať 512 bytov (skutočná veľkosť je však 571 bytov ale bežný užívateľ to nevyužije preto iba 512 bytov.) Disky majú nad sebou viacej plotov, ktoré sa točia rovnako rýchlo a preto na každú stranu plotu pripadá jedna hlava. Počas prevozu by sa hlavy nemali dotýkať. Keď sa však disk vypne tak pristanú na plotoch.(CSS- contact smart stop). Ak by sa dotkol disku počas chodu tak ho môže poškodiť. Pri nových diskoch sa hlavy po vypnutí presunú na rampu. Aj keď na disku nesmie byť prach a skladajú sa v sterilných prostrediach aj tak sa raz pokazí.

Čo je stopa? Je to prstenec na jednej strane disku, ktorá slúži na ukladanie dát. Je veľká a môžeme uložiť až 100 000bytov tak sa delí na menšie časti SEKTORY. Ich počet určuje typ disku. Čísluju sa od čísla 1,.... a cylindre tie sa od 0,1...... . Hlavičku sektoru tvorí sektor, ktorý obsahuje jeho číslo a koniec určuje trailer. Tieto sektory sa dajú opravovať nízkourovňovým formátovanim a to tak, že každý sektor vyplní nejakou hodnotou (6Fh,..) A ešte pred a za každým sektorom vytvára špeciálna identifikačná oblasť. Sektory sú odelené medzisektorovými medzerami (slúžia pre presúvaní hláv z jednej stopy do druhej. Do týchto medzier sa dáta nedajú ukladať.) Sektory vznikajú formátovaním.

Identifikačné údaje: pole s číslom cylindra, číslo hlavy, sektoru a kontrólny súčet. Na overenie správnosti dát sa používa CRC kód (na zápis používa 2 byty) alebo ECC kód- detekuje chyby a ich opravu. Medzera pre vypnutie zápisu slúži na obnovu CRC alebo ECC- kódu. Medzera= kompenzácia odchyliek v rýchlosti pohonu disku.

Súčasti diskov: plotny, hlavy pre čítanie a zápis, pohon hláv, vzduchový filter, pohony plotny, riadiaca doska s elektronikou, káble a konektory. Plotny: Sú uložené nad sebou a majú rôzne veľkosti: 3 a jedna polovica, 2 a jedna polovica,...3 alebo 2 a jedna polovica sa používajú pre bežné PC. 1“ disk od IBM (micro drive s 1GB) je určený skôr pre foťáky. 1,8“ od TOSHIBY (5GB) je vo forme karty PC card II. Dnešné plotny sa robia zo zliatiny skala a keramiky.

Záznamové média: Slúžia na uchovanie magnetickej informácie. Typy:

a, Oxidové médium
b, Tenký film
c, Médium AFC

a, Obsahuje oxid železa ako aktívnu magnet. zložku. Pri otáčaní disku sa rozteká od stredu ku krajom. Veľkosť hrúbky je okolo 0,00008mm.
b, Je tenší a tvrdší ako oxidové médium. Poúžíva sa pri vysoko kapacitných a kvalitných diskoch. Dnes sa používa skoro u všetkých druhoch. Delí sa na dve časti: plátovaný, striekaný. Plátovaný je nanášaný špeciálnym prístrojom a je hrubý 0,00008mm. Médium je obvikle vyrobené z kobaltovej zliatiny. Striekaný sa nanáša na disk ako zlúčenina fosforu a niklu. Veľkosť od 0,00003 až 0,00005mm.
c, Nové disky sa pri svojich veľkostiach (30GB/in na 2.,....) stávajú nestabilné preto IBM to vyriešila AFC (AntiFeromagnetically Coupled.). Tvoria ju dve vrstvy odelené trpaslíčim prahom=ruthéniom.

