掌握存儲器的特性

1、任務(wù)任務(wù)2 掌握存儲器的特性掌握存儲器的特性2.2.1 內(nèi)存儲器內(nèi)存儲器2.2.2 外存儲器外存儲器存儲器存儲器 存儲器是計算機系統(tǒng)中具有記憶存儲功能的設(shè)備，存儲器是計算機系統(tǒng)中具有記憶存儲功能的設(shè)備，負(fù)責(zé)程序、數(shù)據(jù)信息的存儲和管理。負(fù)責(zé)程序、數(shù)據(jù)信息的存儲和管理。計算機主要采用半導(dǎo)體器件和磁性介質(zhì)來存儲信計算機主要采用半導(dǎo)體器件和磁性介質(zhì)來存儲信息。息。按照用途來分按照用途來分:l主存儲器（內(nèi)存儲器，又簡稱為主存儲器（內(nèi)存儲器，又簡稱為“內(nèi)存內(nèi)存”）l輔助存儲器（外存儲器，又簡稱為輔助存儲器（外存儲器，又簡稱為“外存外存”）主存儲器與主存儲器與CPU直接相連，用來存放正在執(zhí)行的直接相連，用來

2、存放正在執(zhí)行的程序和處理的數(shù)據(jù)程序和處理的數(shù)據(jù)輔助存儲器不與輔助存儲器不與CPU直接相連，可以永久性地保直接相連，可以永久性地保存計算機中幾乎所有的信息，并且存儲容量比內(nèi)存計算機中幾乎所有的信息，并且存儲容量比內(nèi)存儲器大，但速度相對內(nèi)存儲器慢。存儲器大，但速度相對內(nèi)存儲器慢。內(nèi)存與外存的關(guān)系及比較內(nèi)存與外存的關(guān)系及比較內(nèi)存儲器內(nèi)存儲器(簡稱內(nèi)存或主存簡稱內(nèi)存或主存)l存取速度快存取速度快l成本高、容量相對較小成本高、容量相對較小l直接與直接與CPU連接，連接，CPU(指令指令)可以可以對對內(nèi)存中的指令及數(shù)據(jù)進(jìn)行讀、寫操內(nèi)存中的指令及數(shù)據(jù)進(jìn)行讀、寫操作作l屬于揮發(fā)性存儲器屬于揮發(fā)性存儲器( (v

3、olatile) )，用于，用于臨時存放正在運行的程序和數(shù)據(jù)臨時存放正在運行的程序和數(shù)據(jù)內(nèi)存儲器內(nèi)存儲器外存儲器外存儲器CPU指令指令1指令指令2指令指令k指令指令n程序程序數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)m數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)任務(wù)啟動時，執(zhí)行任務(wù)啟動時，執(zhí)行該任務(wù)的程序和數(shù)據(jù)該任務(wù)的程序和數(shù)據(jù)將從外存成批傳送到將從外存成批傳送到內(nèi)存內(nèi)存CPU從內(nèi)存中逐條從內(nèi)存中逐條讀取該程序的指令及讀取該程序的指令及相關(guān)的數(shù)據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)將指令的運算處理將指令的運算處理結(jié)果送回內(nèi)存保存結(jié)果送回內(nèi)存保存任務(wù)完成后，將處任務(wù)完成后，將處理得到的全部結(jié)果成理得到的全部結(jié)果成批傳送到外存以長久批傳送到外存以長久保存保存 逐 條 執(zhí)

4、行逐 條 執(zhí) 行指 令 ， 按 指指 令 ， 按 指令 要 求 完 成令 要 求 完 成對 數(shù) 據(jù) 的 運對 數(shù) 據(jù) 的 運算和處理算和處理外存儲器外存儲器(簡稱外存或輔存簡稱外存或輔存)l存取速度慢存取速度慢l成本低、容量很大成本低、容量很大l不與不與CPU直接連接，直接連接，計算機運行程序時，計算機運行程序時，外存中的程序及相關(guān)數(shù)據(jù)必須先傳送到外存中的程序及相關(guān)數(shù)據(jù)必須先傳送到內(nèi)存，然后才能被內(nèi)存，然后才能被CPU使用。使用。l屬于不揮發(fā)性存儲器屬于不揮發(fā)性存儲器( (Nonvolatile) )，用于長久存放系統(tǒng)中幾乎所有的信息用于長久存放系統(tǒng)中幾乎所有的信息內(nèi)存儲器內(nèi)存儲器 內(nèi)存儲器由

