6. Háttértárak Ezek az eszközök ki-, bemeneti perifériák, az adatok mozgása kétirányú.
Tároló egységek
Papír alapú
Nem papír alapú
lyukszalag lyukkártya
Mágneses elvű
Elektronikus __
Optikai elvű
hajlékonylemez (floppy)
SSD
CD
Pendrive
DVD
merevlemez (winchester) Miért van rájuk szükség? • Belső memória bővítése • Programok és adatok tárolása, rögzítése • Meglévő programok, adatok beolvasása
Mágneses elvű háttértárak Floppy (hajlékonylemez) Ezt az eszközt kisebb adatok pl. dokumentumok, táblázatok tárolására, szállítására használták. Pár évtizede a különböző perifériákhoz pl. nyomtatókhoz szükséges drivereket is ezen az eszközön mellékelték. (Ma a CD lemez miatt már nem használják.) Kétfajta méretben terjedt el: az 5,25” és a 3,5”. (1 coll=1 inch=2,54 cm). A kétfajta méretű lemezhez értelemszerűen kétfajta meghajtó használatos. Létezik olyan meghajtó, melynek két nyílása van az egyikbe a kis floppyt, a másikba a régebbi, nagyobbat lehet helyezni. A nagy floppy 1,2 Mbyte tárolókapacitású, a kicsi 1,44 MB, de létezik 2,88 Mbyte-os változata is, de ez nem igazán terjedt el. Megj.: Mit jelentenek ezek, hogy 1,2 Mbyte, 1,44 Mbyte? Egy karakter tárolásához 1 byte szükséges. 1 A4-es írott oldal kb. 2000 karaktert tartalmaz. 1 Mbyte kb 500 gépelt oldal. Működése: A fej hozzáér a mágneslemezhez, ami kb. 300 fordulatot tesz meg percenként, ezért a lemez kopik, idővel használhatatlanná válik. Mechanikusan írásvédetté lehet tenni. A floppy lemezt első használat előtt formattálni kell, ami létrehozza a sávokat és a szektorokat és sorszámozott címet a nekik.
Mit ne csináljunk a lemezzel, hogy az használható maradjon? • ne tegyük mágnes közelébe • ne érjünk hozzá a mágneses réteghez • ne hajlítgassuk
sáv
szektor
(ábra: sáv-track, szektor-sector) Jellemző adatok: Tárolókapacitás, forgási sebesség, sávszám(80), sávsűrűség(tpi)96-135. Winchester (merevlemez) A merevlemezeket gyakran becézzük úgy, hogy „winchester”. De miért? Nos, 1973-ban az IBM bemutatta a Model 3340-es meghajtóját – természetesen akkor még nem létezett a PC, tehát nem ahhoz –, amelyet sokan a modern merevlemez-meghajtó atyjaként tartanak számon. A berendezésnek két különálló tengelye volt. Egy fix és egy cserélhető. Mindkettő kapacitása egyenként 30 MB volt. Éppen ezért gyakran csak úgy emlegették, mint „a 30-30”-ast. A winchester becenév pedig már innen származik, utalásként a híres 30-30-as Winchester ismétlőpuskára. Fizikai felépítése: Anyaga fém, vékony alumíniumrétegen tárolódnak az adatok. Az adathordozó felett és alatt található az író és az olvasófej, amik egy egységet képeznek. Az adathordozó nem cserélhető külön. Felépítése ugyanolyan, mint a floppyé csak itt több lemez (6-15) van, és ehhez több fej is. A lemezeken az egymás alatt lévő sávokat cilindernek nevezzük.
Logikai felépítés: A merevlemezt partíciókra (Fdisk, Particion magic) lehet osztani, így logikailag több meghajtót tudunk kezelni, ezáltal több operációs rendszer futhat a gépünkön.
Létezik elsődleges partíció és kiterjesztett. Elsődlegesről lehet bootolni (operációs rendszert betölteni), kiterjesztettről alapesetben nem. A partíciók felépítése: • A 0. oldal 0. sávjának 1. szektora tartalmazza a betöltő rekordot (boot record) • Fájlrendszer • Gyökérkönyvtár • Adatterület Lényegesen gyorsabb a hajlékonylemeznél. A fordulatszáma 3600-7200 fordulat/perc. A fej nem érintkezik a lemezzel, hanem fölötte lebeg (0,3-0,5 μm). A hozzáférési ideje 10 ms. Jellemző adatok: • tárolókapacitás (GB vagy TB) • forgási sebesség (rpm = forgás per perc) • beépített cache memória méret (16, 32, vagy 64 MB) • csatolófelület típusa: (P)ATA (=IDE), SATA, USB, SCSI Fájlrendszerek 1. FAT (File Allocation Table, Fájl Elhelyezkedési Táblázat): egy táblázatban tárolja, melyik fájl hol helyezkedik el a lemezen, mára elavult megoldás Nagyon fontos, ezért két példányban tárolják, hogy ha megsérül, a másikról visszaállítható legyen 2. NTFS (New Technology File System, Új Technológiájú Fájlrendszer): az 1980-as évek végén fejlesztette ki a Microsoft a Windows NT-hez •
•
Előnye: az állományokhoz és könyvtárakhoz külön-külön jogosultságokat lehet rendelni
Elektronikus háttértárak SSD Az SSD (Solid State Drive, szilárdtest-meghajtó) egy félvezetős memóriát (flash vagy különböző RAM típusok) használó adattároló, aminek a legnagyobb előnye a winchesterrel szemben, hogy nincsenek mozgó alkatrészei. További előnye a merevlemezzel szemben, hogy kisebb méretű, gyorsabb, energiatakarékosabb és zajtalan. Hátránya, hogy drágább és kevesebbszer írható. Elsősorban SATA és USB csatlakozón keresztül csatlakoztatható a számítógéphez. Pendrive A penrive gyakorlatilag USB csatlakozóval egybeépített flash memória. Önállóan nem képes adatcserére, csak valamilyen eszközhöz (pl.: számítógép, tablet) csatlakoztatva. Kapacitása a néhány GB-tól 256 GB-ig terjed. A csatlakozó védelme érdekében általában védőkupakkal van ellátva.