Hlavy pre čítanie a zápis: jedna hlava je pre jednu plotnu a je zavesená na závese. Rameno je odpružené a preto sa hlava v kľude pritlačí na povrch média. Pri otáčaní ju tlak vzduchu zdvihne (0,00001 až 0,00008). Dnes sa využívajú magnetorezistentné hlavy MR. Fungujú skôr ako senzory než ako generátory. MR-čítaní a TF- zápis. Novši typ MR je GMR. Funguje rýchlejšie ale oddeľovacia vrstva nesmie byť magnetická.
Pohon: je dosť dôležitý. Buď krokovacím motorom alebo elektromotorom. Elektromotor využíva na pohyb spätnú väzbu. V disku je magnet a cievka, ktorá umožnuje pohyb. A keďže nemá žiadne zarážky, môžu sa hlavy pohybovať voľne. Nie je ovplyvnený zmenou teploty. Sú 2 typy elektromotorov: lineárny a rotačný. Rozdiel je len v usporiadaní magnetu a cievky.

Servomechanizmy: slúžia pre riadenie polohy hláv nad disky. Má 3 časti:

a, Výsečove servo
b, Rozšírene výsečove servo
c, Vyhradené servo

Všetky používajú na navádzanie ŠEDÝ KÓD- binárna inf. Rozdiel medzi týmito mechanizmami je, že kde a ako je kód na disku zapísaný. Šedý kód zapisuje servozapisovač (servowriter) servoinformácie nemôžme pokaziť ani prinízkoúrovňovom formátovaní. Disky pohánané elektromotorom vytvárajú počas chodu teplotné kalibrácie a výsledky zapisujú do pamäti. Robia to asi každých 5 min a po 30 min je interval asi každých 25 min. Neovplyvňuje prenos dát na disku. Prehľadávanie disku: Slúži na to, aby hlavy neostávali pri činnosti nad jednou stopou dlho. Ak by sa to stalo, môže hlava urobiť ryhu v stope.

a, používalo sa u starších diskoch. Servoinformácie zapisovalo do medzery pred index na koniec každej stopy. Nevýhoda: objavovali sa iba raz za otáčku. Dnes sa nepoužívajú.
b, Je rozšírením a,. Informácie zapisuje aj pred začiatok každého sektoru. Je rýchlejší, lebo každá stopa má polohovacie informácie. Servoinformácie sú chránene proti prepisu.
c, Servoinformácie zapisuje len na 1 stranu plotu z celého disku. Hlava na tejto plotne nemôže čítať ani zapisovať.

Automatické parkovanie hláv: Elektromagnetické disky po vypnutí strácajú napájanie, preto je tam pružina, ktorá sa natiahne po vypnutí PC a hlavy presunie do parkovacej polohy. U niektorých sa presunie na parkovaciu rampu.

Vzduchové filtre: 2 typy filtrov:

a, recikulačný
b, barometrický

a, zachytáva malé čiastočky prachu, ktoré vznikajú pri behu disku a počas vzletu a pristánia hláv. Použitie možné aj v extra špinavých podmienkach.
b, slúži na vyrovnávanie tlaku medzi prostredím a diskom.(-300m do +3000m). Pri zmene tlaku je vzduch nasávaný alebo vysávaný.

Teplotná aklimatizácia disku: slúži na vyrovnanie tepla medzi diskom a okolím. V prípade prenesenia disku z chladu do tepla.

Pohon: motory sú skoro absolútne tiché a nesmú rezonovať, lebo by narušili tok dát. Rýchlosť od 5400 po 15000ot/min. Rýchlosť monitorujú špeciálne obvody. Disky sa točia rovnako rýchlo.

Kvapalinové ložiská: medzi ložiskami je tekutina, ktorá priečny pohyb ložiska zníži 10 krát. Tlmí vibrácie.
Riadiaca doska (logic board): v každom disku je jedna riadiaca doska. Obsahuje: elktroniku, riadiace polohovanie hláv, pohon disku a hláv, a predávajúce dáta. U IDE diskov je na doske integrovaný i radič, kým u SCSI diskov je na doske radič a adaptér zbernice SCSI. Pri pokazení diskov, je pokazená práve táto doska.

Charakteristika diskov: Kapacita:Výkon:

a, presnosť
b, priemerná doba vyhľadávania

a, rýchlosť disku predávať dáta do sytému. Súvisy s tým aj úprava sektorov. “Prekladanie sektorov“. Disky s integrovanými radičmi to dokážu aj bez prekladania sektorov.
b, udáva sa v milisekundách. Proces prenesu hlavy z jedneho cylindru na druhý.