5、稱為存儲器芯片的半導(dǎo)體集成內(nèi)存儲器由稱為存儲器芯片的半導(dǎo)體集成電路組成，其特點是存取速度比較快，用電路組成，其特點是存取速度比較快，用來臨時存放正在運行的程序、可立即運行來臨時存放正在運行的程序、可立即運行的程序以及相關(guān)數(shù)據(jù)，但是容量小、價格的程序以及相關(guān)數(shù)據(jù)，但是容量小、價格相對貴。相對貴。半導(dǎo)體存儲芯片按照是否可以隨機的讀寫，半導(dǎo)體存儲芯片按照是否可以隨機的讀寫，可以分為兩大類：可以分為兩大類：l隨機存取存儲器（隨機存取存儲器（RAM）l只讀存儲器只讀存儲器(ROM)隨機存儲器隨機存儲器 隨機存儲器（隨機存儲器（Random Access Memory，RAM）也）也稱為可讀寫存儲器，對其

6、可以進(jìn)行讀寫操作，是一種易失稱為可讀寫存儲器，對其可以進(jìn)行讀寫操作，是一種易失性存儲器，在機器關(guān)閉或斷電后其中的信息會全部丟失。性存儲器，在機器關(guān)閉或斷電后其中的信息會全部丟失。RAM目前多采用目前多采用MOS型半導(dǎo)體集成電路芯片制成，根據(jù)型半導(dǎo)體集成電路芯片制成，根據(jù)其保存數(shù)據(jù)的機理又可分為其保存數(shù)據(jù)的機理又可分為DRAM和和SRAM兩種：兩種：（1）DRAM(動態(tài)隨機存取存儲器動態(tài)隨機存取存儲器)。芯片的電路簡單，。芯片的電路簡單，集成度高，功耗小，成本較低，適合使用于內(nèi)存儲器的主集成度高，功耗小，成本較低，適合使用于內(nèi)存儲器的主體部分。但是它的速度較慢，一般要比體部分。但是它的速度較慢，

7、一般要比CPU慢得多。慢得多。（2）SRAM（靜態(tài)隨機存取存儲器）。與（靜態(tài)隨機存取存儲器）。與DRAM相比，相比，它的電路較復(fù)雜，集成度低，功耗較大，制造成本高，價它的電路較復(fù)雜，集成度低，功耗較大，制造成本高，價格貴，但工作速度很快，適合用作高速緩沖存儲器格貴，但工作速度很快，適合用作高速緩沖存儲器cache。只讀存儲器只讀存儲器 只讀存儲器（只讀存儲器（Read Only Memory，ROM），一般情），一般情況下，對其只能進(jìn)行讀取操作，不能進(jìn)行寫操作，是一種況下，對其只能進(jìn)行讀取操作，不能進(jìn)行寫操作，是一種非易失性存儲器，能夠永久或半永久地保存信息，在機器非易失性存儲器，能夠永久或半

8、永久地保存信息，在機器關(guān)閉或斷電后，保存在關(guān)閉或斷電后，保存在ROM中的信息也不會丟失，所以中的信息也不會丟失，所以也叫做非易失性存儲器。也叫做非易失性存儲器。ROM根據(jù)內(nèi)容是否可以在線改寫，分為根據(jù)內(nèi)容是否可以在線改寫，分為:l不可在線改寫內(nèi)容的不可在線改寫內(nèi)容的ROM，如，如PROM、EPROM等等l可在線改寫的可在線改寫的Flash ROM（快擦除（快擦除ROM，或閃爍存儲器，或閃爍存儲器，簡稱為閃存），這是一種新型的非易失型存儲器，在低電壓簡稱為閃存），這是一種新型的非易失型存儲器，在低電壓情況下，存儲在其中的信息可讀不可寫，在高電壓情況下，情況下，存儲在其中的信息可讀不可寫，在高電壓

9、情況下，存儲在其中的信息可以被修改或刪除，存儲在其中的信息可以被修改或刪除，F(xiàn)lash ROM在在PC機機中用于存儲中用于存儲BIOS程序，它還可使用在數(shù)碼相機和程序，它還可使用在數(shù)碼相機和U盤中。盤中。半導(dǎo)體存儲器的類型半導(dǎo)體存儲器的類型 半導(dǎo)體存儲器隨機存取存儲器RAM只讀存儲器ROM靜態(tài)隨機存儲器SRAM動態(tài)隨機存儲器DRAM不可在線改寫內(nèi)容的ROM快擦除存儲器（Flash ROM）內(nèi)存內(nèi)存 內(nèi)存由許多的單元組成，每個內(nèi)存單元存內(nèi)存由許多的單元組成，每個內(nèi)存單元存放放1個字節(jié)，每個存儲單元有一個編號，個字節(jié)，每個存儲單元有一個編號，稱為內(nèi)存地址。稱為內(nèi)存地址。存儲器的存儲容量就是指它所包

