Be-/Kimeneti perifériák (háttértárak)

Háttértárak Ezek a tároló egységek egyszerre bemeneti és kimeneti perifériák is, azaz az adatok mozgása kétirányú. Olyan eszközök, amelyek a számítógép kikapcsolása után is megőrzik az adatokat. Szükség van rájuk: Belső memória bővítésére Programok és adatok tárolására, rögzítésére Meglévő programok, adatok beolvasására

Háttértárak csoportosítása Tároló egységek Papír alapú Nem papír alapú lyukszalag lyukkártya Mágneses elvű Elektronikus Optikai elvű hajlékonylemez (floppy) merevlemez (winchester) SSD Pendrive CD DVD

Mágneses elvű háttértárak Hajlékonylemez (floppy) Kisebb méretű adatok tárolására alkalmas (pl.: dokumentumok, táblázatok tárolására, illetve driverekhez) Napjainkban már nem nagyon használják, a CD kiszorította Típusai 5,25” (colos): tárolókapacitása 1,2 MB, meghajtója nagyobb nyílással rendelkezik 3,5” (colos): tárolókapacitása 1,44 MB (létezik 2,88 MB-os verzió is, de az nem terjedt el), meghajtója kisebb nyílással rendelkezik

Hajlékonylemez (folyt.) Működése: A fej hozzáér a mágneslemezhez, ami percenként kb. 300 fordulatot tesz (emiatt a lemez kopik, idővel használhatatlanná válik) Mechanikusan írásvédetté tehető Első használat előtt formattálni kell azaz létrehozzuk a sávokat és szektorokat, valamint sorszámozott címet adunk nekik

Hajlékonylemez (folyt.) Felépítése:

Hajlékonylemez (folyt.) Jellemző adatok: tárolókapacitás (MB) forgási sebesség sávszám (általában 80) sávsűrűség

Mágneses elvű háttértárak Merevlemez (winchester) Név származása: 1973-ban az IBM bemutatta a Model 3340- es meghajtóját, amit a merevlemez atyjaként tartanak számon Ennek beceneve (tárolókapacitása miatt) „30-30”-as volt. Ez utalás a 30-30-as Winchester ismétlőpuskára

Merevlemez (folyt.) Felépítése: Anyaga fém, vékony alumíniumrétegen tárolódnak az adatok Az adathordozó és az író/olvasófej egy egységet alkot Felépítése megegyezik a floppyéval (sáv, szektor), csak itt több lemez van egymás alatt, és mindegyikhez tartozik író/olvasófej Az egymás alatt lévő sávokat cilindernek nevezzük A merevlemez több partícióra osztható, amivel logikailag több meghajtót tudunk kezelni (több operációs rendszer is használható rajta)

Merevlemez felépítése

Merevlemez (folyt.) Partíciók felépítése: A 0. oldal 0. sávjának 1. szektora tartalmazza a betöltő rekordot (boot record) Operációs rendszert tartalmazó partíció esetén ez tölti be az operációs rendszert a memóriába és indítja el Fájlrendszer Gyökérkönyvtár Adatterület

Merevlemez (folyt.) Partíciók: Létezik elsődleges és kiterjesztett partíció. Elsődlegesről lehet bootolni, azaz lehet rajta operációs rendszer Kiterjesztettről alapesetben nem lehet bootolni (külön programmal megoldható) Elsődlegesből 4, kiterjesztettből 16 lehet maximum Az író/olvasófej nem érintkezik a lemezzel, hanem felette lebeg (0,3-0,5 μm) Lényegesen gyorsabb a floppynál, hozzáférési ideje 10 ms.

Merevlemez (folyt.) Jellemző tulajdonságok: tárolókapacitás: GB vagy TB nagyságrendű forgási sebesség: rpm (revolutions per minute, forgás per perc), általában 7200, de 5400 is előfordul beépített cache memória mérete (gyorsabb adatelérés miatt): 16, 32 vagy 64 MB csatolófelület típusa: (P)ATA (=IDE), SATA, USB, SCSI

Merevlemez (folyt.) Fájlrendszerek: FAT (File Allocation Table, Fájl Elhelyezkedési Táblázat): egy táblázatban tárolja, melyik fájl hol helyezkedik el a lemezen Nagyon fontos, ezért két példányban tárolják, hogy ha megsérül, a másikról visszaállítható legyen 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 jogosultságokat lehet rendelni

Merevlemez (folyt.) FAT típusai: FAT 12: ez a legrégebbi típus FAT 16 12 bites bináris számot használ a nyilvántartásra floppy, vagy 16 MB-nál kisebb partíció számára ideális FAT 16 16 bites bináris számot használ a nyilvántartásra max. 2 GB-os partíciók számára ideális

Merevlemez (folyt.) FAT 32: legújabb FAT-típus először a Windows 95 OSR2-nél jelent meg, majd átöröklődött a 98-ba és az XP-be is 28 bites bináris számot használ a nyilvántartásra (a 32 bitből 4 fenntartott) elméletben a 2 TB-os meghajtókkal is elboldogul (ebben az esetben a tábla mérete azonban túl nagy lenne)

