計(jì)算機(jī)組成原理(第七章-new)

1、計(jì)算機(jī)組成原理 第七章第七章 外存與外存與I/O設(shè)備設(shè)備 課程教學(xué)要求 本章內(nèi)容本章內(nèi)容： 7.1 7.1 外圍設(shè)備概述外圍設(shè)備概述 7.2 7.2 磁盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備磁盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備 7.3 7.3 磁盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備的技術(shù)發(fā)展磁盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備的技術(shù)發(fā)展 7 7.4 .4 磁帶存儲(chǔ)設(shè)備磁帶存儲(chǔ)設(shè)備 7.5 7.5 光盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備光盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備 7 7.6 .6 顯示設(shè)備顯示設(shè)備 7 7.7 .7 輸入設(shè)備和打印設(shè)備輸入設(shè)備和打印設(shè)備 7.1 外圍設(shè)備概述外圍設(shè)備概述 1 1 外圍設(shè)備的一般功能外圍設(shè)備的一般功能 2 2 外圍設(shè)備的分類(lèi)外圍設(shè)備的分類(lèi) 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 1 外圍設(shè)備的一般功能外圍設(shè)備的一般功能 外圍設(shè)

2、備的定義：外圍設(shè)備的定義： 除了除了CPU和主存外，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的其它和主存外，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的其它部件部件都視為外圍設(shè)都視為外圍設(shè) 備。備。 外圍設(shè)備的功能：外圍設(shè)備的功能： 在計(jì)算機(jī)與其它機(jī)器之間、計(jì)算機(jī)與用戶之間建立起交互在計(jì)算機(jī)與其它機(jī)器之間、計(jì)算機(jī)與用戶之間建立起交互 關(guān)系。關(guān)系。 外圍設(shè)備的基本組成：外圍設(shè)備的基本組成： (1) 物理介質(zhì)：外設(shè)組成介質(zhì)的物理特征。物理介質(zhì)：外設(shè)組成介質(zhì)的物理特征。 (2) 驅(qū)動(dòng)裝置：用于移動(dòng)或驅(qū)動(dòng)外設(shè)的物理裝置。驅(qū)動(dòng)裝置：用于移動(dòng)或驅(qū)動(dòng)外設(shè)的物理裝置。 (3) 控制電路：用于對(duì)數(shù)據(jù)交換的控制電路。控制電路：用于對(duì)數(shù)據(jù)交換的控制電路。 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 外

3、部設(shè)備外部設(shè)備 鍵盤(pán)鍵盤(pán) 鼠標(biāo)器鼠標(biāo)器 掃描儀掃描儀 數(shù)碼相機(jī)數(shù)碼相機(jī) 語(yǔ)音文字輸入語(yǔ)音文字輸入 輸入設(shè)備輸入設(shè)備 輸出設(shè)備輸出設(shè)備 顯示系統(tǒng)顯示系統(tǒng) 打印機(jī)打印機(jī) 硬盤(pán)存儲(chǔ)器硬盤(pán)存儲(chǔ)器 外存儲(chǔ)設(shè)備外存儲(chǔ)設(shè)備 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備多媒體設(shè)備多媒體設(shè)備 外圍設(shè)備的基本類(lèi)別：外圍設(shè)備的基本類(lèi)別： 2 外圍設(shè)備的分類(lèi)外圍設(shè)備的分類(lèi) 計(jì)算機(jī)的五大類(lèi)外圍設(shè)備請(qǐng)參看教材計(jì)算機(jī)的五大類(lèi)外圍設(shè)備請(qǐng)參看教材P210. CAI演示演示。 中央部分中央部分為為主機(jī)主機(jī)，主機(jī)通過(guò)總線與各設(shè)備的適配器，主機(jī)通過(guò)總線與各設(shè)備的適配器(接口接口) 相連，并通過(guò)接口中的控制器，與外圍設(shè)備建立起聯(lián)系。相連，并通過(guò)接口中的控制器，與

4、外圍設(shè)備建立起聯(lián)系。 外圍設(shè)備包括：外圍設(shè)備包括：輸入設(shè)備輸入設(shè)備、輸出設(shè)備輸出設(shè)備、外存設(shè)備外存設(shè)備、數(shù)據(jù)通數(shù)據(jù)通 信設(shè)備信設(shè)備和和過(guò)程控制設(shè)備過(guò)程控制設(shè)備幾大類(lèi)，各類(lèi)外設(shè)的工作模式、信息類(lèi)幾大類(lèi)，各類(lèi)外設(shè)的工作模式、信息類(lèi) 型、處理速度和控制方式等都各自不同。型、處理速度和控制方式等都各自不同。 計(jì)算機(jī)中的主要計(jì)算機(jī)中的主要I/O設(shè)備介紹，見(jiàn)教材設(shè)備介紹，見(jiàn)教材P210，表，表7.1。 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 思考題（教材思考題（教材P211）：）： I/O設(shè)備為什么不能與主機(jī)直接連接？設(shè)備為什么不能與主機(jī)直接連接？ 各種各種I/O設(shè)備的控制器結(jié)構(gòu)相同嗎？設(shè)備的控制器結(jié)構(gòu)相同嗎？ 7.2 磁盤(pán)存

5、儲(chǔ)設(shè)備磁盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備 1 1 磁記錄原理磁記錄原理 2 2 硬磁盤(pán)機(jī)的基本組成和分類(lèi)硬磁盤(pán)機(jī)的基本組成和分類(lèi) 3 3 硬磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器和控制器硬磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器和控制器 4 4 磁盤(pán)上信息的分布磁盤(pán)上信息的分布 5 5 磁盤(pán)存儲(chǔ)器的技術(shù)指標(biāo)磁盤(pán)存儲(chǔ)器的技術(shù)指標(biāo) 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 (教材教材P215218 自閱自閱） 7.2.1 磁記錄原理磁記錄原理 所謂所謂磁表面存儲(chǔ)磁表面存儲(chǔ): : 用某些磁性材料薄薄地涂在金屬鋁或用某些磁性材料薄薄地涂在金屬鋁或 塑料表面作載磁體來(lái)存儲(chǔ)信息。塑料表面作載磁體來(lái)存儲(chǔ)信息。硬盤(pán)就是一個(gè)典型實(shí)例硬盤(pán)就是一個(gè)典型實(shí)例。 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 （固定硬盤(pán)）（固定硬盤(pán)） 硬盤(pán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)：

6、 磁表面存儲(chǔ)設(shè)備磁表面存儲(chǔ)設(shè)備是是計(jì)算機(jī)外存儲(chǔ)器的主要形式之一。計(jì)算機(jī)外存儲(chǔ)器的主要形式之一。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): : ( (教材教材P211)P211) (1)(1)存儲(chǔ)容量大，位價(jià)格低；存儲(chǔ)容量大，位價(jià)格低；( (如：磁盤(pán)、磁帶如：磁盤(pán)、磁帶) ) (2)(2)記錄介質(zhì)無(wú)損耗，可以長(zhǎng)期重復(fù)使用；記錄介質(zhì)無(wú)損耗，可以長(zhǎng)期重復(fù)使用； (3)(3)記錄信息可以脫機(jī)存檔，并且可以長(zhǎng)期保存記錄信息可以脫機(jī)存檔，并且可以長(zhǎng)期保存 而不丟失；而不丟失； (4)(4)非破壞性讀出，讀出時(shí)無(wú)需刷新信息。非破壞性讀出，讀出時(shí)無(wú)需刷新信息。 廣泛用于廣泛用于系統(tǒng)軟件、大型文件、數(shù)據(jù)庫(kù)等系統(tǒng)軟件、大型文件、數(shù)據(jù)庫(kù)等 大量

7、數(shù)據(jù)和文件的存儲(chǔ)或備份大量數(shù)據(jù)和文件的存儲(chǔ)或備份。 磁表面存儲(chǔ)器的缺點(diǎn)磁表面存儲(chǔ)器的缺點(diǎn)： 存取速度較慢，機(jī)械控制結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)工作環(huán)存取速度較慢，機(jī)械控制結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)工作環(huán) 境境 要求較高等。要求較高等。 由于其由于其存儲(chǔ)容量大，內(nèi)容非易失、位成本低存儲(chǔ)容量大，內(nèi)容非易失、位成本低等等 特點(diǎn)顯著，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中仍是構(gòu)成輔助大容量特點(diǎn)顯著，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中仍是構(gòu)成輔助大容量 存儲(chǔ)器的主要部件之一。存儲(chǔ)器的主要部件之一。 存儲(chǔ)原理分析存儲(chǔ)原理分析 磁性材料的磁滯回線圖：磁性材料的磁滯回線圖： H -Br +Br 1.1.磁性材料的物理特性磁性材料的物理特性 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 撤銷(xiāo)磁化電流撤銷(xiāo)磁化

