Форматирование магнитных дисков. Запись информации на оптические носители

Цель занятия: получение практических навыков по форматированию магнитных дисков и записи информации на оптические носители.

В результате работы студенты должны приобрести:

- практические умения по записи информации на различные носители, форматированию магнитных дисков и работе с оптическими носителями;

- навыки по форматированию магнитных дисков и записи информации на оптические носители.

1 Теоретические сведения

Помимо оперативной памяти необходимо оснащать компьютер и другими устройствами памяти, рассчитанными на долговременное хранение данных. К ним относятся накопители на дискетах, винчестеры, устройства CD-ROM и др.

Дисководы (Floppy Disk Drive, FDD) являются старейшими периферийными устройствами РС. В качестве носителя информации в них применяются дискеты (Floppy) диаметрами 3,5” и 5,25”. Конструктивно FDD состоит из большого числа механических элементов и малого числа электронных, поэтому для надёжной работы дисковода в значительной степени необходима устойчивая работа механики привода. В дисководе имеются четыре основных элемента:

- рабочий двигатель;

- рабочие головки;

- шаговые двигатели;

- управляющая электроника.

Конструкция дискет одинакова для всех форматов. Внутри футляра находится пластмассовый диск с нанесенным на него магнитным слоем. В процессе форматирования дискета разбивается на дорожки и сектора – подготавливается для записи на неё информации. Для записи и чтения информации необходимо разбиение дискеты на определённые участки, то есть создать логическую структуру. Это выполняется путём форматирования с помощью специальной команды, например, для DOS – команда FORMAT.

Жёсткий диск (Hard Disk Drive, винчестер) имеет намного большую ёмкость по сравнению с дискетами и намного меньшее время доступа, чем для приводов дискет. Размеры жёстких дисков уменьшаются при их увеличивающейся ёмкости. Физические размеры винчестеров стандартизованы параметром, называемым форм-фактор (form-factor). Сейчас практически во всех настольных РС (типа desktop) применяются HDD с форм-фактором 3,5”. Когда говорят о HDD с форм-фактором 5,25”, то чаще всего подразумевают HDD ёмкостью, измеряемой в гигабайтах, которые устанавливаются в качестве запоминающих устройств в сетевых файловых серверах. Подобно дискетам жёсткий диск делится на дорожки и сектора. В связи с тем, что HDD имеет несколько дисков, расположенных друг под другом, то разбиение каждого диска идентично. Разбиение HDD на цилиндры, дорожки, сектора, выполненное изготовителем, называют низкоуровневым форматированием. Для него необходимы специальные программные средства (например, Speed Store или Disk Manager) или определённые команды DOS.

Форматирование винчестера подобно форматированию дискеты. Оно выполняется командой DOS: FORMAT C:Если винчестер разбит на разделы, то нужно форматировать каждый раздел отдельно. Чтобы перенести на винчестер операционную систему, нужно отформатировать диск командой: FORMAT C: /Sили после обычного форматирования, загрузив систему с дискеты, скопировать системные файлы на диск командой: SYS C:

При этом с дискеты на винчестер переносятся три важнейших файла: IO.SYS, MSDOS.SYS и COMMAND.COM, которые нужны для загрузки системы, а в Boot-сектор записывается программа начальной загрузки.

В оптических дисках (CD-ROM) для хранения информации используется изменение оптических свойств (в основнос степени отражения) поверхности носителя. Запись дисков может производиться как печатью с матрицы (наподобие тиражирования грампластинок), так и непосредственной записью на носитель в устройстве CD-R.

CD (Compact Disks – Компакт-диски), использовавшиеся для аудиоаппаратуры, были модифицированы для применения в PC и в настоящее время уже уверенно вошли в стандартную комплектацию современных компьютеров. Приводы CD-ROM работают так: при записи компакт-диск обрабатывается лазерным лучом (без механического контакта), выжигающим тот участок, который хранит логическую единицу, и оставляет нетронутым тот участок, который хранит логический нуль. В результате чего на поверхности CD образуются маленькие углубления – так называемые питы (pits). Приводы CD-ROM обычно управляются через IDE–сопряжение, SCSI- интерфейс или звуковую карту. Для большинства CD вся хранимая на них информация заносится за один технологический цикл, или сеанс (Single Session). Указатель того, где хранится информация, содержится в VTOC. Сущесвует технология, позволяющая дописывать информацию на специальные многосеансовые CD (Multi Session CD).

Накопители CD-WORM (CD Write Once-Read Many) или CD-R (Recordable) позволяют единожды записать информацию на диск и многократно её считывать. Технология CD-WORM является новым шагом в развитии накопителей на оптических дисках. Отличие технологии CD-WORM от CD-ROM заключается в том, что при записи данных на поверхности диска углубления не выжигаются. CD-RW (CD-E) – это устройства с возможностью многократной записи.

