Supports de stockage informatique. Support amovible
Une personne utilise sa propre mémoire pour mémoriser n'importe quelle information, mais, comme vous le savez, elle n'est pas illimitée. Par conséquent, pour ne pas oublier quelque chose, elle utilise un cahier, un journal papier et d'autres moyens pouvant stocker du texte ou des notes graphiques. Un ordinateur peut également être comparé au corps humain en termes de mémorisation, mais à la place d'un ordinateur portable, il utilise différents supports de stockage sur lesquels les données sont enregistrées numériquement et stockées pendant une durée donnée (jusqu'à l'infini).
Il existe aujourd’hui plusieurs formats de supports de stockage, chacun ayant ses propres caractéristiques et avantages uniques. Tout d'abord, il convient de noter que les supports d'information peuvent être externes et internes ; ce sont peut-être les deux groupes les plus étendus, chacun étant divisé en plusieurs domaines. Il n’est pas nécessaire d’étudier la terminologie ou d’entrer dans les détails pour comprendre l’essence de chacun de ces groupes. Les supports de stockage internes sont situés à l'intérieur du système commun et ne peuvent pas être retirés ou installés à volonté, tandis que les supports de stockage externes se caractérisent par la mobilité et la capacité de se déplacer d'une machine à l'autre.
L'un des principaux avantages qui distinguent les supports de stockage internes est leur volume, c'est-à-dire la taille des informations qui peuvent y être enregistrées. Leur inconvénient est qu’ils ne peuvent être utilisés qu’en démontant une partie du boîtier de l’ordinateur. Les supports de stockage externes peuvent être facilement retirés et connectés aux appareils via un port commun, mais leur capacité est limitée.
Support de stockage externe.
Tout le monde possède sûrement une « clé USB », elle peut avoir un connecteur USB ou être insérée dans un emplacement (mini, micro, etc.), ce sont les options les plus courantes pour les supports de stockage externes. La taille maximale la plus courante de ces disques est limitée à 64 Go, mais il existe des modèles offrant des performances plus élevées, mais pour l'instant, ils sont trop chers pour être largement disponibles.
Pour disposer d'un support de stockage externe de grande capacité, vous devrez acheter un disque dur externe, dont les caractéristiques sont comparables aux modèles internes, mais doté d'un port pratique pour le couplage avec divers appareils. C'est assez volumineux, mais très volumineux. Ici, vous devez choisir soit des dimensions modestes, soit des volumes modestes.
Les clés USB au design inhabituel méritent une mention particulière ; elles constituent une sorte de souvenir utile qui peut être offert en cadeau. Pour ainsi dire, à la fois bénéfice et beauté dans une seule expression. Vous pouvez donner un tel support de stockage à toute personne et pour quelque raison que ce soit.
Support de stockage interne.
Contrairement aux modèles externes, les modèles internes ont une expression beaucoup plus modeste, à tous égards. Le seul avantage incontestable de tels modèles est leur taille, qui est déjà calculée en téraoctets, ce qui n'est qu'une perspective vertigineuse pour les supports externes.
Les supports de stockage internes sont divisés en disques durs bien connus (disques durs), c'est-à-dire un système traditionnel avec des pièces rotatives. Vous pouvez également utiliser des modèles plus modernes sans éléments rotatifs, qui sont le plus souvent installés sur les ordinateurs portables, les PC tout-en-un, ainsi que sur les unités centrales traditionnelles. Étant donné que les supports de stockage internes ne sont pas visibles par les autres, aucune attention n'est accordée à leur conception ; ce sont des « boîtes » sans visage avec un « remplissage » de haute technologie ; Un support de stockage interne peut être un excellent cadeau, mais seulement s'il est certain que le destinataire en a besoin.
À l'ère de la formation de la société humaine, les gens n'avaient besoin que des murs d'une grotte pour enregistrer les informations dont ils avaient besoin. Une telle « base de données » tiendrait entièrement sur une carte flash de la taille d’un mégaoctet. Cependant, au cours des dernières dizaines de milliers d'années, le volume d'informations sur lesquelles une personne est obligée d'opérer a considérablement augmenté. Les disques durs et le stockage de données dans le cloud sont désormais largement utilisés pour le stockage de données.
On pense que l'histoire de l'enregistrement et du stockage des informations a commencé il y a environ 40 000 ans. Les surfaces des roches et les parois des grottes conservaient des images de représentants du monde animal du Paléolithique supérieur. Bien plus tard, les plaques d’argile furent utilisées. Sur la surface d’une « tablette » aussi ancienne, une personne pouvait dessiner des images et prendre des notes à l’aide d’un bâton pointu. Une fois la composition d'argile séchée, l'enregistrement a été enregistré sur le support. L'inconvénient de la forme d'argile pour stocker les informations est évident : ces tablettes étaient fragiles et fragiles.
Il y a environ cinq mille ans, l’Égypte a commencé à utiliser un support de stockage plus avancé : le papyrus. Les informations étaient enregistrées sur des feuilles spéciales fabriquées à partir de tiges de plantes spécialement traitées. Ce type de stockage de données était plus avancé : les feuilles de papyrus sont plus légères que les tablettes d'argile et il est beaucoup plus pratique d'écrire dessus. Ce type de stockage d'informations a survécu en Europe jusqu'au 11ème siècle après JC.
Dans une autre partie du monde - en Amérique du Sud - les rusés Incas ont inventé l'écriture avec nœuds. Dans ce cas, les informations étaient sécurisées à l'aide de nœuds noués dans un certain ordre sur un fil ou une corde. Il y avait des « livres » entiers de liasses qui enregistraient des informations sur la population de l’Empire Inca, la perception des impôts et les activités économiques des Indiens.