8、電流 0 剩磁剩磁Br0 撤銷(xiāo)磁化電流撤銷(xiāo)磁化電流 從磁滯回線可以看出，磁性材料被磁化以后，存在從磁滯回線可以看出，磁性材料被磁化以后，存在Br 兩個(gè)穩(wěn)定的剩磁狀態(tài)。兩個(gè)穩(wěn)定的剩磁狀態(tài)。 如果規(guī)定用如果規(guī)定用+Br狀態(tài)表示代碼狀態(tài)表示代碼“1”，-Br狀態(tài)表示代碼狀態(tài)表示代碼 “0”，則：磁性材料上呈現(xiàn)剩磁狀態(tài)可記錄一位二進(jìn)制代碼，則：磁性材料上呈現(xiàn)剩磁狀態(tài)可記錄一位二進(jìn)制代碼 信息。信息。 2.2.記錄方式記錄方式 （略）（略） 形成不同寫(xiě)入電流波形的方式，稱(chēng)為形成不同寫(xiě)入電流波形的方式，稱(chēng)為記錄方式記錄方式。記錄方式。記錄方式 是一種編碼方式，它按某種規(guī)律將一串二進(jìn)制數(shù)字信息變換成是一種編

9、碼方式，它按某種規(guī)律將一串二進(jìn)制數(shù)字信息變換成 磁層中相應(yīng)的磁化元狀態(tài)，用讀寫(xiě)控制電路實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換。磁層中相應(yīng)的磁化元狀態(tài)，用讀寫(xiě)控制電路實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換。 在磁表面存儲(chǔ)器中，由于寫(xiě)入電流的幅度、相位、頻率變?cè)诖疟砻娲鎯?chǔ)器中，由于寫(xiě)入電流的幅度、相位、頻率變 化不同，從而形成了不同的記錄方式化不同，從而形成了不同的記錄方式( (見(jiàn)教材見(jiàn)教材P252 P252 圖圖7-117-11）。）。 常用記錄方式可分為常用記錄方式可分為不歸零制不歸零制(NRZ)(NRZ)，調(diào)相制調(diào)相制(PM)(PM)，調(diào)頻制調(diào)頻制 (FM)(FM)幾大類(lèi)。這些記錄方式中代碼幾大類(lèi)。這些記錄方式中代碼0 0或或1 1的寫(xiě)入電流

10、波形見(jiàn)文字的寫(xiě)入電流波形見(jiàn)文字 教材的圖教材的圖7.117.11。 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 不歸零制不歸零制(NRZ(NRZ0 0) )： 其特點(diǎn)是磁頭線圈中始終有電流，不其特點(diǎn)是磁頭線圈中始終有電流，不 是正向電流是正向電流( (代表代表1)1)就是反向電流就是反向電流( (代表代表0)0)，因此不歸零制記錄，因此不歸零制記錄 方式的抗干擾性能較好。方式的抗干擾性能較好。 見(jiàn)見(jiàn)“1 1”就翻不歸零制就翻不歸零制(NRZ(NRZ1 1) ) 與與 NRZNRZ0 0制的相同處制的相同處：磁頭線：磁頭線 圈中始終有電流通過(guò)。不同處：記錄圈中始終有電流通過(guò)。不同處：記錄“0 0”時(shí)電流方向不變，只時(shí)電流

11、方向不變，只 有遇到有遇到1 1時(shí)才改變方向。時(shí)才改變方向。 調(diào)相制調(diào)相制(PM)(PM)：其特點(diǎn)是在一個(gè)位周期的中間位置，電流由其特點(diǎn)是在一個(gè)位周期的中間位置，電流由 負(fù)到正為負(fù)到正為1 1，由正到負(fù)為，由正到負(fù)為0 0，即利用電流相位的變化進(jìn)行寫(xiě)，即利用電流相位的變化進(jìn)行寫(xiě)“1 1” 和和“0 0”，所以通過(guò)磁頭中的電流方向一定要改變一次，這種記，所以通過(guò)磁頭中的電流方向一定要改變一次，這種記 錄方式中錄方式中“1 1”和和“0 0”的讀出信號(hào)相位不同，抗干擾能力較強(qiáng)。的讀出信號(hào)相位不同，抗干擾能力較強(qiáng)。 另外讀出信號(hào)經(jīng)分離電路可提取自同步定時(shí)脈沖，所以具有自另外讀出信號(hào)經(jīng)分離電路可提取自

12、同步定時(shí)脈沖，所以具有自 同步能力。磁帶存儲(chǔ)器中一般采用這種記錄方式。同步能力。磁帶存儲(chǔ)器中一般采用這種記錄方式。 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 調(diào)頻制調(diào)頻制(FM)(FM) 其特點(diǎn)如下：其特點(diǎn)如下：(1)(1)無(wú)論記錄的代碼是無(wú)論記錄的代碼是1 1或或0 0，或，或 者連續(xù)寫(xiě)者連續(xù)寫(xiě)“1 1”或?qū)懟驅(qū)憽?0 0”，在相鄰兩個(gè)存儲(chǔ)元交界處電流都要，在相鄰兩個(gè)存儲(chǔ)元交界處電流都要 改變方向；改變方向；(2)(2)記錄記錄1 1時(shí)電流一定要在位周期中間改變方向，寫(xiě)時(shí)電流一定要在位周期中間改變方向，寫(xiě) “1 1”電流的頻率是寫(xiě)電流的頻率是寫(xiě)“0 0”電流頻率的電流頻率的2 2倍，故稱(chēng)為倍頻法。這倍，故稱(chēng)為倍頻法

13、。這 種記錄方式的優(yōu)點(diǎn)是記錄密度高，具有自同步能力。種記錄方式的優(yōu)點(diǎn)是記錄密度高，具有自同步能力。FMFM可用于可用于 單密度磁盤(pán)存儲(chǔ)器。單密度磁盤(pán)存儲(chǔ)器。 改進(jìn)調(diào)頻制改進(jìn)調(diào)頻制(MFM)(MFM) 與調(diào)頻制的區(qū)別在于只有連續(xù)記錄兩個(gè)與調(diào)頻制的區(qū)別在于只有連續(xù)記錄兩個(gè) 或兩個(gè)以上或兩個(gè)以上“0 0”時(shí)，才在位周期的起始位置翻轉(zhuǎn)一次，而不是時(shí)，才在位周期的起始位置翻轉(zhuǎn)一次，而不是 在每個(gè)位周期的起始處都翻轉(zhuǎn)，因而進(jìn)一步提高了記錄密度。在每個(gè)位周期的起始處都翻轉(zhuǎn)，因而進(jìn)一步提高了記錄密度。 MFMMFM可用于雙密度磁盤(pán)存儲(chǔ)器?？捎糜陔p密度磁盤(pán)存儲(chǔ)器。 除了上述幾種記錄方式外，還有游程長(zhǎng)度受限碼除了

14、上述幾種記錄方式外，還有游程長(zhǎng)度受限碼RLLCRLLC、成、成 組編碼組編碼GCRGCR等記錄方式。等記錄方式。 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 評(píng)價(jià)一種記錄方式優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)一種記錄方式優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)：編碼效率、自同步能力、：編碼效率、自同步能力、 檢讀分辨力、信息相關(guān)性、抗干擾能力、信道帶寬、編碼譯碼檢讀分辨力、信息相關(guān)性、抗干擾能力、信道帶寬、編碼譯碼 電路的復(fù)雜性等。電路的復(fù)雜性等。 編碼效率編碼效率 是指位密度與最大磁化翻轉(zhuǎn)密度之比，也就是是指位密度與最大磁化翻轉(zhuǎn)密度之比，也就是 指每次磁層狀態(tài)翻轉(zhuǎn)指每次磁層狀態(tài)翻轉(zhuǎn) 所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息位的多少。所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息位的多少。 自同步能力自同步能力 是指從讀

15、出數(shù)據(jù)是指從讀出數(shù)據(jù)( (脈沖序列脈沖序列) )中自動(dòng)提取同步中自動(dòng)提取同步 信號(hào)信號(hào)( ( 時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)) )的能力。自同步能力的大小可以用最小的能力。自同步能力的大小可以用最小 磁化翻轉(zhuǎn)間隔與最大磁化翻轉(zhuǎn)間隔的比值磁化翻轉(zhuǎn)間隔與最大磁化翻轉(zhuǎn)間隔的比值R R來(lái)衡量。來(lái)衡量。R R越大，自越大，自 同步能力越高。同步能力越高。 檢讀分辨力檢讀分辨力 是指磁記錄系統(tǒng)對(duì)讀出信號(hào)的分辨能力。是指磁記錄系統(tǒng)對(duì)讀出信號(hào)的分辨能力。 信息相關(guān)性信息相關(guān)性 是指漏讀或錯(cuò)讀一位是否會(huì)傳播誤碼，所以是指漏讀或錯(cuò)讀一位是否會(huì)傳播誤碼，所以 是衡量精度的指標(biāo)。是衡量精度的指標(biāo)。 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 3.3

16、.磁表面存儲(chǔ)器的讀寫(xiě)原理磁表面存儲(chǔ)器的讀寫(xiě)原理 在磁表面存儲(chǔ)器中，利用一種在磁表面存儲(chǔ)器中，利用一種“磁頭磁頭”的裝置來(lái)形成和的裝置來(lái)形成和 檢測(cè)磁層中的不同磁化狀態(tài)。檢測(cè)磁層中的不同磁化狀態(tài)。 (1)(1)寫(xiě)操作寫(xiě)操作 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 局部磁化單元局部磁化單元載磁體載磁體 寫(xiě)線圈寫(xiě)線圈 SN I 局部磁化單元局部磁化單元 寫(xiě)線圈寫(xiě)線圈 SN 鐵芯鐵芯 磁通磁通 磁層磁層 寫(xiě)入寫(xiě)入“0” 寫(xiě)入寫(xiě)入“1” I 當(dāng)在線圈里通入不同方向的脈沖磁化電流，就可在當(dāng)在線圈里通入不同方向的脈沖磁化電流，就可在載磁載磁 體表面體表面得到具有不同剩磁極性的磁化元。（得到具有不同剩磁極性的磁化元。（信息的寫(xiě)入信

