§
A központi egységben
található belső memóriák nem elegendőek komplex programok, operációs rendszerek
és adatok tárolására.
§
Azok az adatok,
melyekre éppen nincs szükség, nem lehetnek a memóriában, hiszen annak a
kapacitása véges, másrészt kikapcsoláskor elveszti tartalmát, így az adatok nem
lennének biztonságban.
§
Ezért van szükség a
háttértárakra, azokra az eszközökre, melyek adataink hosszú távú tárolásáról
gondoskodnak, és lehetővé teszik, hogy a szükséges adatokat bejuttathassuk a
memóriába.
§
A háttértárak tehát ki-
és bemeneti perifériák egyben.
§
A számítógépek
megjelenése óta számtalan háttértár gyanánt alkalmas eszközt fejlesztettek ki.
Mindegyikük célja olyan tárolási forma megvalósítása, melynek mérete jelentősen
meghaladja az operatív tár méretét, és nem felejti el tartalmát a tápfeszültség
kikapcsolásakor.
A
háttértárak feladata:
Az
éppen nem használt adatokat és programokat háttértárolókon tároljuk. A
háttértárak a memóriához hasonlóan adatokat és programokat tárolnak, de:
A háttérárakat 3 nagy csoportra bontjuk:
Papír
alapú háttértárak
A papír alapú háttértárak közé sorolhatjuk többek
közt a lyukszalagot és a lyukkártyát.
Ezen háttértárolókat ma már
nem alkalmazzák, hiszen feldolgozásuk
o igen lassú,
o könnyen sérülhet az
adathordozó,
o nagy tömegű és mennyiségű alapanyagot igényelnek,
o illetve kezelésük igen
körülményes.
Előnyük viszont, hogy olyan környezetben is
alkalmazhatóak, ahol a mágneses adathordozók nem.
Mágneses
háttértárak
Kétfélét különböztetünk meg:
§
Mágneslemezes háttértár
§
Mágnesszalagos háttértár
1. Mágneslemezes
háttértárak
A mágneses háttértárak
felépítése a magnetofon és a hanglemez keverékére emlékeztet.
Azaz a jeleket mágneses
úton tároljuk, mint a magnetofonnál, de nem szalagon, hanem egy forgó lemezen,
mint a hanglemeznél.
A lemezek felépítése:
Az adatok sávokban (track-ekben), azon belül szektorokan
(sector-okban) helyezkednek el.
o sávok: A lemez mágneses
felületén elhelyezkedő koncentrikus körök, melyek száma 40 vagy 80.
o szektorok: A sáv szelete
(körcikk), melyek száma 8 vagy 18 között van.
Egy szektoron belül 512
byte adat tárolható.
Önállóan írható és
olvasható.
Klaszter (cluster)
(több szektor összefoglaló neve) melyet az operációs rendszer együttesen kezel.
A lemez mindkét oldalához
tartozik egy-egy író-olvasó fej, ezért nem kell a lemezt megfordítani,
egyszerre mindkét oldalt tudjuk kezelni.
Az író-olvasó fej végzi az
adatok kezelését, mozgása a lemezre sugár irányú.
A kör alakú mágneslemezek
olvasáskor és íráskor forgó mozgást végeznek
Jellemzői:
- tárolható adatmennyiség
nagysága vagy más néven kapacitás, ez a sávszámtól és a sávsűrűségtől valamint
a szektorok számától függ.
- a gyorsasága, azaz
mekkora a hozzáférési idő (ms=milliszekundumban adják
meg)
- az adatsűrűség nagysága
Sávsűrűség: Egy
Inch-re jutó sávok száma (TPI = Track per inch).
A mágneslemezes
háttértárak fő részei:
1.
Maga a mágneses felületű adathordozó, azaz a lemez.
2.
Annak kezelésére szolgáló berendezésből, melyet meghajtónak (drive)
nevezünk.
3.
Valamint annak kezelésére szolgáló úgynevezett kontrollerből.
A meghajtó elektronikus és
mechanikus részekből áll. A mechanikus részek végzik az adathordozó mozgatását,
míg az elektronika feladta az írás-olvasás-pozicionálás vezérlése.
Az írást-olvasást az író
olvasó fej végzi.
A mágneslemezes
háttértáraknak két, egymástól alapvetően eltérő fajtáját különböztetjük meg:
a)
Hajlékonylemezes háttértár (Floppy Disc)
b)
Merevlemezes háttértár (Hard Disc)
a.) Hajlékonylemezes
háttértárak (FDD Floppy Disc Drive):
A meghajtó és a lemez
különálló egységet alkotnak.
Kis mennyiségű adat
tárolásának és szállításának viszonylag biztonságos és egyszerű eszköze.
Az információt egy
mágnesezhető réteggel ellátott kör alakú lemezen tároljuk.
A mágneslemezen az adatok
koncentrikus gyűrűkön tárolódnak úgy, hogy az író olvasó fejet a kiválasztott
sávra állítva az információ leolvasható.
A sáv szektor szerkezet
létrehozása a formázás során történik.
A hajlékonylemez különféle
típusait az adattárolására használt mágneses korong átmérője és annak
tárolókapacitása alapján különböztetjük meg.