Optikai elvű háttértárak CD-ROM CD-ROM (Compact Disk-Read Only Memory), azaz csak olvasható memória. Tárolókapacitása 650800 MB. Átmérője 4,75 coll=12 cm. Sebessége 1X-52X, (1X=150Kbyte/másodperc). A CD felépítése: védő lakkréteg tükröző bevonat polikarbonát réteg A polikarbonát réteg hordozza az adatokat kis bemélyedések, az ún. pitek formájában. A pitek közti területeket landeknek nevezzük. A pitek és landek a lemez felületén spirál alakban helyezkednek el, a CD belsejéből kiindulva. (1 pit mérete 0,8 μ m) Működése: A letapogatás során az optikai fejből egy alacsony teljesítményű lézersugár fókuszálódik a lemez felületére. A visszavert fény az optikai fejbe jut, majd azt egy tükörrendszer vetíti egy fényérzékelő elemre. (A pitekről a fény kevésbé verődik vissza.) A visszavert fény az optikai fej érzékelőjében elektromos jellé alakul. CD-DA Ezt a fajtát hanganyagok tárolására használják. A lemezeken főleg zene található igen jó hangminőséggel, melyet a 44,1 kHz frekvenciájú 16 bites PCM (impulzus-kódmoduláció) biztosít. (Ez azt jelenti, hogy a hangforrásjelből másodpercenként 44100 mintát vesznek, és minden analóg mintát 16 bites bináris számmá alakítanak át a PCM eljárás szerint. ) Az audió CD (CD-DA) gyártására öt különböző lépcsőfokot dolgoztak ki: 1. 2. 3. 4. 5.
adat-előkészítés (premastering) mesterlemez készítés (mastering) nyomólemez készítés (electroforming) sokszorosítás fröccsöntéssel ellenőrzés / csomagolás CD-R
A felhasználó egyszer írhatja a CD lemezt, azaz ő vihet rá adatokat (persze ehhez szükséges egy CDíró). A CD-írás egy erősebb lézersugárral történik, a nyers CD-n csak a vezető barázdák találhatóak, ezek vezetik a lézerfejet. Egy korszerű íróval (24X) 4-5 perc alatt lehet elkészíteni egy lemezt. CD-RW A CD-RW (Compact Disc-ReWritable) lemez a hajlékonylemezhez hasonlóan törölhető és többször újraírható. Az adatok törlése úgy történik, hogy felhevítik az adattároló réteget, majd hagyják kihűlni. Amikor kihűlt, úgy néz ki, mint eredeti állapotában, azaz felülete sima, nincs rajta adat. Ezeket sokszor lehet újraírni (elvileg kb. 1 milliószor). DVD (Digital Video Disk, Digital Versatile Disk) A CD lemezhez külsőre nagyon hasonlító DVD átmérője szintén 12 cm, viszont (a CD-vel ellentétben) mindig két 0,6 mm vastagságú lemez összeragasztásával készül. Óriási különbség továbbá a tárolható adatmennyiség, mely a hagyományos CD sokszorosa (7-25-szöröse).
Fajtái: DVD5: A legegyszerűbb DVD-lemez. Kapacitása 4,7 GB, mivel csak egyoldalas és egyrétegű. DVD9: 8,5 GB tárolókapacitású, kétrétegű, egyoldalas lemez. DVD10: 9,4 GB kapacitású kétoldalas lemez és egyrétegű. DVD17: Két rétegű, kétoldalú, 17 GB kapacitású, a legbonyolultabb gyárthatóságú lemez. Körzeti (ország) kódok Mivel a filmstúdiók a filmek lejátszási lehetőségét országonként szeretnék korlátozni, ezért a DVDlemez és -lejátszó szabvány olyan kódokat tartalmaz, melyekkel csak az adott földrajzi helyeken lehet az adathordozót lejátszani. Minden lejátszónak saját körzeti kódja van, így maga a lejátszó utasíthatja vissza a lemez lejátszását. Ennek hátránya, hogy pl. az USA-ban vásárolt lemezt az európai lejátszókban nem használhatjuk. A DVD-lemezen feltüntetik, melyik körzethez tartozik (nem kötelező a körzetkód használata). Ha nincs körzeti kód feltüntetve a lemezen, akkor bárhol használhatjuk. A körzeti kód 1 byte-ból áll, mely 6 régiót (helyszínt) határoz meg. Európa a 2. régióba tartozik. Blu-ray A nagy felbontású film, aminek sokkal tisztább képe van: azaz HDTV (High-Definition Television) minőségű (azaz 1080x720-as vagy 1920x1080-as felbontású), sokkal nagyobb helyet igényel, mint ami egy DVD-re ráfér, így felmerült az igény egy nagyobb kapacitású lemezre. Eltérően a jelenlegi DVD-ktől, amik vörös lézert használnak az adatok írásához és olvasásához, a Bluray kék lézert használ (amiről egyébként a nevét is kapta). (A kék lézer rövidebb hullámhosszon működik.) Az egyrétegű Blu-ray lemezen több mint 25 GB információt tudunk tárolni; egy dupla rétegű Blu-ray lemezen pedig mintegy 50 GB-nyi adat tárolható.