17、息的寫(xiě)入） 顯然，一個(gè)磁化元就是一個(gè)存儲(chǔ)元，可以存儲(chǔ)一位二顯然，一個(gè)磁化元就是一個(gè)存儲(chǔ)元，可以存儲(chǔ)一位二 進(jìn)制信息。進(jìn)制信息。 當(dāng)載磁體相對(duì)于磁頭運(yùn)動(dòng)時(shí)當(dāng)載磁體相對(duì)于磁頭運(yùn)動(dòng)時(shí) ，就可以連續(xù)寫(xiě)入一連串，就可以連續(xù)寫(xiě)入一連串 的二進(jìn)制信息。的二進(jìn)制信息。 (2)(2)讀操作讀操作 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 N 讀線圈讀線圈 S 讀線圈讀線圈 SN 鐵芯鐵芯 磁通磁通 磁層磁層 運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)方向 ss tt ff ee 讀出讀出 “0” 讀出讀出 “1” dt d ke f f 不同的剩 磁讀會(huì)產(chǎn) 生出極性 不同的e -ee 相應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)相應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)e e，其值為：，其值為： 不同方向的感

18、應(yīng)電勢(shì)經(jīng)讀出放大器放大鑒別，就可判不同方向的感應(yīng)電勢(shì)經(jīng)讀出放大器放大鑒別，就可判 知讀出的信息是知讀出的信息是“1 1”還是還是“0 0”。 （信息的讀出信息的讀出） dt d ke f f 磁表面存儲(chǔ)器存取信息的原理：電磁表面存儲(chǔ)器存取信息的原理：電- -磁變換磁變換 7.2.2 磁盤(pán)的基本組成和分類(lèi)磁盤(pán)的基本組成和分類(lèi) 硬磁盤(pán)硬磁盤(pán)：記錄介質(zhì)為硬質(zhì)圓形盤(pán)片的磁表面存：記錄介質(zhì)為硬質(zhì)圓形盤(pán)片的磁表面存 儲(chǔ)器。儲(chǔ)器。 它主要由它主要由磁記錄介質(zhì)磁記錄介質(zhì)、磁盤(pán)控制器磁盤(pán)控制器、磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器 三大部分組成。三大部分組成。 其邏輯結(jié)構(gòu)圖請(qǐng)參見(jiàn)教材其邏輯結(jié)構(gòu)圖請(qǐng)參見(jiàn)教材P213。 CAI演示

19、演示 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 磁磁 盤(pán)盤(pán) 控控 制制 器器 磁磁 盤(pán)盤(pán) 驅(qū)驅(qū) 動(dòng)動(dòng) 器器 盤(pán)盤(pán) 片片 主主 機(jī) 機(jī) 磁盤(pán)控制器磁盤(pán)控制器包括包括: : 控制邏輯與時(shí)序、數(shù)據(jù)并控制邏輯與時(shí)序、數(shù)據(jù)并- -串變換、串串變換、串- -并變換電路。并變換電路。 磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器包括包括: : 寫(xiě)入電路與讀出電路、讀寫(xiě)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、讀寫(xiě)磁頭與磁頭寫(xiě)入電路與讀出電路、讀寫(xiě)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、讀寫(xiě)磁頭與磁頭 定位伺服系統(tǒng)等。定位伺服系統(tǒng)等。 磁盤(pán)系統(tǒng)基本組成： 硬磁盤(pán)分類(lèi)硬磁盤(pán)分類(lèi)： 按盤(pán)片結(jié)構(gòu)分成按盤(pán)片結(jié)構(gòu)分成可換盤(pán)片可換盤(pán)片式與式與固定盤(pán)片固定盤(pán)片式兩種；磁頭也分式兩種；磁頭也分 為可移動(dòng)磁頭和固定磁頭兩種。為可移動(dòng)磁

20、頭和固定磁頭兩種。 (1) (1) 可移動(dòng)磁頭固定盤(pán)片的磁盤(pán)機(jī)可移動(dòng)磁頭固定盤(pán)片的磁盤(pán)機(jī) 特點(diǎn)：特點(diǎn)：一組盤(pán)片固定在主軸上，盤(pán)片不可更換一組盤(pán)片固定在主軸上，盤(pán)片不可更換 。盤(pán)片每。盤(pán)片每 面有一個(gè)磁頭，存取數(shù)據(jù)時(shí)磁頭沿盤(pán)面徑向方向移動(dòng)。面有一個(gè)磁頭，存取數(shù)據(jù)時(shí)磁頭沿盤(pán)面徑向方向移動(dòng)。 (2) (2) 固定磁頭磁盤(pán)機(jī)固定磁頭磁盤(pán)機(jī) 特點(diǎn)：特點(diǎn)：磁盤(pán)的每一個(gè)磁道對(duì)應(yīng)一個(gè)磁頭，磁頭位置固定，磁盤(pán)的每一個(gè)磁道對(duì)應(yīng)一個(gè)磁頭，磁頭位置固定， 盤(pán)片不可更換。優(yōu)點(diǎn)是存取速度快，省去磁頭找道時(shí)間，缺點(diǎn)盤(pán)片不可更換。優(yōu)點(diǎn)是存取速度快，省去磁頭找道時(shí)間，缺點(diǎn) 是磁頭多、結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜。是磁頭多、結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜。 外圍

21、設(shè)備外圍設(shè)備 (3)(3)可移動(dòng)磁頭可換盤(pán)片的磁盤(pán)機(jī)可移動(dòng)磁頭可換盤(pán)片的磁盤(pán)機(jī) 盤(pán)片可以更換，磁頭可沿盤(pán)面徑向移動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)是盤(pán)片可以盤(pán)片可以更換，磁頭可沿盤(pán)面徑向移動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)是盤(pán)片可以 脫機(jī)保存，同種型號(hào)的盤(pán)片具有互換性。脫機(jī)保存，同種型號(hào)的盤(pán)片具有互換性。 (4)(4)溫徹斯特磁盤(pán)機(jī)溫徹斯特磁盤(pán)機(jī) 溫徹斯特磁盤(pán)簡(jiǎn)稱(chēng)溫盤(pán)，是一種采用先進(jìn)技術(shù)研制的溫徹斯特磁盤(pán)簡(jiǎn)稱(chēng)溫盤(pán)，是一種采用先進(jìn)技術(shù)研制的可移可移 動(dòng)磁頭固定多盤(pán)片動(dòng)磁頭固定多盤(pán)片的磁盤(pán)機(jī)。它是一種密封組合式的硬磁盤(pán)，的磁盤(pán)機(jī)。它是一種密封組合式的硬磁盤(pán)， 即磁頭、盤(pán)片、電機(jī)等驅(qū)動(dòng)部件乃至讀寫(xiě)電路等組裝成一個(gè)不即磁頭、盤(pán)片、電機(jī)等驅(qū)動(dòng)部件乃至讀寫(xiě)

22、電路等組裝成一個(gè)不 可隨意拆卸的整體?？呻S意拆卸的整體。 優(yōu)點(diǎn)是防塵性能好，可靠性高，對(duì)使用環(huán)境要求不高。優(yōu)點(diǎn)是防塵性能好，可靠性高，對(duì)使用環(huán)境要求不高。 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 7.2.3 硬磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器和控制器硬磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器和控制器 1.1.磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器 各類(lèi)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的具體結(jié)構(gòu)雖然有差別，但基本結(jié)構(gòu)相同，各類(lèi)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的具體結(jié)構(gòu)雖然有差別，但基本結(jié)構(gòu)相同， 主要由定位驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、主軸系統(tǒng)和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)組成，是一種精主要由定位驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、主軸系統(tǒng)和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)組成，是一種精 密的電子和機(jī)械裝置。密的電子和機(jī)械裝置。 2.2.磁盤(pán)控制器磁盤(pán)控制器 磁盤(pán)控制器是主機(jī)與磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器之間的磁盤(pán)控制器是主機(jī)

23、與磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器之間的接口接口。磁盤(pán)與主機(jī)之。磁盤(pán)與主機(jī)之 間采用成批交換數(shù)據(jù)方式。間采用成批交換數(shù)據(jù)方式。 磁盤(pán)控制器需要有兩個(gè)方面的接口：磁盤(pán)控制器需要有兩個(gè)方面的接口：與主機(jī)的接口（稱(chēng)為與主機(jī)的接口（稱(chēng)為 系統(tǒng)級(jí)接口系統(tǒng)級(jí)接口），控制外存與主機(jī)總線之間交換數(shù)據(jù)；），控制外存與主機(jī)總線之間交換數(shù)據(jù)； 與設(shè)備的與設(shè)備的 接口接口( (稱(chēng)為稱(chēng)為設(shè)備級(jí)接口設(shè)備級(jí)接口) )，根據(jù)主機(jī)命令控制設(shè)備的操作。（見(jiàn)后，根據(jù)主機(jī)命令控制設(shè)備的操作。（見(jiàn)后 圖）圖） 主機(jī)與磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器交換數(shù)據(jù)的控制邏輯如圖所示：主機(jī)與磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器交換數(shù)據(jù)的控制邏輯如圖所示： 以數(shù)據(jù)讀出為例以數(shù)據(jù)讀出為例：磁盤(pán)上的信息經(jīng)讀磁頭讀出、信