10、含的存儲存儲器的存儲容量就是指它所包含的存儲單元的總和。單元的總和。例題：計算機中地址線數(shù)目決定了例題：計算機中地址線數(shù)目決定了CPU可可直接訪問的存儲空間大小，若計算機地址直接訪問的存儲空間大小，若計算機地址線數(shù)目為線數(shù)目為32，則能訪問的存儲空間大小，則能訪問的存儲空間大小為為232B=4GB。存儲器的存取時間存儲器的存取時間 存儲器的存取時間是指從存儲器的存取時間是指從CPU給出存儲器給出存儲器地址開始到存儲器讀出數(shù)據(jù)并送到地址開始到存儲器讀出數(shù)據(jù)并送到CPU（或者是把（或者是把CPU數(shù)據(jù)寫入存儲器）所需的數(shù)據(jù)寫入存儲器）所需的時間。時間。主存儲器存取時間的單位是主存儲器存取時間的單位是

11、ns內(nèi)存條內(nèi)存條 PC機主存儲器由機主存儲器由14個內(nèi)存條組成，內(nèi)存條是由若干片個內(nèi)存條組成，內(nèi)存條是由若干片DRAM芯片焊裝在一小條印制電路板上制成。芯片焊裝在一小條印制電路板上制成。內(nèi)存條必須插在主板上的內(nèi)存條插槽中才能使用，目前流行內(nèi)存條必須插在主板上的內(nèi)存條插槽中才能使用，目前流行的是的是DDR2和和DDR3內(nèi)存條，它們均采用雙列直插式，其觸內(nèi)存條，它們均采用雙列直插式，其觸點分布在內(nèi)存條的兩面，點分布在內(nèi)存條的兩面，DDR2 和和DDR3均有均有240個引腳，個引腳，但不可互換使用。但不可互換使用。PC機主板中一般都配備有機主板中一般都配備有2個或個或4個內(nèi)存條插槽個內(nèi)存條插槽 。外

12、存儲器外存儲器 計算機傳統(tǒng)的外存儲器是軟盤、硬盤、磁計算機傳統(tǒng)的外存儲器是軟盤、硬盤、磁帶等，它們已經(jīng)使用了幾十年。帶等，它們已經(jīng)使用了幾十年。近十多年來，各種光盤、近十多年來，各種光盤、U盤、移動硬盤盤、移動硬盤和存儲卡的普及應(yīng)用，為大容量信息存儲和存儲卡的普及應(yīng)用，為大容量信息存儲提供了更多的選擇。提供了更多的選擇。 軟盤軟盤 軟盤是一種涂有磁性物質(zhì)的聚酯塑料薄膜圓盤。軟盤是一種涂有磁性物質(zhì)的聚酯塑料薄膜圓盤。為了防止軟盤被損傷，則將盤片封裝在一個方形為了防止軟盤被損傷，則將盤片封裝在一個方形保護(hù)套中。保護(hù)套中。軟盤的尺寸有多種，目前常見的是軟盤的尺寸有多種，目前常見的是3.5英寸軟盤。英

13、寸軟盤。在軟盤上有兩個重要的部分：在軟盤上有兩個重要的部分：l一是讀寫窗口，軟盤驅(qū)動器的讀寫磁頭通過此完成數(shù)一是讀寫窗口，軟盤驅(qū)動器的讀寫磁頭通過此完成數(shù)據(jù)的讀寫操作；據(jù)的讀寫操作；l二是寫保護(hù)口，這是軟盤上的一個數(shù)據(jù)保護(hù)裝置，主二是寫保護(hù)口，這是軟盤上的一個數(shù)據(jù)保護(hù)裝置，主要用于防止數(shù)據(jù)被誤刪除或病毒的侵入。要用于防止數(shù)據(jù)被誤刪除或病毒的侵入。軟盤軟盤 軟盤盤片表面由里向外分成許多同心圓，稱為磁軟盤盤片表面由里向外分成許多同心圓，稱為磁道，每個磁道都有對應(yīng)的編號稱為磁道號，最外道，每個磁道都有對應(yīng)的編號稱為磁道號，最外道為道為0磁道，磁道號從外向內(nèi)越來越大；磁道，磁道號從外向內(nèi)越來越大；每條

