Память, ориентированная на записи (блочная память). Организация дисковой памяти и памяти на магнитных лентах.
Блочная память (память, ориентированная на записи) — это память, в которой обмен данными осущ. не отдельными словами или байтами, а блоками фиксированного размера. Адресное пространство такой памяти может разбиваться на группы последовательных адресов, каждая из которых обслуживается отдельным банком памяти.
Блочная организация используется во внешних запоминающих устройствах, таких как жесткие диски и магнитные ленты. При обращении к такой памяти всегда считывается или записывается целый блок данных.
Организация дисковой памяти
Жесткий диск состоит из нескольких магнитных пластин (блинов), покрытых ферромагнитным материалом. Каждая поверхность пластины разбита на концентрические дорожки, а каждая дорожка — на секторы, являющиеся минимальной адресуемой единицей диска.
Структура сектора включает:
- Преамбулу — служебную информацию для синхронизации головки.
- Поле данных.
- ECC (Error Correction Code) — код обнаружения и исправления ошибок.
Чтение и запись выполняются магнитными головками. Для доступа к данным необходимо:
- Переместить головку на нужную дорожку (позиционирования).
- Дождаться, пока нужный сектор окажется под головкой (вращательной задержки).
Поэтому среднее время доступа определяется суммой среднего времени позиционирования и среднего времени ожидания поворота диска.
Особенностью жестких дисков является то, что линейная скорость внешних дорожек выше, чем внутренних. Поэтому данные, расположенные ближе к внешнему краю диска, обычно читаются и записываются быстрее.
Диски относятся к устройствам прямого (случайного) доступа, поскольку можно обратиться к любому блоку независимо от положения предыдущего блока.
Организация памяти на магнитных лентах
Магнитная лента представляет собой носитель, на котором данные записываются последовательно вдоль дорожек.
Главным преимуществом ленточных накопителей является очень низкая стоимость хранения больших объёмов информации. Поэтому они широко используются для резервного копирования и архивного хранения данных.
Недостатком является большое время доступа. Для получения нужного блока необходимо перемотать ленту до требуемого места, поэтому ленточные накопители относятся к устройствам последовательного доступа.
Для повышения скорости записи и чтения в современных накопителях применяется наклонно-строчная магнитная запись: головка вращается под углом к движению ленты, формируя диагональные дорожки. Это позволяет значительно увеличить плотность записи и скорость обмена данными.