24、號(hào)放大；磁盤(pán)上的信息經(jīng)讀磁頭讀出、信號(hào)放大； 進(jìn)行串進(jìn)行串- -并變換、格式變換；并變換、格式變換； 送入數(shù)據(jù)緩沖器；送入數(shù)據(jù)緩沖器； 按成組數(shù)據(jù)傳送控制方式，將數(shù)據(jù)并行傳送按成組數(shù)據(jù)傳送控制方式，將數(shù)據(jù)并行傳送 到主機(jī)。到主機(jī)。 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 磁磁 盤(pán)盤(pán) 主主 機(jī)機(jī) 每塊每塊盤(pán)片的上下兩面都能記錄信息，通常把盤(pán)片表面稱(chēng)為盤(pán)片的上下兩面都能記錄信息，通常把盤(pán)片表面稱(chēng)為記記 錄面錄面。記錄面上一系列同心圓稱(chēng)為記錄面上一系列同心圓稱(chēng)為磁道磁道。每個(gè)盤(pán)片表面通常有幾每個(gè)盤(pán)片表面通常有幾 十到幾百個(gè)磁道。十到幾百個(gè)磁道。 每個(gè)磁道又分為若干個(gè)每個(gè)磁道又分為若干個(gè)扇區(qū)扇區(qū)，“扇區(qū)扇區(qū)”是磁盤(pán)上的最小

25、記錄單位是磁盤(pán)上的最小記錄單位。 各記錄面上的同號(hào)磁道各記錄面上的同號(hào)磁道 構(gòu)成一個(gè)構(gòu)成一個(gè)柱面柱面。 當(dāng)某文件長(zhǎng)度超過(guò)一個(gè)當(dāng)某文件長(zhǎng)度超過(guò)一個(gè) 磁道的容量，通常將它記磁道的容量，通常將它記 錄在錄在同一個(gè)柱面同一個(gè)柱面上。上。 (為什么？為什么？) 可減少磁頭移動(dòng)、加可減少磁頭移動(dòng)、加 速存取速度。速存取速度。 7.2.4 磁盤(pán)上信息的分布磁盤(pán)上信息的分布 （教材教材P215） 每塊盤(pán)片有每塊盤(pán)片有2個(gè)記錄面?zhèn)€記錄面 磁道的編址是從外向內(nèi)依次編號(hào)，最外一個(gè)同心圓叫磁道的編址是從外向內(nèi)依次編號(hào)，最外一個(gè)同心圓叫0 0磁道，磁道， 最里面的一個(gè)同心圓叫最里面的一個(gè)同心圓叫n n磁道。磁道。 因此

26、，對(duì)活動(dòng)頭磁盤(pán)組（如圖）來(lái)說(shuō)，因此，對(duì)活動(dòng)頭磁盤(pán)組（如圖）來(lái)說(shuō)，磁盤(pán)地址格式為：磁盤(pán)地址格式為： 在磁道上，信息是按扇區(qū)在磁道上，信息是按扇區(qū) 存放的，每個(gè)扇區(qū)中存放一定存放的，每個(gè)扇區(qū)中存放一定 數(shù)量的字或字節(jié)，并且，數(shù)量的字或字節(jié)，并且，每個(gè)每個(gè) 扇區(qū)存放的字或字節(jié)數(shù)是相同扇區(qū)存放的字或字節(jié)數(shù)是相同 的的。 內(nèi)磁道的存儲(chǔ)密度比外磁內(nèi)磁道的存儲(chǔ)密度比外磁 道的存儲(chǔ)密度大道的存儲(chǔ)密度大. . 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 盤(pán)面盤(pán)面（磁頭）（磁頭）號(hào)號(hào)柱面柱面（磁道）（磁道）號(hào)號(hào)扇區(qū)號(hào)扇區(qū)號(hào) 磁盤(pán)存儲(chǔ)器的每個(gè)扇區(qū)記錄定長(zhǎng)的數(shù)據(jù)（磁盤(pán)存儲(chǔ)器的每個(gè)扇區(qū)記錄定長(zhǎng)的數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊)，是串行、，是串行、 逐位進(jìn)行

27、讀逐位進(jìn)行讀/寫(xiě)操作的。數(shù)據(jù)在磁盤(pán)上的記錄格式如下：寫(xiě)操作的。數(shù)據(jù)在磁盤(pán)上的記錄格式如下：（教材教材 P216P216) ) 每個(gè)扇區(qū)開(kāi)始時(shí)由磁盤(pán)控制器產(chǎn)生一個(gè)扇標(biāo)脈沖。扇標(biāo)脈每個(gè)扇區(qū)開(kāi)始時(shí)由磁盤(pán)控制器產(chǎn)生一個(gè)扇標(biāo)脈沖。扇標(biāo)脈 沖的出現(xiàn)即標(biāo)志一個(gè)扇區(qū)的開(kāi)始，以方便識(shí)別。沖的出現(xiàn)即標(biāo)志一個(gè)扇區(qū)的開(kāi)始，以方便識(shí)別。 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 7.2.5 磁盤(pán)存儲(chǔ)器的技術(shù)指標(biāo)磁盤(pán)存儲(chǔ)器的技術(shù)指標(biāo) （教材（教材P216, 自閱自閱） 磁盤(pán)存儲(chǔ)器的主要指標(biāo)包括存儲(chǔ)密度、存儲(chǔ)容量、存取時(shí)磁盤(pán)存儲(chǔ)器的主要指標(biāo)包括存儲(chǔ)密度、存儲(chǔ)容量、存取時(shí) 間及數(shù)據(jù)傳輸率。間及數(shù)據(jù)傳輸率。 1、存儲(chǔ)密度存儲(chǔ)密度： 存儲(chǔ)密度分為存儲(chǔ)密

28、度分為道密度道密度、位密度位密度和和面密度面密度。 道密度道密度：是沿磁盤(pán)半徑方向單位長(zhǎng)度上的磁道數(shù)，單位為道：是沿磁盤(pán)半徑方向單位長(zhǎng)度上的磁道數(shù)，單位為道/ / 英寸。英寸。 位密度位密度：是磁道單位長(zhǎng)度上能記錄的二進(jìn)制代碼位數(shù)，單位為：是磁道單位長(zhǎng)度上能記錄的二進(jìn)制代碼位數(shù)，單位為 位位/ /英寸。英寸。 面密度面密度：位密度：位密度道密度道密度 單位：位單位：位/ /平方英寸。平方英寸。 2、存儲(chǔ)容量存儲(chǔ)容量： 一個(gè)磁盤(pán)存儲(chǔ)器所能存儲(chǔ)的字節(jié)總數(shù)，一個(gè)磁盤(pán)存儲(chǔ)器所能存儲(chǔ)的字節(jié)總數(shù)， 稱(chēng)為磁盤(pán)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量。稱(chēng)為磁盤(pán)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量。 格式化容量格式化容量和和非格式化非格式化容量容量： 磁

29、盤(pán)存儲(chǔ)器必須首先進(jìn)行格式化操作，然后才能供用磁盤(pán)存儲(chǔ)器必須首先進(jìn)行格式化操作，然后才能供用 戶記錄信息。戶記錄信息。 格式化容量是指按照某種特定的記錄格式所能存儲(chǔ)信格式化容量是指按照某種特定的記錄格式所能存儲(chǔ)信 息的總量，也就是用戶可以真正使用的容量。息的總量，也就是用戶可以真正使用的容量。 格式化容量一般是非格式化容量的格式化容量一般是非格式化容量的60%70%。目前，。目前， 3.5英寸的硬盤(pán)機(jī)容量已達(dá)幾百英寸的硬盤(pán)機(jī)容量已達(dá)幾百G。 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 3 3、平均存取時(shí)間平均存取時(shí)間： ( (見(jiàn)教材見(jiàn)教材P217-7.2P217-7.2式式) ) 磁盤(pán)平均存取時(shí)間磁盤(pán)平均存取時(shí)間通常由三

30、個(gè)數(shù)值所決定通常由三個(gè)數(shù)值所決定: : （1 1）是將磁頭定位至所要求的磁道上所需的時(shí)間，稱(chēng)為）是將磁頭定位至所要求的磁道上所需的時(shí)間，稱(chēng)為定位定位 時(shí)間時(shí)間或或找道時(shí)間找道時(shí)間； （2 2）是找道完成后，磁道上需要訪問(wèn)的信息到達(dá)磁頭下的時(shí)）是找道完成后，磁道上需要訪問(wèn)的信息到達(dá)磁頭下的時(shí) 間，稱(chēng)為間，稱(chēng)為等待時(shí)間等待時(shí)間。 （3 3）數(shù)據(jù)）數(shù)據(jù)傳送完成時(shí)間傳送完成時(shí)間 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 目前，平均找道時(shí)間為目前，平均找道時(shí)間為1015ms。平均等待時(shí)間和磁盤(pán)轉(zhuǎn)。平均等待時(shí)間和磁盤(pán)轉(zhuǎn) 速有關(guān)，它用磁盤(pán)旋轉(zhuǎn)一周所需時(shí)間的一半來(lái)表示。若磁盤(pán)轉(zhuǎn)速有關(guān)，它用磁盤(pán)旋轉(zhuǎn)一周所需時(shí)間的一半來(lái)表示。若磁盤(pán)轉(zhuǎn)