Az átmérő méretének meghatározására
a coll mértékegységet használjuk.
Kétféle méretben terjedtek
el:
v
·
1,2 MB tárolókapacitású
·
Vékony műanyag tokban helyezkednek el
·
sérülékenyek
v
3,5”-os
·
1,44 MB tárolókapacitású
·
Tokja keményebb műanyagból készül
·
Kisebb
·
Biztonságosabb
A hajlékonylemez
kapacitását az határozza meg, hogy csak az egyik vagy mindkét oldalát
használhatjuk, illetve hogy milyen sűrűségben írhatunk
rá adatokat
Az egyoldalas lemezeket SS
(Single Sided)
A kétoldalas lemezeket DS
(Double Sided) jelőléssel látták el.
Az írássűrűség lehet
§
Egyszeres SD (Single Density)
§
Dupla DD (Double Density)
§
Nagy HD (High Density)
§
Extra ED (Extra Density)
Napjainkban elterjedt a DS
HD, azaz a kétoldalas, nagy sűrűségű lemezek.
A forgalomban lévő
hajlékonylemezek jellemzőit foglaljuk össze egy táblázatba:
|
lemezátmérő |
|
|
|||
|
Lemezjelzés |
DS/DD |
DS/HD |
DS/ED |
DS/DD |
DS/HD |
|
Kapacitás |
720 KB |
1,44 MB |
2,88 MB |
360 KB |
1,2 MB |
|
Sávok száma |
80 |
80 |
80 |
40 |
80 |
|
Szektorszám |
9 |
18 |
36 |
9 |
15 |
|
Sávsűrűség |
135 TPI |
135 TPI |
135 TPI |
48 TPI |
96 TPI |
|
Adatátvitel |
250 Kbit/sec |
500 Kbit/sec |
1 Mbit/sec |
250 Kbit/sec |
500 Kbit/sec |
2.) Merevlemezes
háttértárak vagy winchester (HDD Hard Disc Drive):
Az első merevlemezegységet
az IBM fejlesztette ki 1957-ben, 50 lemezt tartalmazott, és mérete egy
nagyobbfajta szekrényével vetekedett.
Ez a monstrum 5 Mbyte
adatot tudott tárolni.
Az első fejlettebb,
úgynevezett "float on air" technológiájú merevlemezt az angliai
Winchesterben fejlesztették ki. A winchester név ekkor ragadt rá.
Jellemzők:
§
A meghajtó és a lemezek egybe vannak építve, ezért a lemez nem
cserélhető.
§
A merevlemez a számítógép belsejében fixen beépítve működik.
§
Mivel a merevlemezen tárolt adatok mindig rendelkezésünkre állnak,
itt tároljuk a napi munkánkhoz szükséges programokat és adatokat.
§
Az egész szerkezet egy légmentesen lezárt acél tokban helyezkedik
el, így nem kerülhet bele szennyeződés és nincs súrlódásból fellépő
felmelegedés.
§
Maga a lemez acélból készül és kb
§
Általában több közös tengelyen elhelyezett lemez van beépítve,
minden egyes lemezoldalhoz külön író-olvasó fej tartozik
§
A léptetőmotor az egymás alatti író-olvasófejeket csak együtt tudja
mozgatni
§
A lemezek egymás felett elhelyezkedő sávjait cilindernek nevezzük.
§
A winchester meghajtója csak a cilinderek mentén tud írni olvasni.
§
Az adattárolás fürtökben (cluster), a
szektorok logikailag összetartozó csoportjaiban történik.
§
Egy klaszterhez több csoport is tartozik.
§
A lemezek folyamatos forgó mozgást végeznek (3600, 5400, 7200
fordulat/perc).
§
A winchester felosztható több részre, ezeket partíciónak nevezzük.
§
Írássűrűsége 3-30 millió bit/négyzetinch.
§
Tároló kapacitása lényegesen nagyobb, ma már meghaladja a
100Gbyte-ot.
§
A lemezvezérlő feladata, hogy az írási és olvasási műveletek elvégzését felügyelje.
A nagy adatmennyiségek kezelését és
hordozhatóságát a merevlemezek cseréjét lehetővé tevő, úgynevezett mobil rackekkel oldották meg.
Ennek lényege, hogy a merevlemezt a számítógépbe
épített fiókszerűbe szerelik be.
2. Mágnesszalagos egység (Streamer)
Mágnesszalagos egység,
amely az adatok biztonsági mentésére szolgál. Archiválásra.
A szalag egy kazettában
helyezkedik el, a kazetta mérete kb akkora, mint egy hagyományos
kazettáé.
Az adatok elérése sorosan
(szekvenciálisan) történik, ami azt jelenti, hogy az adatokat csak a szalag
elejéről vagy végéről kezdve tudjuk kiolvasni.
A szalagon több sáv
helyezkedik el egymással párhuzamosan. Szektorok NEM találhatók.
Az adatok írása és
olvasása NEM cím szerint történik.
60-525Mb, de akár 300Gb
tárolókapacitásúak is lehetnek.
A kazetták ára alacsony,
így nagy mennyiségű adat olcsó tárolására alkalmasak.