Latencia - priemerná doba v milisekundách. Technológia SMART: ak disk beží, dokáže predvídať poruchu. Disk aj BIOS ho musia podporovať.


Disketové mechaniky:

Vyvoj: Objavenie pripisujeme Alanovi Shugartovi(1967). IBM vynašiel prvú disketu 8“. Druhá 5,25“ vynašla Shugart Asociates(1967). Majú obvykle 2 hlavy na čítanie. Každá pre jednu stranu diskety. Prvá je spodná a druhá je posunutá o pár stôp do vnútra, podľa typu mechaniky. Hlavy poháňa motor a pohybujú sa von a dnu. Sú na jednom závese, preto sa nemôžu pohybovať nezávisle. Cylinder tvoria stopy. Majú ich 80. Hlavy sú urobené z mäkkej železnej zliatiny, v ktorých sú zaliate elektromagnetické cievky. Hlava ma 3 hlavy: zápis, čítanie, mazanie. Metóda tunelového mazania – dáta sa pri nahrávaní zapíšu do definovaného „tunela“ a odtiaľ sa vymažú. Hlavy pri zápise, čítaní a mazaní tlači spružina = priamy kontakt s disketou. Preto sú otáčky pomalé, len 300ot/min. Hlavy treba čistiť po 40 hodinách používania.

Pohon hláv: Hlavy poháňa motor a pohybujú sa von a dnu. Používa sa krokovací motor (tvar valca umiestnený v rohu mechaniky). Doba presunu hláv zo ŠTART do KONIEC je 200ms.

Pohon mechaniky: Otáčky =300 ot/min. . Systém priameho pohonu- rýchlejší a spoľahlivejší.

Riadiaca doska: Mechanika obsahuje 1 alebo 2 dosky.

Riadia : pohon hláv pre čítanie a zápis, pohon mechaniky, senzorov diskety a ďalšie súčasti mechaniky. Používa sa rozhranie Shugart Associates SA-400 založené na chipe NEC 765.

Radič: súčasť základnej dosky. Čip Super I/O. Predný štítok: to čo vidím z vonku (tvar a farba) -mechaniky majú dva konektory: napájanie mechaniky a prenos dát.

Výmena diskety: účelom je zistiť, či je disketa v mechanike alebo nie. Tlačidlo vysunutia posiela DC signál o tom, či je disketa stále dnu alebo nie.

Typy mechanik: 3,5“(720 Kb- rok 1986), 3,5“ (1,44 MB rok- 1987). Bola ako súčasť PS/2.

Mechanika 3,5“(2,88MB): používa metódu vertikálneho nahrávania. Hustejšie ukladá súbory. Spracováva 36 sektorov. Čiže by bolo treba vyššiu rýchlosť.

Konštrukcia diskety: Clona, otvory pre identifikáciu ED a HD, prepínač ochrany open/close. V strede je kovový unášač. Plastový kotúč pokrytý magnetooptickou zlúčeninou.
Zariadenia na prenos veľkých dát

Mechanika IOMEGA Zip: Kapcita 100MB a 250 MB. Typy: interné (IDE,SCSI) externé (SCSI,paralélne,USB)250MB. Zip sa však často kazila. A tak urobila opatrenie a urobila niektoré časti z titánu. IMATION LS- 120SuperDisk: veľkosťou sa rovná diskete. Môžeme uložiť až 10 MB. Rýchlosť oproti diskete: čítanie 27* vyššie, zápis 20* vyššie. Na využitie operačný sytém musí podporovať IOMEGA.

Jaz: veľkosť od 1GB- 2GB. Vybavené iba rozhraním SCSI. CASTELEWOOD Orb: Vyrábaná pre rozhrania: interné, externé, ATA, SCSI, paralelný port, IEEE-1394 a USB. Vľkosť 1 GB. SY QUEST: 3 typy: Spar Q (1GB). Rozhranie:ATA. Sy Jet (1,5 GB).

Rozhranie: ATA, SCSI, paralelne. Sy Dos (44 a 88 MB). Všetky pod 1 GB. Veľkosť 5,25“, tie s vyššou 3,5“. Patria sem aj FLASHE. Typy: Compact Flash, Smart Media, Multimedia card, Memory stick, Karty ATA, PC cards. A taktiež aj páskové mechaniky.