14、磁道還被分割成若干扇形稱為扇區(qū)，每個扇每條磁道還被分割成若干扇形稱為扇區(qū)，每個扇區(qū)的容量通常為區(qū)的容量通常為512字節(jié)。字節(jié)。而磁道和扇區(qū)的劃分是在對磁盤格式化時完成的，而磁道和扇區(qū)的劃分是在對磁盤格式化時完成的，以產(chǎn)生固定大小的磁盤容量。以產(chǎn)生固定大小的磁盤容量。軟盤在出廠時就已經(jīng)格式化完成，并且一般是產(chǎn)軟盤在出廠時就已經(jīng)格式化完成，并且一般是產(chǎn)生生80個磁道，每個磁道有個磁道，每個磁道有18個扇區(qū)，有正反兩個扇區(qū)，有正反兩面，其容量為面，其容量為1.44MB。硬盤硬盤 硬盤存儲器（硬盤存儲器（Hard Disc Drive），也就是硬盤，也稱為溫徹），也就是硬盤，也稱為溫徹斯特盤斯特盤(簡

15、稱溫盤簡稱溫盤)。硬盤是計算機最重要的外存儲器，現(xiàn)代的。硬盤是計算機最重要的外存儲器，現(xiàn)代的計算機都可以安裝有一個或多個硬盤。硬盤由硬盤片、主軸、計算機都可以安裝有一個或多個硬盤。硬盤由硬盤片、主軸、移動臂、磁頭、控制電路和接口等幾個部分組成。移動臂、磁頭、控制電路和接口等幾個部分組成。 硬盤的主要性能指標(biāo)硬盤的主要性能指標(biāo)存儲容量存儲容量平均存取時間平均存取時間 數(shù)據(jù)傳輸速率數(shù)據(jù)傳輸速率緩存容量緩存容量 與主機的接口與主機的接口 硬盤故障表現(xiàn)硬盤故障表現(xiàn) 能進(jìn)入能進(jìn)入Windows系統(tǒng)，但是運行程序系統(tǒng)，但是運行程序出錯，同時運行磁盤掃描也不能通過，經(jīng)出錯，同時運行磁盤掃描也不能通過，經(jīng)常在

16、掃描時候緩慢停滯甚至死機。這種現(xiàn)常在掃描時候緩慢停滯甚至死機。這種現(xiàn)象可能是硬盤的問題；象可能是硬盤的問題；能進(jìn)入能進(jìn)入Windows，運行磁盤掃描程序，運行磁盤掃描程序直接發(fā)現(xiàn)錯誤甚至是壞道；直接發(fā)現(xiàn)錯誤甚至是壞道；在在BIOS里突然無法識別硬盤，或是能里突然無法識別硬盤，或是能識別硬盤但無法用操作系統(tǒng)找到硬盤，這識別硬盤但無法用操作系統(tǒng)找到硬盤，這是最嚴(yán)重的故障。是最嚴(yán)重的故障。使用硬盤注意事項使用硬盤注意事項 正在對硬盤讀寫時不能關(guān)掉電源；正在對硬盤讀寫時不能關(guān)掉電源； 保持使用環(huán)境的清潔衛(wèi)生，注意防塵；控制環(huán)保持使用環(huán)境的清潔衛(wèi)生，注意防塵；控制環(huán)境溫度，防止高溫、潮濕和磁場的影響；境

17、溫度，防止高溫、潮濕和磁場的影響；防止硬盤受震動，工作時不要移動機器；防止硬盤受震動，工作時不要移動機器；及時對硬盤內(nèi)容進(jìn)行整理，包括目錄的整理、及時對硬盤內(nèi)容進(jìn)行整理，包括目錄的整理、文件的清理、磁盤碎片整理等；文件的清理、磁盤碎片整理等；防止計算機病毒對硬盤的破壞，對硬盤定期進(jìn)防止計算機病毒對硬盤的破壞，對硬盤定期進(jìn)行病毒檢測；行病毒檢測；可移動存儲器可移動存儲器 目前廣泛使用的移動存儲器有目前廣泛使用的移動存儲器有U盤（閃存盤（閃存盤）、移動硬盤和存儲卡。盤）、移動硬盤和存儲卡。 U盤盤 U盤盤(閃存盤或優(yōu)盤閃存盤或優(yōu)盤)是采用是采用Flash Memory作為存儲器的作為存儲器的移動存