Par la suite, le papier devient pendant plusieurs siècles le principal support d’information de la planète. Il était utilisé pour imprimer des livres et des médias. Au début du XIXe siècle, les premières cartes perforées font leur apparition. Ils étaient fabriqués à partir de carton épais. Ces supports de stockage informatiques primitifs ont commencé à être largement utilisés pour le calcul mécanique. Ils ont trouvé des applications notamment lors des recensements de la population et ont également été utilisés pour contrôler les métiers à tisser. L’humanité est très proche de la percée technologique survenue au XXe siècle. Les appareils mécaniques ont été remplacés par la technologie électronique.
Que sont les supports de stockage
Tous les objets matériels sont capables de transporter une certaine sorte d’information. Il est généralement admis que les supports d'information sont dotés de propriétés matérielles et reflètent certaines relations entre les objets de la réalité. Les propriétés matérielles des objets sont déterminées par les caractéristiques des substances à partir desquelles les supports sont fabriqués. Les propriétés des relations dépendent des caractéristiques qualitatives des processus et des domaines à travers lesquels les supports d'information se manifestent dans le monde matériel.
Dans la théorie des systèmes d'information, il est d'usage de diviser les supports d'information selon leur origine, leur forme et leur taille. Dans le cas le plus simple, les supports de stockage sont divisés en :
- local (par exemple, le disque dur d'un ordinateur personnel) ;
- aliénable (disquettes et disques amovibles);
- distribués (ils peuvent être considérés comme des lignes de communication).
Le dernier type (canaux de communication) peut, sous certaines conditions, être considéré à la fois comme support d'information et comme support de sa transmission.
Au sens le plus général, des objets de formes différentes peuvent être considérés comme porteurs d'informations :
- papier (livres);
- documents (documents photographiques, disques phonographiques);
- films (photos, films);
- cassettes audio;
- microformes (microfilm, microfiche) ;
- bandes vidéo;
- CD.
De nombreux supports d'informations sont connus depuis l'Antiquité. Ce sont des dalles de pierre sur lesquelles sont imprimées des images ; tablettes d'argile; papyrus; parchemin; écorce de bouleau Bien plus tard, d’autres supports de stockage artificiels sont apparus : papier, divers types de matériaux plastiques, photographiques, optiques et magnétiques.
Les informations sont enregistrées sur le support en modifiant les propriétés physiques, mécaniques ou chimiques de l'environnement de travail.
Informations générales sur les informations et la façon dont elles sont stockées
Tout phénomène naturel est d'une manière ou d'une autre lié à la préservation, à la transformation et à la transmission de l'information. Elle peut être discrète ou continue.
Au sens le plus général, un support de stockage est un support physique qui peut être utilisé pour enregistrer des modifications et accumuler des informations.
Exigences relatives aux supports de stockage artificiels :
- densité d'enregistrement élevée;
- possibilité d'utilisation répétée;
- vitesse élevée de lecture des informations;
- fiabilité et durabilité du stockage des données ;
- compacité.
Une classification distincte a été développée pour les supports de stockage utilisés dans les systèmes informatiques électroniques. Ces supports d'informations comprennent :
- supports sur bande;
- supports de disques (magnétiques, optiques, magnéto-optiques);
- médias flash.
Cette division est conditionnelle et n'est pas exhaustive. À l'aide d'appareils informatiques spéciaux, vous pouvez travailler avec des cassettes audio et vidéo traditionnelles.
Caractéristiques des supports de stockage individuels
À une certaine époque, les supports de stockage magnétiques sont devenus les plus populaires. Les données qu'ils contiennent sont présentées sous la forme de sections d'une couche magnétique appliquée à la surface du support physique. Le support lui-même peut prendre la forme d'une bande, d'une carte, d'un tambour ou d'un disque.
Les informations sur les supports magnétiques sont regroupées en zones espacées entre elles : elles sont nécessaires à un enregistrement et une lecture de haute qualité des données.
Les supports de stockage de type bande sont utilisés pour la sauvegarde et le stockage des données. Il s'agit d'une bande magnétique d'une capacité allant jusqu'à 60 Go. Parfois, ces supports prennent la forme de cartouches de bande d’un volume beaucoup plus important.
Les supports de stockage sur disque peuvent être rigides et flexibles, amovibles et fixes, magnétiques et optiques. Ils se présentent généralement sous forme de disquettes ou de disquettes.
Un disque magnétique a la forme d’un cercle plat en plastique ou en aluminium recouvert d’une couche magnétique. Les données sont enregistrées sur un tel objet par enregistrement magnétique. Les disques magnétiques peuvent être portables (amovibles) ou non amovibles.
Les disquettes (disquettes) ont une capacité de 1,44 Mo. Ils sont emballés dans des étuis en plastique spéciaux. Sinon, ces supports de stockage sont appelés disquettes. Leur but est de stocker temporairement des informations et de transférer des données d'un ordinateur à un autre.
Un disque magnétique dur est nécessaire pour le stockage permanent des données souvent utilisées au travail. Un tel support est un paquet de plusieurs disques imbriqués les uns dans les autres, enfermés dans un boîtier étanche et durable. Dans la vie de tous les jours, un disque dur est souvent appelé « disque dur ». La capacité d'un tel disque peut atteindre plusieurs centaines de Go.
Un disque magnéto-optique est un support de stockage placé dans une enveloppe en plastique spéciale appelée cartouche. Il s'agit d'un référentiel de données polyvalent et hautement fiable. Sa particularité est la haute densité des informations stockées.
Le principe de l'enregistrement des informations sur support magnétique
Le principe de l'enregistrement des données sur un support magnétique repose sur l'utilisation des propriétés des ferromagnétiques : ils sont capables de conserver leur aimantation après suppression du champ magnétique agissant sur eux.