По мере совершенствования технологии создания CD приводов, а также создания научно-технического раздела в области высококачественного цифрового видео, возникла потребность в увеличении ёмкости оптических носителей информации. Так сначала был предложен формат SD, а затем фирмой Sony – формат DVD (1995 г.). Использование формата DVD позволяет приблизить качество видеоизображения для бытовых проигрывателей CD к качеству студийной TV-продукции. Существует ещё такие сменные носители, как трёхмерные оптические диски

Магнитооптические диски МОД оптику используют в процессе магнитной записи. Они устойчивы к сильным внешним магнитным полям. Ёмкость устройств в зависимости от поколения и размера составляет от 128 Мбайт до 2,6 Гбайт. Меньшее значение соответствует форматированию со стандартным (512 байт) размером сектора, большее – с увеличенным (до 2048 байт). Поскольку при записи происходит значительное тепловыделение, предпочтительнее внешнее исполнение устройств. Устройства имеют интерфейс SCSI и IDE. Форматирование магнитооптических дисков на верхнем уровне может выполняться в стиле дискет или в стиле винчестера.

Рабочее задание

2.1 Ознакомиться с теоретической частью задания.

2.2 Выполнить форматирование гибкого магнитного диска.

Вставить в дисковод для гибких магнитных дисков дискету и выполнить форматирование двумя способами:

- набрать команду в командной строке:

Format a:

Записать в отчёт сообщения и результаты форматирования.

- выбрать в папке (Windows) «Мой компьютер» диск 3,5” правой кнопкой мыши, в появившемся контекстном меню выбрать пункт «Форматирование».

Задать параметры: ёмкость, файловая система, размер кластера, указать метку тома, способ форматирования – быстрое. Нажать кнопку «Начать».

Записать в отчёт сообщения и результаты форматирования.

Создать системный диск двумя способами.

- в командной строке набрать:

Format a: /s

Записать в отчёт сообщения и результаты создания системного диска.

Задать параметры: ёмкость, файловая система, размер кластера, указать метку тома, способ форматирования – создать загрузочный диск MS DOS. Нажать кнопку «Начать».

Записать в отчёт сообщения и результаты форматирования.

2.3 Запись информации на оптические носители.

Ввести таблицу «Основные характеристики накопителей CD-ROM» в документ приложения Microsoft Word и записать этот файл со своим именем на компакт-диск. (Выборку компакт-диска выполнить в папке «Мой компьютер»).

Образец таблицы «Основные характеристики накопителей CD-ROM»

Название дисковода CD-ROM	Скорость передачи данных (кратность)	Скорость передачи данных, Кб/с	Среднее время доступа, мс	Среднее время наработки на отказ
c внутренних дорожек	c внешних дорожек
Acer 616A 002					60 000
Acer 624A 102					60 000
Aztech CDA 1068					75 000
Creative CD2423E					125 000
ECS TTD					65 000
Hitachi CDR 8130					100 000
Hitachi CDR 8130		н/д			100 000
LG CRD 8160B					125 000
LG CRD 8240B					125 000
MitsumiCRMC 16t					50 000
MitsumiCRMC 24s					50 000
NEC CDR 1800A					70 000
Panasonic CR 585b					125 000
Panasonic CR548B					100 000
Samsung SCR2030					125 000
Samsung SCR2431					125 000
Sony CDU 511					100 000
Sony CDU621					100 000

Ввести таблицу «Ёмкость магнитооптических дисков» в тот же документ приложения Microsoft Word, в который была записана первая таблица, и сохранить этот файл с новым именем на компакт-диск. (Выборку компакт-диска выполнить в папке «Мой компьютер»).

Образец таблицы «Ёмкость магнитооптических дисков»

Плотность	Диск 130 мм (5”)	Диск 90 мм (3,5”)
1х	560/650 Мб	128 Мб
2х	1,2/1,3 Гб	230 Мб
3х	2,3/2,6 Гб	-
4х	-	540/640 Мб

Для записи файлов на CD вставить компакт-диск рабочей поверхностью вниз в привод CD. В папке «Мой компьютер» выбрать «Дисковод CD-RW(-R)». В открывшемся окне правой кнопкой мыши загрузить контекстное меню и в нём выбрать пункт «Записать файлы на компакт-диск». Можно эту же команду выбрать в меню окна «Файл».

Записать в отчёт сообщения и результаты записи и чтения данных с оптического диска.

Контрольные вопросы

3.1 Перечислить четыре основных элемента дисковода.

3.2 Какой командой выполняется форматирование магнитных дисков и в чём оно заключается?

3.3 Как создать системный диск?

3.4 Какие основные файлы должен содержать системный диск?

3.5 Как работают приводы CD-ROM?

3.6 Отличие технологии CD-WORM от CD-ROM?

3.6 Способы управления приводом CD-ROM?

3.7 В чём отличие формата CD от SD и DVD?

3.8 У каких дисководов CD-ROM выше скорость передачи данных?

3.9 У каких дисководов CD-ROM меньше среднее время доступа?