31、速為速為10000轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分，則平均等待時(shí)間約為分，則平均等待時(shí)間約為3ms左右。左右。 4、數(shù)據(jù)傳輸率數(shù)據(jù)傳輸率: 磁盤(pán)在單位時(shí)間內(nèi)向主機(jī)傳送數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)，稱(chēng)為磁盤(pán)在單位時(shí)間內(nèi)向主機(jī)傳送數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)，稱(chēng)為數(shù)據(jù)傳數(shù)據(jù)傳 輸率輸率。 假設(shè)：磁盤(pán)旋轉(zhuǎn)速度為每秒假設(shè)：磁盤(pán)旋轉(zhuǎn)速度為每秒n n轉(zhuǎn)，每條磁道容量轉(zhuǎn)，每條磁道容量為為 N個(gè)字個(gè)字 節(jié)，則節(jié)，則數(shù)據(jù)傳輸率數(shù)據(jù)傳輸率: Dr=nN (B/s)。 或：或：Dr=Dv (B/s) 其中其中: D為位密度，為位密度，v為磁盤(pán)旋轉(zhuǎn)的線速度。為磁盤(pán)旋轉(zhuǎn)的線速度。 目前磁盤(pán)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)幾十目前磁盤(pán)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)幾十幾百幾百M(fèi)B/s。 外圍設(shè)

32、備外圍設(shè)備 【例例】 磁盤(pán)組有磁盤(pán)組有6片磁盤(pán)，每片有兩個(gè)記錄面，最上最片磁盤(pán)，每片有兩個(gè)記錄面，最上最 下兩個(gè)面不用。存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)（直）徑下兩個(gè)面不用。存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)（直）徑22cm ，外（直）徑，外（直）徑33cm， 道密度為道密度為40道道/cm，內(nèi)層位密度，內(nèi)層位密度400位位/cm，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速6000轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分。問(wèn)：分。問(wèn)： （教材（教材P217-218） （自閱自閱) (1)共有多少柱面共有多少柱面? (2)盤(pán)組總存儲(chǔ)容量是多少盤(pán)組總存儲(chǔ)容量是多少? (3)數(shù)據(jù)傳輸率多少數(shù)據(jù)傳輸率多少? (4)(4)* * 采用定長(zhǎng)數(shù)據(jù)塊記錄格式，直接尋址的最小單位是什采用定長(zhǎng)數(shù)據(jù)塊記錄格式，直接尋址的最

33、小單位是什 么么? ? 尋址命令中如何表示磁盤(pán)地址尋址命令中如何表示磁盤(pán)地址? ? (5) (5)* * 如果某文件長(zhǎng)度超過(guò)一個(gè)磁道的容量，應(yīng)將它記錄在如果某文件長(zhǎng)度超過(guò)一個(gè)磁道的容量，應(yīng)將它記錄在 同一個(gè)存儲(chǔ)面上，還是記錄在同一個(gè)柱面上同一個(gè)存儲(chǔ)面上，還是記錄在同一個(gè)柱面上? ? 【解解】： (1) 有效存儲(chǔ)區(qū)域徑長(zhǎng)：有效存儲(chǔ)區(qū)域徑長(zhǎng)：33/2-22/2=16.5-11=5.5(cm) 已知：道密度已知：道密度=40道道/cm， 405.5=220道道 即：每個(gè)記錄面上有即：每個(gè)記錄面上有220條磁道。條磁道。 可知：可知： 磁盤(pán)組應(yīng)當(dāng)共有磁盤(pán)組應(yīng)當(dāng)共有 220個(gè)柱面。個(gè)柱面。 (2) (2

34、) 已知：內(nèi)層磁道位密度：已知：內(nèi)層磁道位密度：400位位/cm， 內(nèi)層磁道周長(zhǎng)為：內(nèi)層磁道周長(zhǎng)為：2R=23.1411= 69.08(cm) 每道信息量：每道信息量：N=400位位/cm69.08cm=27632位位=3454 B 每面信息量每面信息量=3454B220=759880 B 盤(pán)組總?cè)萘勘P(pán)組總?cè)萘?759880B10=7598800 B （約為（約為7.5GB) (3) 磁盤(pán)數(shù)據(jù)傳輸率磁盤(pán)數(shù)據(jù)傳輸率Dr=nN 其中：其中：N為每條磁道容量為每條磁道容量, n為磁盤(pán)轉(zhuǎn)速。為磁盤(pán)轉(zhuǎn)速。 已知：已知：N=3454 B，n=6000轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/60秒秒=100轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/秒秒 故：故：Dr=nN=1

35、003454B=345400 B/s 345 KB/s (4) * 采用定長(zhǎng)數(shù)據(jù)塊格式時(shí)，直接尋址的最小單位是一個(gè)采用定長(zhǎng)數(shù)據(jù)塊格式時(shí)，直接尋址的最小單位是一個(gè) 記錄塊記錄塊(一個(gè)扇區(qū)一個(gè)扇區(qū))，每個(gè)記錄塊記錄固定字節(jié)數(shù)目的信息。，每個(gè)記錄塊記錄固定字節(jié)數(shù)目的信息。 若若 假設(shè)：共分為假設(shè)：共分為16個(gè)扇區(qū)，且已知有個(gè)扇區(qū)，且已知有10個(gè)記錄面、個(gè)記錄面、220條磁道。條磁道。 本例磁盤(pán)組的編址應(yīng)當(dāng)為如下格式：本例磁盤(pán)組的編址應(yīng)當(dāng)為如下格式： 那么，那么，本例磁盤(pán)組的最大磁盤(pán)空間多大？本例磁盤(pán)組的最大磁盤(pán)空間多大？ 16個(gè)記錄面，每面可含個(gè)記錄面，每面可含256個(gè)磁道，每道有個(gè)磁道，每道有16

36、個(gè)扇區(qū)個(gè)扇區(qū)。 15 1211 43 0 盤(pán)面（磁頭）號(hào)盤(pán)面（磁頭）號(hào)柱面（磁道）號(hào)柱面（磁道）號(hào)扇區(qū)號(hào)扇區(qū)號(hào) （4位）位）（8位）位）（4位）位） (5) 如果某文件長(zhǎng)度超過(guò)一個(gè)磁道的容量，如果某文件長(zhǎng)度超過(guò)一個(gè)磁道的容量， 顯然，應(yīng)將它記錄在顯然，應(yīng)將它記錄在同一個(gè)柱面同一個(gè)柱面上，這樣就上，這樣就不需要重新找不需要重新找 道道，減少磁頭移動(dòng)，減少磁頭移動(dòng)，進(jìn)而可加快數(shù)據(jù)的讀進(jìn)而可加快數(shù)據(jù)的讀/寫(xiě)速度寫(xiě)速度。 該如何存放該如何存放？ 磁頭的機(jī)磁頭的機(jī) 械移動(dòng)速械移動(dòng)速 度慢！度慢！ 7.3 7.3 磁盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備的技術(shù)發(fā)展磁盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備的技術(shù)發(fā)展 1、磁盤(pán)磁盤(pán)Cache 用用Cache彌補(bǔ)磁盤(pán)

37、與主存之間的速度差異。彌補(bǔ)磁盤(pán)與主存之間的速度差異。 核心思想核心思想：程序訪問(wèn)的局部性原理。：程序訪問(wèn)的局部性原理。 2、磁盤(pán)陣列磁盤(pán)陣列RAID（廉價(jià)冗余磁盤(pán)陣列廉價(jià)冗余磁盤(pán)陣列） (多臺(tái)小容量磁盤(pán)組成的大容量外部存儲(chǔ)器多臺(tái)小容量磁盤(pán)組成的大容量外部存儲(chǔ)器) 核心思想核心思想：數(shù)據(jù)分塊技術(shù)、并行或交叉存儲(chǔ)技術(shù)、冗余存儲(chǔ)：數(shù)據(jù)分塊技術(shù)、并行或交叉存儲(chǔ)技術(shù)、冗余存儲(chǔ) 技術(shù)等，使用技術(shù)等，使用RAID可以達(dá)到單個(gè)的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器數(shù)倍的速率，可以達(dá)到單個(gè)的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器數(shù)倍的速率， 并具有數(shù)據(jù)自恢復(fù)能力。并具有數(shù)據(jù)自恢復(fù)能力。 在大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中普遍使用。在大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中普遍使用。 3、可移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備可

