Государственный Комитет Российской Федерации

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Государственный Комитет Российской Федерации

по Высшему образованию

Красноярский Государственный Технический Университет

Кафедра вычислительной техники

РЕФЕРАТ

НА ТЕМУ:

Оптические и

магнитооптические системы

Выполнил : студент

группы ВТ 26-3

Проверил :

Вейсов Е. А.

Красноярск - 1996

Оглавление :

Разновидности оптических дисков ....................................................................................... 1

Обзор устройств оптической памяти .................................................................................... 1

Оптические диски многоразовой записи .............................................................................. 2

Структура и принцип работы оптических дисков многоразовой

записи ...................................................................................................................................... 4

Недостатки магнитооптических носителей ......................................................................... 6

Основные области применения дисков многоразовой записи ................ 7

Совместимость и форматирование МО-носителей

Инициализация ...................................................................................... 9

Формат нижнего и верхнего уровней .................................................... 9

Совместимость ..................................................................................... 10

Выводы ................................................................................................ 10

Список использованной литературы ..................................................... 11

Технологии оптической памяти обещают уникальное сочетание надежности съемных носителей с высочайшей емкостью. В ее конструкции достигнут почти абсолютный баланс по таким ключевым позициям, как защита данных, объем памяти, удельная стоимость на мегабайт и скорость доступа. Они способны хранить текст, изображения, графику, голос. Оптические системы многоразовой записи обеспечивают высокую емкость памяти, произвольный доступ к информации и перенос большего объема данных между компьютерами. Например, емкость оптического диска размером 5.25 дюйма в 600 раз превышает емкость обычной дискеты.

Разновидности оптических дисков

Самые распространенные виды оптических дисков - компакт-диски только для чтения (CD-ROM), оптические диски одноразовой записи (WORM) и магнито-оптические диски многоразовой записи (MO). Их преимущества в надежности, невысокой стоимости в расчете на мегабайт , большей емкости, эффективности доступа и долговечности. Недостаток оптических дисков заключается в том, что они в шесть-семь раз медленнее жестких дисков.

Структура и принцип работы оптических дисков

Многоразовой записи

С каждой стороны диска расположен несущий слой, а в промежутке - клеевая прослойка. Вся эта “сердцевина“ помещена в защитную оболочку с нанесенной на нее сеткой.

Несущий слой оптического диска многоразовой записи состоит из магнитной пленки, которая, оказавшись в мягком магнитном поле при темрературе около 145’С, меняет полярность на противоположную, а при комнатной температуре ведет себя стабильно. Магнитная пленка наносится в результате сложного процесса вакуумного напыления. Цифровая информация записывается не ямками и бугорками, как на других оптических носителях, а направлением магнитного потока.

В качестве прослойки используется смола, скрепляющая пластины между собой. Оболочкой служит, как правило, поликарбонат с непрерывной спиральной канавкой, которая и образует дорожки на диске, и секторными линиями.

Структура магнитооптического

диска многоразовой записи

Слой клея

Магнитооптический слой

Зеркальный слой

Защитный слой

Связующий слой

Пластмассовая

оболочка

МО накопитель построен на совмещении магнитного и оптического принципа хранения информации. Записывание информации производится при помощи луча лазера и магнитного поля, а считывание при помощи одного только лазера. В отличие от традиционных магнитных устройств в данном случае головка чтения/записи содержит магнит и лазер.

В процессе записи, магнитный материал МО диска не способен изменить свою полярность, пока не будет нагрет до температуры около 145`С. В результате образуется крошечная область в большем магнитном поле, и только на эту область влияет поле. После окончания нагрева сопротивляемость снова увеличивается но полярность нагретой точки остается. В цикле записи, полярность магнитного поля меняется на противоположную, что соответсвует двоичной единице. В этом цикле лазерный луч включается только на тех участках, которые должны содержать двоичные единицы, и оставляет участки с двоичными нулями без изменений.

В процессе чтения с МО диска используется эффект Керра. Лазерный луч, который движется над диском и считывает данные, поляризован. Таким образом, фотоны в лазерном луче ориентированы в одном направлении. Когда поляризованный луч бьет магнитно-упорядоченные частицы диска, магнитное поле частиц слегка поворачивает вектор поляризации светового луча. Этот поворот ощущается магнитной головкой.

Схема считывания информации

с магнитооптического диска

1 0 1 0 0

При считывании используется лазерный луч небольшой интенсивности, не приводящий к нагреву считываемого участка, таким образом при считывании хранимая информация не разрушается. Такой способ, не деформирует поверхность диска и позволяет повторную запись без дополнительного оборудования. Этот способ также имеет преимущество перед традиционной магнитной записью в плане надежности. Так как перемагничиваниие участков диска возможно только под действием высокой температуры, вероятность случайного перемагничивания очень низка, в отличии от магнитной записи, к потери которой могут привести случайные магнитные поля.