Le champ magnétique est créé par une tête magnétique correspondante. Lors de l'enregistrement, le code binaire prend la forme d'un signal électrique et est appliqué au bobinage de la tête. Lorsque le courant traverse la tête magnétique, un champ magnétique d’une certaine intensité se forme autour d’elle. Sous l'influence d'un tel champ, un flux magnétique se forme dans le noyau. Ses lignes de force sont fermées.
Le champ magnétique interagit avec le support d'informations et crée un état caractérisé par une certaine induction magnétique. Lorsque l'impulsion de courant s'arrête, le porteur conserve son état magnétisé.
Pour lire l'enregistrement, une tête de lecture est utilisée. Le champ magnétique du support est fermé à travers le noyau de la tête. Si le porteur bouge, le flux magnétique change. Un signal de lecture est envoyé à la tête de lecture.
L'une des caractéristiques importantes d'un support de stockage magnétique est la densité d'enregistrement. Elle dépend directement des propriétés du support magnétique, du type de tête magnétique et de sa conception.
Introduction………………………………………………………………………………………...3
Supports de stockage……………………………………………………………4
Encodage et lecture des informations..……………………………………9
Perspectives de développement…………………….…………………………………….15
Conclusion………………………………………………………………………………….18
Littérature…………………………………………………………………………………19
Introduction
En 1945, John von Neumann (1903-1957), un scientifique américain, a eu l'idée d'utiliser des périphériques de stockage externes pour stocker des programmes et des données. Neumann a développé un schéma fonctionnel d'un ordinateur. Tous les ordinateurs modernes suivent le schéma de Neumann.
La mémoire externe est conçue pour le stockage à long terme des programmes et des données. Les périphériques de mémoire externes (lecteurs) sont non volatiles ; la mise hors tension n'entraîne pas de perte de données. Ils peuvent être intégrés à l'unité système ou réalisés sous la forme d'unités indépendantes connectées à l'unité système via ses ports. Sur la base de la méthode d'enregistrement et de lecture, les lecteurs sont divisés, selon le type de support, en magnétiques, optiques et magnéto-optiques.
Le codage de l’information est le processus de formation d’une représentation spécifique de l’information. Un ordinateur ne peut traiter que des informations présentées sous forme numérique. Toutes les autres informations (par exemple, les sons, les images, les lectures d'instruments, etc.) doivent être converties sous forme numérique pour être traitées sur un ordinateur. En règle générale, tous les nombres dans un ordinateur sont représentés par des zéros et des uns (et non par dix chiffres, comme c'est l'habitude pour les gens). En d’autres termes, les ordinateurs fonctionnent généralement selon le système de nombres binaires, car cela simplifie considérablement les dispositifs permettant de les traiter.
Lire des informations consiste à récupérer des informations stockées dans un périphérique de stockage (mémoire) et à les transférer vers d'autres périphériques de l'ordinateur. La lecture des informations est effectuée lors de la plupart des opérations de la machine et constitue parfois une opération indépendante.
Au cours du résumé, nous examinerons les principaux types de supports d'informations, d'encodage et de lecture des informations, ainsi que les perspectives de développement.
Supports de stockage
Historiquement, les premiers supports de stockage étaient des périphériques d'entrée/sortie à bande perforée et à carte perforée. Viennent ensuite les appareils d'enregistrement externes sous forme de bandes magnétiques, de disques magnétiques amovibles et permanents et de tambours magnétiques.
Les bandes magnétiques sont stockées et utilisées enroulées sur des bobines. Il y avait deux types de bobines : d'alimentation et de réception. Les bandes sont fournies aux utilisateurs sur des bobines d'alimentation et ne nécessitent pas de rembobinage supplémentaire lors de leur installation dans les lecteurs. La bande est enroulée sur une bobine avec la couche de travail vers l'intérieur. Les bandes magnétiques sont classées comme périphériques de stockage à accès indirect. Cela signifie que le temps de recherche de tout enregistrement dépend de son emplacement sur le support, car un enregistrement physique n'a pas sa propre adresse et pour le visualiser, vous devez visualiser les précédents. Les périphériques de stockage à accès direct comprennent les disques magnétiques et les tambours magnétiques. Leur principale caractéristique est que le temps de recherche d'un enregistrement ne dépend pas de sa localisation sur le support. Chaque enregistrement physique sur le support possède une adresse qui permet d'y accéder directement, en contournant les autres enregistrements. Le type suivant d'appareils d'enregistrement était constitué de paquets de disques magnétiques amovibles, composés de six disques en aluminium. La capacité de l'ensemble du package était de 7,25 Mo.
Examinons de plus près les supports de stockage modernes.
1. Lecteur de disquettes magnétiques (FMD – lecteur de disquettes).
Cet appareil utilise des disques magnétiques flexibles comme support de stockage - des disquettes, qui peuvent mesurer 5 ou 3 pouces. Une disquette est un disque magnétique, comme un disque, placé dans une « enveloppe ». Selon la taille de la disquette, sa capacité en octets varie. Si une disquette standard de 5'25" peut contenir jusqu'à 720 Ko d'informations, alors une disquette de 3'5" peut contenir 1,44 Mo. Les disquettes sont universelles, adaptées à tout ordinateur de la même classe équipé d'un lecteur de disque et peuvent être utilisées pour stocker, accumuler, distribuer et traiter des informations. Le lecteur est un périphérique d'accès parallèle, de sorte que tous les fichiers sont également facilement accessibles. Le disque est recouvert d'une couche magnétique spéciale qui assure le stockage des données. Les informations sont enregistrées des deux côtés du disque le long de pistes qui sont des cercles concentriques. Chaque piste est divisée en secteurs. La densité d'enregistrement des données dépend de la densité des pistes à la surface, c'est-à-dire du nombre de pistes à la surface du disque, ainsi que de la densité des informations enregistrées le long de la piste. Les inconvénients incluent une petite capacité, qui rend presque impossible le stockage à long terme de grandes quantités d'informations, et la fiabilité pas très élevée des disquettes elles-mêmes. Actuellement, les disquettes ne sont pratiquement pas utilisées.