38、移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備: 軟盤(pán)已經(jīng)淘汰，各類(lèi)較大容量的移動(dòng)硬盤(pán)、軟盤(pán)已經(jīng)淘汰，各類(lèi)較大容量的移動(dòng)硬盤(pán)、U盤(pán)盤(pán) 等，應(yīng)用日趨普及。等，應(yīng)用日趨普及。 (自閱自閱) （U盤(pán)、移動(dòng)硬盤(pán)）盤(pán)、移動(dòng)硬盤(pán)） 7.4 磁帶存儲(chǔ)設(shè)備磁帶存儲(chǔ)設(shè)備 （略）（略） 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 7.5 光盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備光盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備（略）（略） 7.4.1 磁帶機(jī)的分類(lèi)和結(jié)構(gòu)磁帶機(jī)的分類(lèi)和結(jié)構(gòu) 磁帶的分類(lèi)磁帶的分類(lèi)： 按帶寬分有按帶寬分有1/41/4英寸和英寸和1/21/2英寸；英寸； 按帶長(zhǎng)分有按帶長(zhǎng)分有24002400英尺、英尺、12001200英尺和英尺和600600英尺；英尺； 按外形分有開(kāi)盤(pán)式磁帶和盒式磁帶；按外形分有開(kāi)盤(pán)式磁帶和盒

39、式磁帶； 按記錄密度分有按記錄密度分有800800位位/ /英寸、英寸、16001600位位/ /英寸、英寸、62506250位位/ /英寸；英寸； 按帶面并行記錄的磁道數(shù)分有按帶面并行記錄的磁道數(shù)分有9 9道、道、1616道等。道等。 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中多采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中多采用1/21/2英寸開(kāi)盤(pán)磁帶和英寸開(kāi)盤(pán)磁帶和1/41/4英寸盒式磁帶，英寸盒式磁帶， 它們是標(biāo)準(zhǔn)磁帶。它們是標(biāo)準(zhǔn)磁帶。 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 磁帶機(jī)的分類(lèi)磁帶機(jī)的分類(lèi)： 按磁帶機(jī)規(guī)模分，有標(biāo)準(zhǔn)半英按磁帶機(jī)規(guī)模分，有標(biāo)準(zhǔn)半英1/21/2磁帶機(jī)、盒式磁帶機(jī)、海量磁帶機(jī)、盒式磁帶機(jī)、海量 寬磁帶存儲(chǔ)器。寬磁帶存儲(chǔ)器。 按磁帶機(jī)走帶速度分，

40、有高速磁帶機(jī)按磁帶機(jī)走帶速度分，有高速磁帶機(jī)(4(45m/s)5m/s)、中速磁、中速磁 帶機(jī)帶機(jī)(2(23m/s3m/s）、低速磁帶機(jī)）、低速磁帶機(jī)(2m/s(2m/s以下以下) )。磁帶機(jī)的數(shù)據(jù)傳。磁帶機(jī)的數(shù)據(jù)傳 輸率為輸率為C=C=D Dv v，其中，其中D D為記錄密度，為記錄密度，v v為走帶速度。帶速快則傳為走帶速度。帶速快則傳 輸率高。輸率高。 按磁帶的記錄格式分類(lèi)，有啟停式和數(shù)據(jù)流式。按磁帶的記錄格式分類(lèi)，有啟停式和數(shù)據(jù)流式。 磁帶機(jī)為了尋找記錄區(qū)，必須驅(qū)動(dòng)磁帶正走或反走，讀磁帶機(jī)為了尋找記錄區(qū)，必須驅(qū)動(dòng)磁帶正走或反走，讀 寫(xiě)完畢后又要使磁頭停在兩個(gè)記錄區(qū)之間。因此要求磁帶機(jī)寫(xiě)

41、完畢后又要使磁頭停在兩個(gè)記錄區(qū)之間。因此要求磁帶機(jī) 在結(jié)構(gòu)和電路上采取相應(yīng)措施，以保證磁帶以一定的速度平在結(jié)構(gòu)和電路上采取相應(yīng)措施，以保證磁帶以一定的速度平 衡地運(yùn)動(dòng)和快速啟停。衡地運(yùn)動(dòng)和快速啟停。 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 數(shù)據(jù)流磁帶機(jī)數(shù)據(jù)流磁帶機(jī)： 數(shù)據(jù)流磁帶機(jī)是將數(shù)據(jù)連續(xù)地寫(xiě)在磁帶上，每個(gè)數(shù)據(jù)塊間數(shù)據(jù)流磁帶機(jī)是將數(shù)據(jù)連續(xù)地寫(xiě)在磁帶上，每個(gè)數(shù)據(jù)塊間 插入記錄間隙，使磁帶機(jī)在數(shù)據(jù)塊間不啟停。它用電子控制代插入記錄間隙，使磁帶機(jī)在數(shù)據(jù)塊間不啟停。它用電子控制代 替機(jī)械控制從而簡(jiǎn)化了磁帶機(jī)的結(jié)構(gòu)，降低了成本，提高了可替機(jī)械控制從而簡(jiǎn)化了磁帶機(jī)的結(jié)構(gòu)，降低了成本，提高了可 靠性。靠性。 數(shù)據(jù)流磁帶機(jī)有數(shù)據(jù)

42、流磁帶機(jī)有1/21/2英寸開(kāi)盤(pán)式和英寸開(kāi)盤(pán)式和1/41/4英寸盒式兩種。盒式英寸盒式兩種。盒式 磁帶的結(jié)構(gòu)類(lèi)似于錄音帶和錄像帶，盒帶內(nèi)部裝有供帶盤(pán)和收磁帶的結(jié)構(gòu)類(lèi)似于錄音帶和錄像帶，盒帶內(nèi)部裝有供帶盤(pán)和收 帶盤(pán)，磁帶的長(zhǎng)度主要有帶盤(pán)，磁帶的長(zhǎng)度主要有450450英尺、英尺、600600英尺兩種，容量分別為英尺兩種，容量分別為 45MB45MB，60MB60MB。 數(shù)據(jù)流磁帶機(jī)的讀寫(xiě)機(jī)構(gòu)和啟停式磁帶機(jī)不同，后者是多數(shù)據(jù)流磁帶機(jī)的讀寫(xiě)機(jī)構(gòu)和啟停式磁帶機(jī)不同，后者是多 位并行讀寫(xiě)，而前者是類(lèi)似于磁盤(pán)的串行讀寫(xiě)方式，因而決定位并行讀寫(xiě)，而前者是類(lèi)似于磁盤(pán)的串行讀寫(xiě)方式，因而決定 了兩者的記錄格式不同。

43、了兩者的記錄格式不同。 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 7.4.2 磁帶的記錄格式磁帶的記錄格式 1/21/2英寸英寸9 9道啟停式磁帶是一種國(guó)際上通用的標(biāo)準(zhǔn)磁帶。其道啟停式磁帶是一種國(guó)際上通用的標(biāo)準(zhǔn)磁帶。其 記錄格式如下：記錄格式如下： 每盤(pán)帶均設(shè)有每盤(pán)帶均設(shè)有始端標(biāo)記始端標(biāo)記BOTBOT和和末端標(biāo)記末端標(biāo)記EOTEOT。標(biāo)記用一塊矩。標(biāo)記用一塊矩 形金屬反光薄膜制成，光電檢測(cè)元件可得到這兩個(gè)標(biāo)記，表示形金屬反光薄膜制成，光電檢測(cè)元件可得到這兩個(gè)標(biāo)記，表示 記錄的開(kāi)始和結(jié)束，磁帶上留有間隙記錄的開(kāi)始和結(jié)束，磁帶上留有間隙G(3.75G(3.75英寸英寸) )或或g(0.6g(0.6英英 寸寸) )，后者為

44、數(shù)據(jù)塊間的間隙，它們?nèi)Q于磁帶機(jī)的快啟停性，后者為數(shù)據(jù)塊間的間隙，它們?nèi)Q于磁帶機(jī)的快啟停性 能。能。 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 信息可用兩種形式存儲(chǔ)信息可用兩種形式存儲(chǔ)。一種是。一種是文件形式文件形式，一盤(pán)帶可記錄，一盤(pán)帶可記錄 若干個(gè)文件，一個(gè)文件又分若干數(shù)據(jù)塊若干個(gè)文件，一個(gè)文件又分若干數(shù)據(jù)塊BiBi。每個(gè)文件始末有文。每個(gè)文件始末有文 件頭標(biāo)和文件尾標(biāo)。卷頭標(biāo)、索引、文件頭標(biāo)、文件尾標(biāo)均為件頭標(biāo)和文件尾標(biāo)。卷頭標(biāo)、索引、文件頭標(biāo)、文件尾標(biāo)均為 80B80B，其內(nèi)容視操作系統(tǒng)而定。第二種是，其內(nèi)容視操作系統(tǒng)而定。第二種是數(shù)據(jù)塊形式數(shù)據(jù)塊形式，磁帶可，磁帶可 在數(shù)據(jù)塊之間啟停，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在在數(shù)