SSD

Elektronikus háttértárak SSD (Solid State Drive, szilárdtest- meghajtó) félvezetős memóriát használó adattároló (flash vagy különböző RAM típusok) mozgó alkatrészek nélküli kisebb, gyorsabb, energiatakarékosabb és zajtalan a merevlemezzel szemben viszont drágább és kevesebbszer írható elsősorban SATA és USB csatlakozás

Elektronikus elvű háttértárak Pendrive USB csatlakozóval egybeépített flash memória Önállóan nem képes adatcserére, csak a megfelelő eszközre csatlakoztatva (pl.: PC) Kapacitása 8MB-tól 256 GB-ig terjed A csatlakozó védelme érdekében általában védőkupakkal van ellátva

Optikai elvű háttértárak CD (Compact Disk) Jellemzői: Tárolókapacitása: 650 MB, 700 MB, 800 MB Átmérője: 4,75 coll = 12 cm (minidisk: 8 cm) Sebessége: 1X-52X 1X = 150 kB/sec adatátviteli sebesség

CD (folyt.) 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 μm)

CD (folyt.) Működése: A letapogatás során egy alacsony teljesítményű lézersugár fókuszálódik a lemez felületére. A visszavert fény az optikai fejbe jut, majd egy tükörrendszer vetíti azt egy fényérzékeny elemre. A pitekről a fény jóval kisebb mennyiségben verődik vissza, mint a landekről. A visszavert fény az optikai fej érzékelőjében elektromos jellé alakul.

CD (folyt.) Típusai: CD-DA (CD-Digital Audio, audio CD) Hanganyagok tárolására használható Főleg zenéket tárolnak rajta, nagyon jó minőségben 44,1 kHz frekvenciájú, 16 bites PCM (Impulzus Kód Moduláció) jelet tárol Ez azt jelenti, hogy a hangforrásból 44100 mintát vesznek másodpercenként, és minden analóg mintát 16 bites bináris számmá alakítanak a PCM eljárás szerint.

CD-DA (folyt.) Az audio CD gyártásának lépései: adat-előkészítés (premastering) mesterlemez készítés (mastering) nyomólemez készítés (electroforming) sokszorosítás fröccsöntéssel ellenőrzés/csomagolás

CD (folyt.) CD-R A felhasználó által egyszer írható lemez, de csak a megfelelő eszközzel (CD-író) A CD írása egy erősebb lézersugárral történik, az üres CD- csak a vezető barázda található, ami a lézerfejet vezérli. Átlagos íróval (24X) 4-5 perc alatt készíthető el egy lemez.

CD (folyt.) CD-RW (Compact Disk – ReWritable) Törölhető és többször írható lemez. Az adatok törlése úgy történik, hogy felhevítik az adattároló réteget, majd hagyják kihűlni. Amikor kihűlt, úgy néz ki, mint eredeti állapotában (sima felületű). Sokszor újraírhatóak (elméletileg kb. 1 milliószor)

Optikai elvű háttértárak (folyt.) DVD (Digital Video Disk, Digital Versatile Disk) A CD lemezhez külsőre nagyon hasonlít, átmérője szintén 12 cm. A CD-vel ellentétben kettő darab 0,6 mm vastagságú lemez összeragasztásával készül A tárolható adatmennyiség sokszorosa a CD-ének.

DVD (folyt.) Fajtái: DVD5: legegyszerűbb DVD lemez, kapacitása 4,7 GB (egyoldalas, egyrétegű) DVD9: kapacitása 8,5 GB (egyoldalas, kétrétegű) DVD10: kapacitása 9,4 GB (kétoldalas, egyrétegű) DVD17: kapacitása 17 GB (kétoldalas, kétrétegű), legbonyolultabb gyárthatóságú

DVD (folyt.) Körzeti (ország) kódok A filmstúdiók a filmek lejátszási lehetőségét országonként tudják korlátozni a körzeti kódokkal. A DVD lemez és lejátszó szabvány olyan kódokat tartalmazhat, amelyekkel csak egy adott földrajzi helyen lehet az adathordozót lejátszani. Minden lejátszónak saját körzeti kódja van, így maga a lejátszó utasíthatja vissza a lemez lejátszását.

DVD – Körzeti kódok (folyt.) A körzeti kódok hátránya, hogy pl.: egy USA-ban vásárolt ilyen lemez nem használható európai lejátszókban. A DVD lemezen feltüntetik, melyik körzethez tartozik. Ha nincs körzeti kód feltüntetve a lemezen, akkor az bárhol használható. A körzeti kód 1 byteból áll, amellyel 6 különböző régiót határoz meg. 1 – Észak-Amerika 2 – Európa (+Japán, Dél-Afrika, Közel-Kelet)

Optikai elvű háttértárak (folyt.) Blu-ray A nagy felbontású, jó minőségű filmek (HDTV – High Definition TeleVision) megjelenésével felmerült az igény a DVD-nél nagyobb tárolókapacitású lemezek gyártására. Jellenző felbontás HDTV-nél: 1280x720, 1920x1080 A DVD-k vörös lézert használnak az adatok írására és olvasására, a Blu-ray azonban kék lézert (nevét innen kapta). Az egyrétegű Blu-ray lemezen több mint 25 GB adat tárolható, dupla rétegűn pedig mintegy 50 GB-nyi.