2. Disque dur magnétique (HDD - disque dur)
Il s’agit d’une suite logique du développement de la technologie de stockage magnétique d’informations. Principaux avantages :
– grande capacité;
– simplicité et fiabilité d'utilisation ;
– la possibilité d'accéder à plusieurs fichiers simultanément ;
– grande vitesse d’accès aux données.
Le seul inconvénient que l'on peut souligner est l'absence de supports de stockage amovibles, même si des disques durs externes et des systèmes de sauvegarde sont actuellement utilisés.
L'ordinateur offre la possibilité, à l'aide d'un programme système spécial, de diviser conditionnellement un disque en plusieurs. De tels disques, qui n'existent pas en tant que périphérique physique distinct, mais ne représentent qu'une partie d'un disque physique, sont appelés disques logiques. Les disques logiques reçoivent des noms en utilisant des lettres latines [C:], , [E:], etc.
3. Lecteur de disque compact (CD-ROM)
Ces dispositifs utilisent le principe de lecture de sillons sur une couche support métallisée d'un disque compact avec un faisceau laser focalisé. Ce principe permet d'obtenir une haute densité d'enregistrement d'informations, et, par conséquent, une grande capacité avec des dimensions minimales. Un CD est un excellent moyen de stocker des informations, il est bon marché, pratiquement insensible aux influences environnementales, les informations enregistrées dessus ne seront ni déformées ni effacées jusqu'à ce que le disque soit physiquement détruit, sa capacité est de 650 Mo. Il n'a qu'un seul inconvénient : une quantité relativement faible de stockage d'informations.
4. DVD
UN) Différences entre DVD et CD-ROM standard
La différence la plus fondamentale réside bien entendu dans la quantité d’informations enregistrées. Si vous pouvez écrire 650 Mo sur un CD ordinaire (bien qu'il existe récemment des disques de 800 Mo, mais tous les lecteurs ne peuvent pas lire ce qui est écrit sur un tel support), alors un DVD conviendra de 4,7 à 17 Go. Le DVD utilise un laser avec une longueur d'onde plus courte, ce qui a considérablement augmenté la densité d'enregistrement. De plus, le DVD implique la possibilité d'un enregistrement d'informations à deux couches, c'est-à-dire qu'il y a une couche sur la surface du compact, au-dessus de laquelle un autre, translucide, est appliqué et le premier est lu en parallèle à travers le second. Il existe également plus de différences dans les médias eux-mêmes qu’il n’y paraît à première vue. En raison du fait que la densité d'enregistrement a considérablement augmenté et que la longueur d'onde est devenue plus courte, les exigences relatives à la couche protectrice ont également changé - pour les DVD, elle est de 0,6 mm contre 1,2 mm pour les CD ordinaires. Naturellement, un disque d'une telle épaisseur sera beaucoup plus fragile qu'un flan classique. Par conséquent, 0,6 mm supplémentaire est généralement rempli de plastique des deux côtés pour obtenir le même 1,2 mm. Mais le principal avantage d'une telle couche protectrice est que, grâce à sa petite taille, il est devenu possible d'enregistrer des informations recto-verso sur un seul compact, c'est-à-dire de doubler sa capacité, tout en laissant les dimensions presque les mêmes.
B) Capacité DVD
Il existe cinq types de DVD :
1. DVD5 – disque monocouche, simple face, 4,7 Go ou deux heures de vidéo ;
2. DVD9 – disque double couche simple face, 8,5 Go ou quatre heures de vidéo ;
3. DVD10 – disque simple couche double face, 9,4 Go ou 4,5 heures de vidéo ;
4. DVD14 – disque double face, deux couches d'un côté et une de l'autre côté, 13,24 Go, soit 6,5 heures de vidéo ;
5. DVD18 – disque double couche, double face, 17 Go ou plus de huit heures de vidéo.
Les standards les plus populaires sont DVD5 et DVD9.
DANS) Possibilités
La situation des supports DVD ressemble désormais à celle des CD, qui pendant longtemps ne stockaient que de la musique. Désormais, vous pouvez trouver non seulement des films, mais aussi de la musique (appelée DVD-Audio) et des collections de logiciels, de jeux et de films. Bien entendu, le principal domaine d’utilisation est la production cinématographique.
G) Son en DVD
L'audio peut être codé dans de nombreux formats. Les plus connus et fréquemment utilisés sont Dolby Prologic, DTS et Dolby Digital toutes versions confondues. Il s'agit en fait des formats utilisés dans les cinémas pour obtenir l'image sonore la plus précise et la plus colorée.
D) Dommages mécaniques
Les disques CD et DVD sont également sensibles aux dommages mécaniques. Autrement dit, une égratignure est une égratignure. Cependant, en raison de la densité d'enregistrement beaucoup plus élevée, les pertes sur le disque DVD seront plus importantes. Il existe désormais des programmes capables de récupérer des informations même à partir de disques endommagés, bien qu'ils ignorent les secteurs endommagés.
Le marché en croissance rapide des disques durs portables conçus pour transporter de grandes quantités de données a attiré l'attention de l'un des plus grands fabricants de disques durs. Western Digital a annoncé la sortie de deux modèles d'appareils appelés WD Passport Portable Drive. Des options d'une capacité de 40 et 80 Go sont en vente. Les disques portables WD Passport sont basés sur des disques durs WD Scorpio EIDE de 2,5 pouces. Ils sont emballés dans un boîtier robuste, équipé de la prise en charge de la technologie Data Lifeguard et ne nécessitent pas de source d'alimentation supplémentaire (alimentée via USB). Le constructeur constate que les variateurs ne chauffent pas, fonctionnent silencieusement et consomment peu d'énergie.