45、據(jù)塊之間啟停，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在9 9道帶中，道帶中，8 8位是數(shù)據(jù)磁位是數(shù)據(jù)磁 道，存儲(chǔ)一個(gè)字節(jié)道，存儲(chǔ)一個(gè)字節(jié) ，另一位是這一字節(jié)的奇偶校驗(yàn)位，叫做，另一位是這一字節(jié)的奇偶校驗(yàn)位，叫做 橫向奇偶校驗(yàn)碼。在每一數(shù)據(jù)塊橫向奇偶校驗(yàn)碼。在每一數(shù)據(jù)塊BiBi內(nèi)部，沿走帶方向每條磁道內(nèi)部，沿走帶方向每條磁道 還有還有CRCCRC校驗(yàn)碼。校驗(yàn)碼。 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 1/41/4英寸盒式數(shù)據(jù)流磁帶也是一種通用的標(biāo)準(zhǔn)磁帶。其中英寸盒式數(shù)據(jù)流磁帶也是一種通用的標(biāo)準(zhǔn)磁帶。其中9 9 道磁帶記錄格式括前同步、數(shù)據(jù)塊標(biāo)志道磁帶記錄格式括前同步、數(shù)據(jù)塊標(biāo)志(1B)(1B)、用戶數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)(512B)(512B)、

46、 地址號(hào)地址號(hào)(4B)(4B)、CRCCRC校驗(yàn)碼校驗(yàn)碼(2B)(2B)和后同步。如下圖所示：和后同步。如下圖所示： 注意注意 數(shù)據(jù)流磁帶機(jī)是串行逐道記錄，其讀寫(xiě)順序類(lèi)似于磁盤(pán)。數(shù)據(jù)流磁帶機(jī)是串行逐道記錄，其讀寫(xiě)順序類(lèi)似于磁盤(pán)。 記錄信息時(shí)，從記錄信息時(shí)，從0 0號(hào)磁道開(kāi)始，偶數(shù)磁道從磁帶首端號(hào)磁道開(kāi)始，偶數(shù)磁道從磁帶首端BOTBOT到磁帶到磁帶 末端末端EOTEOT，而奇數(shù)磁道則從，而奇數(shù)磁道則從EOTEOT到到BOTBOT，且要依次首尾相接。這，且要依次首尾相接。這 種方式稱(chēng)做種方式稱(chēng)做蛇形串行記錄蛇形串行記錄。 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 【例例5 5】現(xiàn)有半英寸現(xiàn)有半英寸(1(1英寸英寸=25=

47、254mm)94mm)9道磁帶機(jī)，記錄密道磁帶機(jī)，記錄密 度為每英寸度為每英寸6250B6250B，帶速，帶速3m/s3m/s，啟停，啟停 時(shí)間時(shí)間5ms5ms，帶長(zhǎng)，帶長(zhǎng)900m900m，按，按 塊記錄文件；每條記錄長(zhǎng)塊記錄文件；每條記錄長(zhǎng)128B128B，塊化系數(shù)為，塊化系數(shù)為1616，塊間間隔為，塊間間隔為 10mm10mm。 求：求： (1)(1)磁帶記錄密度每毫米多少字節(jié)；磁帶記錄密度每毫米多少字節(jié)； (2)(2)數(shù)據(jù)傳輸率；數(shù)據(jù)傳輸率； (3)(3)每個(gè)塊占磁帶長(zhǎng)度；每個(gè)塊占磁帶長(zhǎng)度； (4)(4)整盤(pán)帶可容納的記錄條數(shù)；整盤(pán)帶可容納的記錄條數(shù)； (5)(5)讀出讀出160 000

48、160 000條記錄所需的時(shí)間。條記錄所需的時(shí)間。 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 【解解】： (1) (1) 因?yàn)橐阎涗浢芏纫驗(yàn)橐阎涗浢芏萪=6250B/d=6250B/英寸，所以磁帶記錄密英寸，所以磁帶記錄密 度度d=6250B/25.4mm=246B/mmd=6250B/25.4mm=246B/mm (2) (2) 根據(jù)公式根據(jù)公式c=c=d dv v，已知，已知v=3m/s,d=246B/mmv=3m/s,d=246B/mm， 則數(shù)據(jù)傳輸率則數(shù)據(jù)傳輸率c=246B/mmc=246B/mm3 31000mm/s=7381000mm/s=738千字節(jié)千字節(jié)/s/s (3) (3) 每塊所占磁帶長(zhǎng)度包

49、括兩部分：一是記錄一塊數(shù)據(jù)每塊所占磁帶長(zhǎng)度包括兩部分：一是記錄一塊數(shù)據(jù) 的長(zhǎng)度，二是塊間間隔。的長(zhǎng)度，二是塊間間隔。 一塊數(shù)據(jù)所占字節(jié)數(shù)一塊數(shù)據(jù)所占字節(jié)數(shù)=(=(字節(jié)數(shù)字節(jié)數(shù)/ /每個(gè)記錄每個(gè)記錄) )塊化系數(shù)塊化系數(shù) =128=12816=204816=2048字節(jié)字節(jié) 20482048字節(jié)占有的帶長(zhǎng)字節(jié)占有的帶長(zhǎng)=2048/=2048/記錄密度記錄密度=2048/246=8mm=2048/246=8mm 每塊占磁帶長(zhǎng)度每塊占磁帶長(zhǎng)度=8mm+10mm=18mm=8mm+10mm=18mm 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 (4) (4) 一盤(pán)帶能存儲(chǔ)的記錄塊數(shù)一盤(pán)帶能存儲(chǔ)的記錄塊數(shù)= =總帶長(zhǎng)總帶長(zhǎng)/ /

50、一個(gè)塊長(zhǎng)一個(gè)塊長(zhǎng) =900=9001000mm/18mm=501000mm/18mm=5010103 3塊塊 所以，整盤(pán)帶可容納的記錄條數(shù)所以，整盤(pán)帶可容納的記錄條數(shù)= =塊化系數(shù)塊化系數(shù)塊數(shù)塊數(shù) =16=16505010103 3=800,000=800,000條記錄條記錄 (5) 160 000(5) 160 000條記錄需要的記錄塊數(shù)條記錄需要的記錄塊數(shù)=160,000/=160,000/塊化系數(shù)塊化系數(shù) =160,000/16=10=160,000/16=1010103 3塊塊 讀出讀出160,000160,000條記錄所需時(shí)間條記錄所需時(shí)間: : t= t=啟停時(shí)間啟停時(shí)間(t1)+

51、(t1)+有效時(shí)間有效時(shí)間(t2)+(t2)+間隔時(shí)間間隔時(shí)間(t3)(t3) 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 啟停時(shí)間啟停時(shí)間t1t1：讀出：讀出160 000160 000條記錄需啟停一次磁帶機(jī)的時(shí)條記錄需啟停一次磁帶機(jī)的時(shí) 間，已知間，已知t1=5ms;t1=5ms; 有效時(shí)間有效時(shí)間t2t2：不包括塊間間隔，：不包括塊間間隔，160 000160 000條記錄的讀出時(shí)條記錄的讀出時(shí) 間，已求出傳輸率為間，已求出傳輸率為738738千字節(jié)千字節(jié)/s/s，故：，故： t2=(160 000t2=(160 000128)/738=27s128)/738=27s； 間隔時(shí)間間隔時(shí)間t3t3：計(jì)算出總的塊間隔

52、長(zhǎng)度，然后除以帶速。：計(jì)算出總的塊間隔長(zhǎng)度，然后除以帶速。 因因160 000160 000條記錄共分條記錄共分10 00010 000塊，塊間隔共長(zhǎng)塊，塊間隔共長(zhǎng)100m100m， 故：故：t3=33st3=33s 因此總時(shí)間：因此總時(shí)間： t=5ms+27s+33s=60.005st=5ms+27s+33s=60.005s 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 7.5 光盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備光盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備 7.5.1 光盤(pán)的分類(lèi)光盤(pán)的分類(lèi) 7.5.2 磁光盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備磁光盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 7.5.1 光盤(pán)的分類(lèi)光盤(pán)的分類(lèi) 光存儲(chǔ)器簡(jiǎn)稱(chēng)光存儲(chǔ)器簡(jiǎn)稱(chēng)光盤(pán)光盤(pán)，是近年來(lái)頗受重視的一種外存設(shè)備，是近年來(lái)頗受重視的一種外

53、存設(shè)備， 更是多媒體計(jì)算機(jī)不可缺少的設(shè)備。光盤(pán)采用聚焦激光束在盤(pán)更是多媒體計(jì)算機(jī)不可缺少的設(shè)備。光盤(pán)采用聚焦激光束在盤(pán) 式介質(zhì)上非接觸地記錄高密度信息，以介質(zhì)材料的光學(xué)性質(zhì)式介質(zhì)上非接觸地記錄高密度信息，以介質(zhì)材料的光學(xué)性質(zhì) ( (如反射率、偏振方向如反射率、偏振方向) )的變化來(lái)表示所存儲(chǔ)信息的的變化來(lái)表示所存儲(chǔ)信息的“1 1”或或“0 0”。 光盤(pán)的優(yōu)點(diǎn)：光盤(pán)的優(yōu)點(diǎn)： 激光可聚焦到激光可聚焦到1m1m以下，從而記錄的面密度可以下，從而記錄的面密度可 達(dá)到達(dá)到645Mb/645Mb/平方英寸，高于一般的磁記錄水平。一張平方英寸，高于一般的磁記錄水平。一張CD-ROMCD-ROM盤(pán)盤(pán) 片的存儲(chǔ)