18、儲設(shè)備。優(yōu)盤具有斷電后其中數(shù)據(jù)不會丟失的特點移動存儲設(shè)備。優(yōu)盤具有斷電后其中數(shù)據(jù)不會丟失的特點重量輕，體積小，攜帶方便，容量與軟盤相比則大得多，可重量輕，體積小，攜帶方便，容量與軟盤相比則大得多，可以達(dá)到以達(dá)到8G以上以上無需外接電源，直接采用無需外接電源，直接采用USB接口的電壓電源，支持即插即接口的電壓電源，支持即插即用用U盤的使用讀寫速度快，數(shù)據(jù)保存時間長，對盤的使用讀寫速度快，數(shù)據(jù)保存時間長，對U盤可以進(jìn)行盤可以進(jìn)行百萬次以上的反復(fù)擦寫，使用壽命比較長。百萬次以上的反復(fù)擦寫，使用壽命比較長。移動硬盤移動硬盤優(yōu)盤的的容量和軟盤相比有一定的優(yōu)勢，但是當(dāng)需要存儲視優(yōu)盤的的容量和軟盤相比有一定

19、的優(yōu)勢，但是當(dāng)需要存儲視頻、圖像等文件時，容量則遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，需要使用大容量的存頻、圖像等文件時，容量則遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，需要使用大容量的存儲器移動硬盤。儲器移動硬盤。 移動硬盤容量大，現(xiàn)在移動硬盤容量達(dá)到移動硬盤容量大，現(xiàn)在移動硬盤容量達(dá)到500GB，最高可，最高可以達(dá)到以達(dá)到4TB，它的速度快，其體積小，一般只有手掌大小，它的速度快，其體積小，一般只有手掌大小，易于攜帶，使用也非常方便，支持即插即用，并且其安全性易于攜帶，使用也非常方便，支持即插即用，并且其安全性高，具有防震功能，在劇烈震動時盤片自動停止旋轉(zhuǎn)并將磁高，具有防震功能，在劇烈震動時盤片自動停止旋轉(zhuǎn)并將磁頭復(fù)位到安全區(qū)，防止磁片損壞。頭復(fù)位

20、到安全區(qū)，防止磁片損壞。存儲卡存儲卡 存儲卡是閃存做成的固態(tài)存儲器，形狀為扁平的長方形或正存儲卡是閃存做成的固態(tài)存儲器，形狀為扁平的長方形或正方形，可插拔。方形，可插拔?，F(xiàn)在存儲卡的種類較多，如現(xiàn)在存儲卡的種類較多，如SD卡、卡、CF卡、卡、MS卡和卡和MMC卡卡等，它們具有與等，它們具有與U盤相同的多種優(yōu)點，但只有配置了讀卡器盤相同的多種優(yōu)點，但只有配置了讀卡器的的PC機才能對這些存儲卡進(jìn)行讀寫操作。機才能對這些存儲卡進(jìn)行讀寫操作。 光盤光盤 自從光存儲技術(shù)誕生以來，光盤存儲器獲得迅速發(fā)自從光存儲技術(shù)誕生以來，光盤存儲器獲得迅速發(fā)展，形成了展，形成了CD、DVD和和BD三代光盤存儲器產(chǎn)品。三

21、代光盤存儲器產(chǎn)品。 分分代代年年代代名稱名稱激光類激光類型型存儲容存儲容量量第第1 1代代1981982 2CDCD光盤存儲光盤存儲器器紅外光紅外光 650MB650MB第第2 2代代1991995 5DVDDVD光盤存光盤存儲器儲器紅光紅光4.7GB4.7GB第第3 3代代2002006 6BDBD光盤存儲光盤存儲器器藍(lán)光藍(lán)光25GB25GB光盤存儲器的結(jié)構(gòu)與原理光盤存儲器的結(jié)構(gòu)與原理 光盤存儲器由光盤片和光盤驅(qū)動器兩個部分組成。光盤存儲器由光盤片和光盤驅(qū)動器兩個部分組成。光盤片用于存儲數(shù)據(jù)，其基片是一種耐熱的有機光盤片用于存儲數(shù)據(jù)，其基片是一種耐熱的有機玻璃，直徑大多為玻璃，直徑大多為120mm（約（約5英寸），用于英寸），用于記錄數(shù)據(jù)的是一條由里向外的連續(xù)的螺旋狀光道。記錄數(shù)據(jù)的是一條由里向外的連續(xù)的螺旋狀光道。光盤存儲數(shù)據(jù)的原理與磁盤不同，它通過在盤面光盤存儲數(shù)據(jù)的原理與磁盤不同，它通過在盤面上壓制凹坑的方法來記錄信息，凹坑的邊緣處表上壓制凹坑的方法來記錄信