Principaux types de supports de stockage
Supports d'information : êtres vivants, objets et structures inanimés, signal, signe, symbole. Tout objet transporte des informations sur lui-même et sur les objets qui l'entourent, c'est-à-dire qu'il est porteur d'informations.
Il existe une idée selon laquelle les supports d'information ont des propriétés matérielles, matérielles et relationnelles. Les premiers impliquent les propriétés des substances à partir desquelles les supports sont fabriqués ; les secondes sont les propriétés des processus et des champs à l'aide desquels les milieux existent, et les troisièmes sont les propriétés élémentaires (d'espèces) qui permettent de distinguer certains milieux des autres, par exemple par leur forme et leur taille. Les supports physiques sont divisés en : locaux (ordinateur), aliénables (disques portables et disquettes) et distribués (lignes de communication). Concernant ces derniers, il n'y a pas d'opinion claire car les canaux de communication peuvent être représentés comme des supports de données, mais en même temps ils sont le support de leur transmission.
Généralement sous supports d'information impliquent le nom généralement accepté de leur forme, à savoir : papier (livre, brochure, etc.), disque (disque phonographique, plaque photographique), film (photo, film, film radiographique), cassette audio, disquette, microforme (film photographique, microfilm, microfiche), cassette vidéo, CD ( CD, DVD), etc.
De tels supports sont connus depuis longtemps : pierre (peintures rupestres, dalles de pierre), tablettes d'argile, parchemin, papyrus, écorce de bouleau et autres. Puis sont apparus les supports suivants : papier, plastique, matériel photographique, matériel magnétique et optique, etc.
De nos jours, ils sont divisés en : traditionnels et lisibles par machine. Sous traditionnel Nous comprendrons les supports d'information suivants : papier, toile, plastique (disque phonographique), bande magnétique (cassette audio et vidéo), matériel photographique (film photographique, plaque photographique, tirage photographique, micromédia), etc. À support lisible par machine Nous incluons : les disquettes (disques magnétiques), les disques magnétiques durs et compacts (optiques, magnéto-optiques et autres), les cartes flash et autres supports de stockage destinés à être utilisés dans des appareils, complexes, systèmes et réseaux informatiques. Les informations sont enregistrées sur un support en modifiant les propriétés physiques, chimiques ou mécaniques du support de stockage.
Une variante de la classification des supports de stockage utilisés en informatique est présentée dans la Fig. 5-1.
Riz. 5-1. Classification des supports de stockage utilisés
en technologie informatique
Notez que cette division est conditionnelle. Par exemple, en utilisant des appareils spéciaux sur les ordinateurs, vous pouvez travailler avec des cassettes audio et vidéo ordinaires, et les appareils d'enregistrement et de stockage à long terme de données (streamers) utilisent des supports magnétiques bien connus (bandes magnétiques), etc. Par conséquent, nous désignerons les médias traditionnels comme des données de nature analogique et lisibles par machine, c'est-à-dire utilisées dans les ordinateurs, comme des données numériques ou des ressources d'information électroniques (EIR).
Donnons-leur une brève description.
Le disque magnéto-optique (MO) est enfermé dans une enveloppe en plastique (cartouche). MO-disk est un appareil universel, rapide et hautement fiable pour transférer et stocker des informations. Caractérisé par une haute densité d’enregistrement d’informations. Les disques d'un diamètre de 3,5" ont une capacité de 128 Mo à 1,3 Go et d'un diamètre de 5,25" - de 2,3 à 9,1 Go. Vitesse de rotation du disque – 2000 tr/min.
ATTENTION!Voici un texte très abrégé du résumé. La version complète du résumé informatique peut être téléchargée gratuitement à partir du lien ci-dessus.
Types de supports de stockage
Support de stockage– environnement physique qui stocke directement les informations. Le principal support d'information pour une personne est sa propre mémoire biologique (le cerveau humain). La mémoire propre d’une personne peut être appelée mémoire opératoire. Ici, le mot « opérationnel » est synonyme du mot « rapide ». Les connaissances mémorisées sont reproduites instantanément par une personne. Nous pouvons également appeler notre propre mémoire mémoire interne, puisque son porteur - le cerveau - est situé à l'intérieur de nous.
Support de stockage- une partie strictement définie d'un système d'information spécifique qui sert au stockage ou à la transmission intermédiaire d'informations.
La base des technologies de l’information modernes est l’ordinateur. Lorsqu'il s'agit d'ordinateurs, on peut parler de supports de stockage comme de périphériques de stockage externes (mémoire externe). Ces supports de stockage peuvent être classés selon différents critères, par exemple par type d'exécution, matériau à partir duquel le support est réalisé, etc. L'une des options de classification des supports d'informations est présentée sur la Fig. 1.1.
Liste des supports de stockage dans la Fig. 1.1 n’est pas exhaustif. Nous examinerons certains supports de stockage plus en détail dans les sections suivantes.
Support de bande
Bande magnétique- un support d'enregistrement magnétique, qui est une fine bande flexible constituée d'une base et d'une couche de travail magnétique. Les propriétés de fonctionnement de la bande magnétique sont caractérisées par sa sensibilité lors de l'enregistrement et la distorsion du signal lors de l'enregistrement et de la lecture. La plus largement utilisée est la bande magnétique multicouche avec une couche de travail de particules en forme d'aiguilles de poudres magnétiquement dures d'oxyde de fer gamma (y-Fe2O3), de dioxyde de chrome (CrO2) et d'oxyde de fer gamma modifié avec du cobalt, généralement orientées dans la direction de magnétisation pendant l'enregistrement.