Многоразовой записи

Спиральные дорожки магнито-оптических дисков свидетельствуют о том, что и по мнению самих разработчиков эта технология не является самой лучшей при произвольном доступе к данным, но хороша при передаче больших объемов последовательных данных. Поэтому современные магнито-оптические диски не предназначены для повсеместной замены ими жестких дисков в качестве первичного массового носителя данных. Им отводится роль вторичной массовой памяти - незанятое пространство между жесткими дисками и ленточными стриммерами.

Другими словами, МО-диски не рассчитаны на универсальное использование, но они обладают сильными возможностями и представляют собой прекрасный выбор, когда требуется безопасное и надежное средство для хранения сотен мегабайт данных.

Области применения МО-дисков определяется их высокими характеристиками по надежности, объему и сменяемости. МО-диски необходимы для задач, требующих большого дискового объема. Это такие области, как :

- компьютерная графика : хранение, анализ и редактирование цветных изображений, цветоотделение, верстка газетных полос и создание библиотек графических изображений;

- медицина : ведение записей, диагностирование рентгеновских снимков, реляционный анализ, хранение историй болезни, биомедецинские исследования;

- технические системы : хранение чертежей САПР/АСУ, анализ информации технической службы, обучение, ведение каталогов комплектующих деталей, работа с документами, научные исследования и космические наблюдения;

- Автоматизация офиса : файловый сервер, ведение документации, библиотека;

- Центры обработки данных.

Однако небольшая скорость доступа к данным, не дает возможности применять МО-диски для задач с критичной реактивностью систем. Поэтому применение МО-дисков в таких задачах сводится к хранению на них временной или резервной информации.

Для МО-дисков очень выгодным использованием является резервное копирование жестких дисков или баз данных. В отличии от традиционно применяемых для этих целей стриммеров, при хранении резервной информации на МО-дисках, существенно увеличивается скорость восстановления данных после сбоя, так как МО-диски являются устройствами с произвольным доступом, и это позволяет восстанавливать только те данные в которых произошел сбой. Кроме того, при таком способе восстановления нет необходимости полностью останавливать систему до полного восстановления данных. Эти достоинства, делают применение МО-дисков для резервного копировании достаточно выгодным, хотя и более дорогим по сравнению со стриммерами.

Применение МО-дисков, также целесообразно при работе с информацией больших объемов. Легкая сменяемость дисков позволяет использовать их только во время работы, не заботясь об охране компьютера в нерабочее время. Данные могут храниться в отдельном, охраняемом месте. Большая емкость делает МО-диски незаменимыми, в ситуации когда необходимо перевозить большие объемы данных с места на место, например с работы домой и обратно.

Инициализация

На МО-диск размером 5.25 дюйма нанесена сетка, делящая его поверхность на сектора, - секторные линии, которые дисковод использует для определения местоположения и выборки данных. В зависимости от объема носителя эта сетка может иметь 2 жестких формата, отличающихся размером секторов - по 512 байт или по 1024 байт в каждом. В первом случае на диске размещается 31 сектор, а его объем составляет 600 Мбайт, во втором - размер диска составит 650 Мбайт при 17 секторах.

Второй компонент сетки - непрерывная спираль, образующая свыше 18750 дорожек. При изготовлении с целью проверки всей разметки диск проходит процесс инициализации, который заключается в стирании и записи каждой зоны, считывании и контроле за ошибками.

Некондиционные зоны помечаются специальным признаком. Перечень дефектов (PDL) записывается на диск и доступен дисководу, который пользуется им для определения дефектных участков.

Как и жесткий диск, МО-диск может быть разбит на несколько разделов или логических дисков, которые физически будут представлять собой концентрические зоны диска. Таких зон может быть от одной до 1000. При этом для каждой зоны создаются свои таблицы SDL.

Выводы

Безусловно, оптические системы многоразовой записи - перспективные и бурно развивающиеся устройства, которые могут решать назревающие проблемы с большими объемами информации. Но их дальнейшее развитие зависит не только от технологий записи, но и от прогресса в области других носителей информации. И если не будет изобретен более эффективный способ хранения информации, оптические системы многоразовой записи возможно займут доминирующие роли.

Список использованной литературы:

- Журнал KomputerWorld-Moscow No. 11 1995.

- The Winn L. Rosch PC Upgrade Bible. New York, 1994.