54、容重可達(dá)片的存儲(chǔ)容重可達(dá)600MB600MB，相當(dāng)于，相當(dāng)于400400多張多張1.44MB1.44MB的的3.53.5英寸軟英寸軟 盤(pán)片。盤(pán)片。 光盤(pán)的缺點(diǎn)：光盤(pán)的缺點(diǎn)： 存取時(shí)間長(zhǎng)，數(shù)據(jù)傳輸率低。存取時(shí)間長(zhǎng)，數(shù)據(jù)傳輸率低。 按讀寫(xiě)性質(zhì)來(lái)分，光盤(pán)分為按讀寫(xiě)性質(zhì)來(lái)分，光盤(pán)分為只讀型、一次型、重寫(xiě)型只讀型、一次型、重寫(xiě)型三類(lèi)。三類(lèi)。 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 只讀型光盤(pán)只讀型光盤(pán) 只讀型光盤(pán)是廠商以高成本制作出母盤(pán)后大批重壓制出來(lái)只讀型光盤(pán)是廠商以高成本制作出母盤(pán)后大批重壓制出來(lái) 的光盤(pán)。這種模壓式記錄使光盤(pán)發(fā)的光盤(pán)。這種模壓式記錄使光盤(pán)發(fā) 生永久性物理變化，記錄的生永久性物理變化，記錄的 信息只能讀出

55、，不能被修改。典型的產(chǎn)品有：信息只能讀出，不能被修改。典型的產(chǎn)品有： LD 俗稱(chēng)影碟，記錄模擬視頻和音頻信息，可放演俗稱(chēng)影碟，記錄模擬視頻和音頻信息，可放演60分鐘分鐘 全帶全帶 寬的寬的PAL制電視。制電視。 CD-DA 數(shù)字唱盤(pán)，記錄數(shù)字化音頻信息，可存儲(chǔ)數(shù)字唱盤(pán)，記錄數(shù)字化音頻信息，可存儲(chǔ)74分鐘數(shù)分鐘數(shù) 字立體聲信息字立體聲信息 。 VCD 俗稱(chēng)小影碟，記錄數(shù)字化視頻和音頻信息?？纱鎯?chǔ)俗稱(chēng)小影碟，記錄數(shù)字化視頻和音頻信息?？纱鎯?chǔ)74 分鐘按分鐘按MPEG-1標(biāo)準(zhǔn)壓縮編碼的動(dòng)態(tài)圖像信息。標(biāo)準(zhǔn)壓縮編碼的動(dòng)態(tài)圖像信息。 DVD 數(shù)字視盤(pán)。單記錄層容量為數(shù)字視盤(pán)。單記錄層容量為4.7GB，可存

56、儲(chǔ)，可存儲(chǔ)135分鐘分鐘 按按MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)壓縮編碼的相當(dāng)于高清晰度電視的視頻圖像信標(biāo)準(zhǔn)壓縮編碼的相當(dāng)于高清晰度電視的視頻圖像信 息和音頻信息。息和音頻信息。 CD-ROM 主要用作計(jì)算機(jī)外存儲(chǔ)器，記錄數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，也可主要用作計(jì)算機(jī)外存儲(chǔ)器，記錄數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，也可 同時(shí)記錄數(shù)字化視頻和音頻信息。同時(shí)記錄數(shù)字化視頻和音頻信息。 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 一次型光盤(pán)一次型光盤(pán) 用戶可以在這種光盤(pán)上記錄信息，但記錄信息會(huì)使介質(zhì)用戶可以在這種光盤(pán)上記錄信息，但記錄信息會(huì)使介質(zhì) 的物理特性發(fā)生永久性變化，因此只的物理特性發(fā)生永久性變化，因此只 能寫(xiě)一次。寫(xiě)后的信能寫(xiě)一次。寫(xiě)后的信 息不能再改變，只能讀。典型產(chǎn)品是息

57、不能再改變，只能讀。典型產(chǎn)品是CD-R光盤(pán)。用戶可在光盤(pán)。用戶可在 專(zhuān)用的專(zhuān)用的CD- R刻錄機(jī)上向空白的刻錄機(jī)上向空白的CD-R盤(pán)寫(xiě)入數(shù)據(jù)，制作好盤(pán)寫(xiě)入數(shù)據(jù)，制作好 的的CD-R光盤(pán)可放在光盤(pán)可放在CD-ROM驅(qū)動(dòng)器中讀出。驅(qū)動(dòng)器中讀出。 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 重寫(xiě)型光盤(pán)重寫(xiě)型光盤(pán) 用戶可對(duì)這類(lèi)光盤(pán)進(jìn)行隨機(jī)寫(xiě)入、擦除或重寫(xiě)信息。典型用戶可對(duì)這類(lèi)光盤(pán)進(jìn)行隨機(jī)寫(xiě)入、擦除或重寫(xiě)信息。典型 的產(chǎn)品有兩種：的產(chǎn)品有兩種： MO 磁光盤(pán)。利用熱磁效應(yīng)寫(xiě)入數(shù)據(jù)：當(dāng)激光束將磁光介磁光盤(pán)。利用熱磁效應(yīng)寫(xiě)入數(shù)據(jù)：當(dāng)激光束將磁光介 質(zhì)上的記錄點(diǎn)加熱到居里點(diǎn)溫度質(zhì)上的記錄點(diǎn)加熱到居里點(diǎn)溫度 以上時(shí)，外加磁場(chǎng)作用改變記以

58、上時(shí)，外加磁場(chǎng)作用改變記 錄點(diǎn)的磁化方向，而不同的磁化方向可表示數(shù)字錄點(diǎn)的磁化方向，而不同的磁化方向可表示數(shù)字“0”和和“1” 。 利用磁光克爾效應(yīng)讀出數(shù)據(jù)：當(dāng)激光來(lái)照射到記錄點(diǎn)時(shí)，記錄利用磁光克爾效應(yīng)讀出數(shù)據(jù)：當(dāng)激光來(lái)照射到記錄點(diǎn)時(shí)，記錄 點(diǎn)的磁化方向不同，會(huì)引起點(diǎn)的磁化方向不同，會(huì)引起 反射光的偏振面發(fā)生左旋或右旋，反射光的偏振面發(fā)生左旋或右旋， 從而檢測(cè)出所記錄的數(shù)據(jù)從而檢測(cè)出所記錄的數(shù)據(jù)“1”或或“0”。 PC 相變盤(pán)。利用相變材料的晶態(tài)和非晶態(tài)來(lái)記錄信息。相變盤(pán)。利用相變材料的晶態(tài)和非晶態(tài)來(lái)記錄信息。 寫(xiě)入時(shí)，強(qiáng)弱不同的激光束對(duì)記錄點(diǎn)加熱再快速冷卻后，記錄寫(xiě)入時(shí)，強(qiáng)弱不同的激光束對(duì)記

59、錄點(diǎn)加熱再快速冷卻后，記錄 點(diǎn)分別呈現(xiàn)為非晶態(tài)和晶態(tài)。讀出時(shí)，用弱激光來(lái)掃描相變盤(pán)點(diǎn)分別呈現(xiàn)為非晶態(tài)和晶態(tài)。讀出時(shí)，用弱激光來(lái)掃描相變盤(pán) ， 晶態(tài)反射率高，非晶態(tài)反射率低，根據(jù)反射光強(qiáng)弱的變化即可晶態(tài)反射率高，非晶態(tài)反射率低，根據(jù)反射光強(qiáng)弱的變化即可 檢測(cè)出檢測(cè)出“1”或或“0”。 無(wú)論是磁光盤(pán)還是相變盤(pán)，介質(zhì)材料發(fā)生的物理特性改變無(wú)論是磁光盤(pán)還是相變盤(pán)，介質(zhì)材料發(fā)生的物理特性改變 都是可逆變化，因此是可重寫(xiě)的。都是可逆變化，因此是可重寫(xiě)的。 外圍設(shè)備外圍設(shè)備 7.5.2 磁光盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備磁光盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備 1.CD-ROM光盤(pán)存儲(chǔ)機(jī)理光盤(pán)存儲(chǔ)機(jī)理 光盤(pán)是直徑為光盤(pán)是直徑為120mm厚度為厚度為1.

60、2mm的單面記錄盤(pán)片。的單面記錄盤(pán)片。 只讀型光盤(pán)系統(tǒng)的原理：只讀型光盤(pán)系統(tǒng)的原理： 即光盤(pán)上的信息以坑點(diǎn)形式分布，有坑點(diǎn)表示為即光盤(pán)上的信息以坑點(diǎn)形式分布，有坑點(diǎn)表示為“1”，無(wú)，無(wú) 坑點(diǎn)表示為坑點(diǎn)表示為“0”，一系列的坑點(diǎn)，一系列的坑點(diǎn)(存儲(chǔ)元存儲(chǔ)元)形成信息記錄道。對(duì)形成信息記錄道。對(duì) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)用的CD-ROM光盤(pán)來(lái)講，這種坑點(diǎn)分布作為數(shù)字光盤(pán)來(lái)講，這種坑點(diǎn)分布作為數(shù)字“1”、 “0”代碼的寫(xiě)入或讀出標(biāo)志。由于只讀型光盤(pán)是生產(chǎn)廠家制造，代碼的寫(xiě)入或讀出標(biāo)志。由于只讀型光盤(pán)是生產(chǎn)廠家制造， 為了大量復(fù)制，需要制作母盤(pán)，為此將存儲(chǔ)信息以表面坑點(diǎn)形為了大量復(fù)制，需要制作母盤(pán)，為此將