Supports de stockage sur disque
Supports de stockage sur disque reportez-vous aux supports de la machine à accès direct. Le concept d'accès direct signifie que le PC peut « accéder » à la piste sur laquelle commence la section contenant les informations requises ou sur laquelle de nouvelles informations doivent être écrites.
Les lecteurs de disque sont très divers :
- Lecteurs de disquettes magnétiques (FMD), également appelés disquettes, également appelés disquettes
- Disques durs magnétiques (HDD), également appelés disques durs (généralement simplement « vis »)
- Lecteurs de CD optiques :
- CD-ROM (disque ROM compact)
- DVD-ROM
Lecteurs de disquettes
Il y a quelque temps, les disquettes étaient le moyen le plus populaire pour transférer des informations d'un ordinateur à l'autre, car Internet à cette époque était très rare, les réseaux informatiques aussi et les appareils de lecture et d'écriture de CD étaient très chers. Les disquettes sont encore utilisées aujourd'hui, mais assez rarement. Principalement pour stocker diverses clés (par exemple, lorsque vous travaillez avec un système client-banque) et pour transmettre diverses informations de reporting aux services de contrôle gouvernementaux.
Disquette- un support de stockage magnétique portable utilisé pour l'enregistrement et le stockage répétés de données relativement petites. Ce type de média était particulièrement courant dans les années 1970 et au début des années 2000. Au lieu du terme «disquette», l'abréviation GMD est parfois utilisée - «disque magnétique flexible» (par conséquent, un périphérique permettant de travailler avec des disquettes est appelé NGMD - «lecteur de disquette magnétique», la version en argot est lecteur de disquette, flopik , flopper de la disquette anglaise ou en général " cookie"). Typiquement, une disquette est une plaque de plastique souple recouverte d'une couche ferromagnétique, d'où le nom anglais « floppy disk ». Cette plaque est placée dans un boîtier en plastique qui protège la couche magnétique des dommages physiques. La coque peut être flexible ou durable. Les disquettes sont écrites et lues à l'aide d'un périphérique spécial : un lecteur de disquette. Une disquette dispose généralement d'une fonction de protection en écriture qui permet un accès en lecture seule aux données. L'apparence d'une disquette 3,5" est illustrée à la Fig. 1.2.
Disques durs
Les disques durs tels que les disques durs sont largement utilisés dans les PC.
Terme Winchester est né du nom d'argot du premier modèle de disque dur de 16 kV (IBM, 1973), qui comportait 30 pistes de 30 secteurs, qui coïncidait par coïncidence avec le calibre 30/30 du célèbre fusil de chasse Winchester.
Lecteurs optiques
CD(« CD », « Shape CD », « CD-ROM », « CD ROM ») - un support de stockage optique sous la forme d'un disque avec un trou au centre, à partir duquel les informations sont lues à l'aide d'un laser. Le disque compact a été créé à l'origine pour le stockage audio numérique (appelé CD-Audio), mais il est désormais largement utilisé comme périphérique de stockage de données à usage général (appelé CD-ROM). Les CD audio sont d'un format différent des CD de données, et les lecteurs de CD ne peuvent généralement les lire que (un ordinateur peut, bien sûr, lire les deux types de disques). Il existe des disques contenant à la fois des informations audio et des données - vous pouvez les écouter sur un lecteur CD ou les lire sur un ordinateur.
Disques optiques Ils ont généralement une base en polycarbonate ou en verre traité thermiquement. La couche de travail des disques optiques est réalisée sous la forme des films les plus minces de métaux à bas point de fusion (tellure) ou d'alliages (tellure-sélénium, tellure-carbone, tellure-sélénium-plomb, etc.), de colorants organiques. La surface d'information des disques optiques est recouverte d'une couche millimétrique de plastique transparent durable (polycarbonate). Lors du processus d'enregistrement et de lecture sur des disques optiques, le rôle de convertisseur de signal est joué par un faisceau laser focalisé sur la couche de travail du disque dans un point d'un diamètre d'environ 1 micron. Lors de la rotation du disque, le faisceau laser suit la piste du disque dont la largeur est également proche de 1 µm. La possibilité de focaliser le faisceau sur un petit point permet de former des marques d'une superficie de 1 à 3 microns sur le disque. Des lasers (argon, hélium-cadmium, etc.) sont utilisés comme source lumineuse. En conséquence, la densité d’enregistrement est plusieurs ordres de grandeur supérieure à la limite fournie par la méthode d’enregistrement magnétique. La capacité d'information d'un disque optique atteint 1 Go (avec un diamètre de disque de 130 mm) et 2 à 4 Go (avec un diamètre de 300 mm).
Également largement utilisé comme support d'informations CD magnéto-optiques Type RW (Réinscriptible). Les informations y sont enregistrées par une tête magnétique avec l'utilisation simultanée d'un faisceau laser. Le faisceau laser chauffe un point du disque et l'électro-aimant modifie l'orientation magnétique de ce point. La lecture s'effectue avec un faisceau laser de moindre puissance.
Dans la seconde moitié des années 1990, de nouveaux supports d'informations documentées très prometteurs sont apparus - les disques vidéo numériques universels DVD (Digital Versatile Disk) tels que DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R de grande capacité (jusqu'à 17 Go) .
Sur la base de la technologie d'application, les CD optiques, magnéto-optiques et numériques sont divisés en 3 classes principales :
- Disques contenant des informations permanentes (non effaçables) (CD-ROM). Il s'agit de CD en plastique d'un diamètre de 4,72 pouces et d'une épaisseur de 0,05 pouce. Ils sont réalisés à partir d'un disque de verre original sur lequel est appliquée une couche de photoenregistrement. Dans cette couche, le système d'enregistrement laser forme un système de creux (marques sous forme de dépressions microscopiques), qui sont ensuite transférés sur des disques de copie répliqués. Les informations sont également lues par un faisceau laser dans le lecteur optique d'un ordinateur personnel.
