Самостійна робота 6

Інструкція до самостійної роботи № 6

Тема: Розрахунок параметрів НГМД.

 

Студенти  повинні знати:

  • класифікацію пристроїв зовнішньої пам’яті;
  • структуру, склад та принципи функціонування накопичувачів на гнучких магнітних дисках;
  • характеристики гнучких дисків.

 

Студенти  повинні вміти:

  • проводити дослідження роботи накопичувачів на гнучких магнітних дисках;
  • працювати за допомогою  сигналу „зміна дискети” на гнучкому трьохдюймовому диску;
  • робити розрахунки параметрів НГМД.

 

План

1. Рекомендована література:

  1. Злобін Г.Г., Рикалюк Р.Є. Архітектура та апаратне забезпечення ПЕОМ. – К: Каравела, 2006. – с.225-227
  2. Кравчук С.О., Шохін В. О. Основи комп’ютерної техніки. –К: Каравела, 2005.– с.111-112

2. Завдання до самостійної роботи

  1. Опрацювати рекомендовану літературу.
  2. Виконати розрахунки згідно варіанту і оформити згідно вимог.

 

Завдання:

Для НГМД і їхніх дискет на підставі вихідних даних, які наведені у таблиці 1, і номера заданого варіанту визначити:

  • кількість магнітних голівок;
  • кількість доріжок на одному боці диска;
  • частоту обертання диска;
  • кількість секторів на диску;
  • корисну ємність однієї доріжки (Кбайт);
  • корисну ємність диска (Кбайт);
  • швидкість передачі даних, що використовуються (Кбіт/с);
  • повну ємність доріжки (Кбайт);
  • швидкість запису (читання) інформації на доріжку (Кбіт/с);
  • подовжню щільність j-й доріжки і-го циліндра.

СР має 10 варіантів. Номер варіанта відповідає № в журналі (якщо він більш ніж 10) -10.  Розрахунки, стислі теоретичні відомості і висновки необхідно подати в роботі. Вихідні дані і результати розрахунків оформити у вигляді зведеної таблиці.

 

 

 

 

 

 

 

 

Методичні вказівки до виконання завдання

Під щільністю запису звичайно мають на увазі обсяг інформації, який можна розмістити на одиниці площі поверхні носія. Для дисків можна визначити два різновиди щільності запису: радіальну(поперечну) і лінійну (поздовжню).

Радіальна щільність визначається тим, скільки доріжок можна записати на одній поверхнідиска, і виміряється кількістю доріжок на дюйм (TPI - Trаck Per Inch). По величині радіальної щільності можна визначити крок (D) між сусідніми доріжками на поверхні диска:

D = 1/96 * 25,4 = 0,265 мм

Нульова доріжка на “нульовій” стороні диска (зовнішня доріжка на нижній стороні диска) слугує початком відліку для зсуву голівок. Радіус цієї доріжки (циліндр 0, голівка 0) дорівнює 2,25дюйми (тобто 57,5 мм). Голівка 1 (на верхній поверхні диска) зміщена щодо голівки 0 (на нижній стороні) на 8 доріжок ближче до центру.

Формули для розрахунку радіуса R доріжки (у міліметрах) для довільного циліндра С (у цьому випадку № 10) приймають наступний вид:

для голівки 0 (знизу): R = 57,5 мм - С * 0,265 = 57,5 - 55 * 0,265 = 42,925 мм,

для головки 1 (зверху): R = 55,03 мм – С * 0,265 = 55,03 - 55 * 0,265 = 40,455 мм.

У накопичувачах можна форматувати дискети з різною кількістю доріжок і секторів. Кількість доріжок для дискет 96 TPI дорівнює 80. Кількість секторів на доріжці - 15.

Використаються обидві сторони дискети.  Корисна ємність сектора, незалежно від формату доріжки, становить 512 байт і кількість секторів на будь-якій доріжці відформатованої дискети однакова. Звідси, можемо обчислити корисну ємність однієї доріжки:

V1 = 512 байт * 15 секторів = 7680 байт.

Корисну ємність диска можна обчислити як добуток наступних величин:

кількість доріжок на одній стороні, кількість робочих сторін, кількість секторів на доріжці й розмір сектора:

V2 = 80 доріжок * 2 роб.стор. * 15 секторів * 512 байт = 1200 Кбайт.

Частота обертання диска в дисководі дорівнює 300 об./хв.

Обчисливши корисну ємність доріжки й визначивши частоту обертання диска, можна визначити швидкість передачі користувацьких даних між  накопичувачем і його контролером:

V3 = 512 байт * 15 секторів * 300 об./хв. = 300 Кбіт/сек.

При фізичному форматуванні диска на кожну його доріжку записується не тільки доступні користувачу сектори по 512 байт кожен, але й службова інформація, необхідна для синхронізації роботи, орієнтації системи й контролю збережених даних.

Формат доріжки гнучкого диска має такий вигляд:

 

Індексний імпульс = 2 мсек.

МПД – маркер початку доріжки

Р – 33 байта нулів; потрібний по двох причинах:

1. Для того, щоб контролер зміг обробити, передати або зберегти зчитані інформаційні поля перед читанням наступного інформаційного поля;

2. Вони несуть архітектурне навантаження.

Заголовок доріжок

 

 

МД – маркер доріжки;

БН – байт нулів;

ЦК – байти циклічного контролю. Вони формуються різними методами:

1. Шляхом арифметичного додавання всіх байтів із циклічним переносом.

2. Контрольовані байти сумуються по модулю 2; для ЦК приділяється 2 байти: сума парних номерів байтів заноситься в один байт ЦК, а сума непарних номерів заноситься в інший байт Прапор – байт ознаки; у ньому відзначені дефектні сектори або дефектні кластери, або дефектні доріжки в цілому.

Отже, при поділі доріжки на n секторів загальна ємність доріжки буде дорівнює:

W = ID + PMZ + n * (p + is + bz + mda + bcc + da) байт

При n = 15 загальна ємність доріжки дорівнює:

W = 40 + 320 + 15 * (33 + 7 + 17 + 1 + 2 + 512) = 8940 байт.

Тепер можна обчислити швидкість запису (читання) повної інформації (службових і даних користувача) на доріжку диска:

V4 = 8940 байт * 300 об./хв. = 349,21875 Кбіт/сек.

Лінійна (або поздовжня) щільність запису інформації на доріжці показує, скільки біт інформації (службових і користувальницьких даних) можна записати на одиницю довжини заданої доріжки, і виміряється в бітах на дюйм довжини доріжки (BPI - Bits Per Inch).

W / (2 * 3,14 * R) = 8940 байт / (6,28 * 40,455) = 7150,3841 біт/дюйм або 7151 BPI.

 

Таблиця 2.