- Disques qui permettent l'enregistrement unique et la lecture répétée de signaux sans possibilité de les effacer (CD-R ; CD-WORM - Write-Once, Read-Many - enregistrés une fois, comptés plusieurs fois). Ils sont utilisés dans les archives électroniques et les banques de données, dans les dispositifs de stockage informatique externes.
- Ils représentent une base de matériau transparent sur laquelle est appliquée une couche de travail ;
La technologie de fabrication de ces disques est plus complexe et ils sont donc plus chers que les disques à écriture unique.
Actuellement, les disques optiques (laser) sont les supports matériels les plus fiables pour les informations documentées enregistrées numériquement. Dans le même temps, des travaux sont activement en cours pour créer des supports de stockage encore plus compacts en utilisant ce que l'on appelle les nanotechnologies qui fonctionnent avec des atomes et des molécules. La densité des éléments assemblés à partir d’atomes est des milliers de fois supérieure à celle de la microélectronique moderne. En conséquence, un CD fabriqué à l’aide de la nanotechnologie peut remplacer des milliers de disques laser.
La mémoire flash est un type de mémoire réinscriptible non volatile à semi-conducteurs. La mémoire flash peut être lue autant de fois que vous le souhaitez, mais elle ne peut être écrite qu'un nombre limité de fois (généralement environ 10 000 fois). Malgré le fait qu'il existe une telle limitation, 10 000 cycles de réécriture, c'est bien plus que ce qu'une disquette ou un CD-RW peut supporter. L'effacement s'effectue par sections, vous ne pouvez donc pas modifier un bit ou un octet sans écraser toute la section (cette limitation s'applique au type de mémoire flash le plus populaire aujourd'hui - NAND). L'avantage de la mémoire flash par rapport à la mémoire ordinaire est sa non-volatilité : lorsque l'alimentation est coupée, le contenu de la mémoire est enregistré. L'avantage de la mémoire flash par rapport aux disques durs, aux CD-ROM et aux DVD réside dans l'absence de pièces mobiles. Par conséquent, la mémoire flash est plus compacte, moins chère (en tenant compte du coût des périphériques de lecture-écriture) et offre un accès plus rapide.
Stockage des informations
Stockage des informations- est un moyen de diffuser des informations dans l'espace et dans le temps. Le mode de stockage de l'information dépend de son support (livre - bibliothèque, peinture - musée, photographie - album). Ce processus est aussi ancien que la vie de la civilisation humaine. Déjà dans l'Antiquité, les hommes étaient confrontés à la nécessité de stocker des informations : des encoches dans les arbres pour ne pas se perdre en chassant ; compter les objets à l'aide de cailloux et de nœuds ; représentations d'animaux et d'épisodes de chasse sur les parois des grottes.
Un ordinateur est conçu pour un stockage compact d'informations avec la possibilité d'y accéder rapidement.
Système d'information est un référentiel d'informations équipé de procédures de saisie, de recherche, de placement et de délivrance d'informations. La présence de telles procédures est la principale caractéristique des systèmes d'information, les distinguant des simples accumulations de matériel d'information.
De l'information aux données
Les gens ont différentes approches pour stocker les informations. Tout dépend de la quantité et de la durée pendant laquelle il faut le conserver. S’il y a peu d’informations, elles peuvent être mémorisées dans l’esprit. Il n’est pas difficile de se souvenir du prénom et du nom de votre ami. Et si nous avons besoin de mémoriser son numéro de téléphone et son adresse personnelle, nous utilisons un cahier. Lorsque des informations sont mémorisées (enregistrées), elles sont appelées données.
Les données contenues dans un ordinateur ont des objectifs différents. Certains d'entre eux ne sont nécessaires que pendant une courte période, d'autres doivent être stockés pendant une longue période. D'une manière générale, il existe de nombreux dispositifs « astucieux » dans un ordinateur conçus pour stocker des informations. Par exemple, les registres du processeur, la mémoire cache des registres, etc. Mais la plupart des « simples mortels » n’ont même pas entendu des paroles aussi « terribles ». Par conséquent, nous nous limiterons à considérer la mémoire vive (RAM) et la mémoire permanente, qui inclut les supports de stockage que nous avons déjà envisagés.
RAM de l'ordinateur
Comme déjà mentionné, l'ordinateur dispose également de plusieurs moyens de stockage d'informations. Le moyen le plus rapide de mémoriser des données est de les écrire sur des puces électroniques. Cette mémoire est appelée RAM. La RAM est constituée de cellules. Chaque cellule peut stocker un octet de données.
Chaque cellule a sa propre adresse. Nous pouvons considérer cela comme un numéro de cellule, c’est pourquoi ces cellules sont également appelées cellules d’adresse. Lorsqu'un ordinateur envoie des données à la RAM pour les stocker, il se souvient des adresses où les données sont stockées. Lors de l'accès à une cellule d'adresse, l'ordinateur y trouve un octet de données.
Régénération de la RAM
La cellule d'adresse de la RAM stocke un octet et, comme un octet est constitué de huit bits, il contient huit cellules de bits. Chaque cellule binaire d'une puce RAM stocke une charge électrique.
Les charges ne peuvent pas être stockées longtemps dans les cellules - elles « s'épuisent ». En quelques dixièmes de seconde seulement, la charge de la cellule est tellement réduite que les données sont perdues.
Mémoire disque
Pour le stockage permanent des données, des supports de stockage sont utilisés (voir la section « Types de supports de stockage »). Les CD et les disquettes sont relativement lents, de sorte que la plupart des informations nécessitant un accès constant sont stockées sur le disque dur. Toutes les informations sur le disque sont stockées sous forme de fichiers. Il existe un système de fichiers pour contrôler l'accès aux informations. Il existe plusieurs types de systèmes de fichiers.
Structure des données du disque
Pour que les données soient non seulement écrites sur le disque dur, mais également lues plus tard, vous devez savoir exactement ce qui a été écrit et où. Toutes les données doivent avoir une adresse. Chaque livre de la bibliothèque a son propre numéro de pièce, d'étagère, d'étagère et d'inventaire - c'est comme son adresse. Le livre peut être consulté à cette adresse. Toutes les données écrites sur le disque dur doivent également avoir une adresse, sinon elles ne seront pas trouvées.
Systèmes de fichiers
Il convient de noter que la structure des données sur le disque dépend du type de système de fichiers. Tous les systèmes de fichiers sont constitués de structures nécessaires au stockage et à la gestion des données. Ces structures incluent généralement l'enregistrement de démarrage du système d'exploitation, les répertoires et les fichiers. Le système de fichiers remplit également trois fonctions principales :
- Suivi de l'espace occupé et libre
- Prise en charge des noms de répertoires et de fichiers
- Suit l'emplacement physique de chaque fichier sur le disque.
- FAT (tableau d'allocation de fichiers)
- FAT32 (tableau d'allocation de fichiers 32)
- NTFS (système de fichiers de nouvelle technologie)
- HPFS (système de fichiers hautes performances)
- Système de fichiers NetWare
- Linux Ext2 et Linux Swap
GRAISSE
Le système de fichiers FAT est utilisé par DOS, Windows 3.x et Windows 95. Le système de fichiers FAT est également disponible sous Windows 98/Me/NT/2000 et OS/2.
Le système de fichiers FAT est implémenté à l'aide d'une table d'allocation de fichiers (FAT - File Allocation Tables) et de clusters. FAT est le cœur du système de fichiers. Pour des raisons de sécurité, le FAT est dupliqué pour protéger ses données contre un effacement accidentel ou un dysfonctionnement. Un cluster est la plus petite unité du système FAT permettant de stocker des données. Un cluster se compose d'un nombre fixe de secteurs de disque. Le FAT enregistre quels clusters sont utilisés, lesquels sont gratuits et où se trouvent les fichiers dans les clusters.
FAT-32
FAT32 est un système de fichiers qui peut être utilisé par Windows 95 OEM Service Release 2 (version 4.00.950B), Windows 98, Windows Me et Windows 2000. Cependant, DOS, Windows 3.x, Windows NT 3.51/4.0, les versions antérieures de Windows 95 et OS/2 ne reconnaissent pas FAT32 et ne peuvent pas charger ou utiliser de fichiers sur un disque ou une partition FAT32.
FAT32 est un développement du système de fichiers FAT. Il est basé sur une table de distribution de fichiers de 32 bits, plus rapide que les tables de 16 bits utilisées par le système FAT. En conséquence, FAT32 prend en charge des disques ou des partitions beaucoup plus volumineux (jusqu'à 2 To).
NTFS
NTFS (New Technology File System) est uniquement disponible sur Windows NT/2000. NTFS n'est pas recommandé pour une utilisation sur des disques inférieurs à 400 Mo car il nécessite beaucoup d'espace pour les structures système.
La structure centrale du système de fichiers NTFS est la MFT (Master File Table). NTFS stocke plusieurs copies de la partie critique de la table pour se protéger contre les problèmes et la perte de données.
HPFS
HPFS (High Performance File System) est un système de fichiers privilégié pour OS/2 qui est également pris en charge par les anciennes versions de Windows NT.
Contrairement aux systèmes de fichiers FAT, HPFS trie ses répertoires en fonction des noms de fichiers. HPFS utilise également une structure plus efficace pour l'organisation des répertoires. En conséquence, l'accès aux fichiers est souvent plus rapide et l'espace est utilisé plus efficacement qu'avec le système de fichiers FAT.
HPFS distribue les données des fichiers en secteurs plutôt qu'en clusters. Pour enregistrer une piste comportant des secteurs ou non utilisée, HPFS organise le disque ou la partition en groupes de 8 Mo. Ce regroupement améliore les performances car les têtes de lecture/écriture n'ont pas besoin de revenir à zéro chaque fois que le système d'exploitation a besoin d'accéder à des informations sur l'espace disponible ou l'emplacement d'un fichier nécessaire.
Système de fichiers NetWare
Le système d'exploitation Novell NetWare utilise le système de fichiers NetWare, spécialement conçu pour être utilisé par les services NetWare.
Linux Ext2 et Linux Swap
Les systèmes de fichiers Linux Ext2 et Linux ont été développés pour le système d'exploitation Linux (version de distribution gratuite d'UNIX). Le système de fichiers Linux Ext2 prend en charge un disque ou une partition d'une taille maximale de 4 To.
Répertoires et chemin de fichier
Considérons, à titre d'exemple, la structure de l'espace disque du système FAT, comme la plus simple.
La structure des informations sur l'espace disque est une représentation externe orientée utilisateur de l'espace disque et est définie par des éléments tels que le volume (disque logique), le répertoire (dossier, répertoire) et le fichier. Ces éléments sont utilisés lorsque l'utilisateur communique avec le système d'exploitation. La communication s'effectue à l'aide de commandes qui effectuent des opérations d'accès aux fichiers et répertoires.
Sources d'informations
- Informatique : manuel. – 3ème révision éd. / Éd. N.V. Makarova. – M. : Finances et Statistiques, 2002. – 768 p. : ill.
- Loup V.K. Etude de la structure fonctionnelle de la mémoire d'un ordinateur personnel. Atelier laboratoire. Guide d'étude. Maison d'édition de l'Université d'État de Kurgan, 2004 – 72 p.