掌握存儲(chǔ)器的特性

1、任務(wù)2 掌握存儲(chǔ)器的特性2.2.1 內(nèi)存儲(chǔ)器2.2.2 外存儲(chǔ)器1存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中具有記憶存儲(chǔ)功能的設(shè)備，負(fù)責(zé)程序、數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)和管理。計(jì)算機(jī)主要采用半導(dǎo)體器件和磁性介質(zhì)來(lái)存儲(chǔ)信息。按照用途來(lái)分:主存儲(chǔ)器（內(nèi)存儲(chǔ)器，又簡(jiǎn)稱為“內(nèi)存”）輔助存儲(chǔ)器（外存儲(chǔ)器，又簡(jiǎn)稱為“外存”）主存儲(chǔ)器與CPU直接相連，用來(lái)存放正在執(zhí)行的程序和處理的數(shù)據(jù)輔助存儲(chǔ)器不與CPU直接相連，可以永久性地保存計(jì)算機(jī)中幾乎所有的信息，并且存儲(chǔ)容量比內(nèi)存儲(chǔ)器大，但速度相對(duì)內(nèi)存儲(chǔ)器慢。2內(nèi)存與外存的關(guān)系及比較內(nèi)存儲(chǔ)器(簡(jiǎn)稱內(nèi)存或主存)存取速度快成本高、容量相對(duì)較小直接與CPU連接，CPU(指令)可以對(duì)內(nèi)存中的指令及數(shù)

2、據(jù)進(jìn)行讀、寫操作屬于揮發(fā)性存儲(chǔ)器(volatile)，用于臨時(shí)存放正在運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)內(nèi)存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器CPU指令1指令2指令k指令n程序數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)m數(shù)據(jù)任務(wù)啟動(dòng)時(shí)，執(zhí)行該任務(wù)的程序和數(shù)據(jù)將從外存成批傳送到內(nèi)存CPU從內(nèi)存中逐條讀取該程序的指令及相關(guān)的數(shù)據(jù)將指令的運(yùn)算處理結(jié)果送回內(nèi)存保存任務(wù)完成后，將處理得到的全部結(jié)果成批傳送到外存以長(zhǎng)久保存逐條執(zhí)行指令，按指令要求完成對(duì)數(shù)據(jù)的運(yùn)算和處理外存儲(chǔ)器(簡(jiǎn)稱外存或輔存)存取速度慢成本低、容量很大不與CPU直接連接，計(jì)算機(jī)運(yùn)行程序時(shí)，外存中的程序及數(shù)據(jù)必須先傳送到內(nèi)存，然后才能被CPU使用。屬于不揮發(fā)性存儲(chǔ)(Nonvolatile)，用于長(zhǎng)久存放系

3、統(tǒng)中幾乎所有的信息32.2.1 內(nèi)存儲(chǔ)器 內(nèi)存儲(chǔ)器由稱為存儲(chǔ)器芯片的半導(dǎo)體集成電路組成，其特點(diǎn)是存取速度比較快，用來(lái)臨時(shí)存放正在運(yùn)行的程序、可立即運(yùn)行的程序以及相關(guān)數(shù)據(jù)，但是容量小、價(jià)格相對(duì)貴。半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片按照是否可以隨機(jī)的讀寫，可以分為兩大類：隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）只讀存儲(chǔ)器(ROM)41. 隨機(jī)存儲(chǔ)器 隨機(jī)存儲(chǔ)器（Random Access Memory，RAM）也稱為可讀寫存儲(chǔ)器，對(duì)其可以進(jìn)行讀寫操作，是一種易失性存儲(chǔ)器，在機(jī)器關(guān)閉或斷電后其中的信息會(huì)全部丟失。RAM目前多采用MOS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(jī)理又可分為DRAM和SRAM兩種：（1）DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)

4、存取存儲(chǔ)器)。芯片的電路簡(jiǎn)單，集成度高，功耗小，成本較低，適合使用于內(nèi)存儲(chǔ)器的主體部分。但是它的速度較慢，一般要比CPU慢得多。（2）SRAM（靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器）。與DRAM相比，它的電路較復(fù)雜，集成度低，功耗較大，制造成本高，價(jià)格貴，但工作速度很快，適合用作高速緩沖存儲(chǔ)器cache。52. 只讀存儲(chǔ)器 只讀存儲(chǔ)器（Read Only Memory，ROM），一般情況下，對(duì)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(chǔ)器，能夠永久或半永久地保存信息，在機(jī)器關(guān)閉或斷電后，保存在ROM中的信息也不會(huì)丟失，所以也叫做非易失性存儲(chǔ)器。ROM根據(jù)內(nèi)容是否可以在線改寫，分為:不可在線改寫內(nèi)容的R

5、OM，如PROM、EPROM等可在線改寫的Flash ROM（快擦除ROM，或閃爍存儲(chǔ)器，簡(jiǎn)稱為閃存），這是一種新型的非易失型存儲(chǔ)器，在低電壓情況下，存儲(chǔ)在其中的信息可讀不可寫，在高電壓情況下，存儲(chǔ)在其中的信息可以被修改或刪除，F(xiàn)lash ROM在PC機(jī)中用于存儲(chǔ)BIOS程序，它還可使用在數(shù)碼相機(jī)和U盤中。6半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的類型 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM只讀存儲(chǔ)器ROM靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器SRAM動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器DRAM不可在線改寫內(nèi)容的ROM快擦除存儲(chǔ)器（Flash ROM）7內(nèi)存 內(nèi)存由許多的單元組成，每個(gè)內(nèi)存單元存放1個(gè)字節(jié)，每個(gè)存儲(chǔ)單元有一個(gè)編號(hào)，稱為內(nèi)存地址。存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量就是指它所

6、包含的存儲(chǔ)單元的總和。例題：計(jì)算機(jī)中地址線數(shù)目決定了CPU可直接訪問(wèn)的存儲(chǔ)空間大小，若計(jì)算機(jī)地址線數(shù)目為32，則能訪問(wèn)的存儲(chǔ)空間大小為232B=4GB。8存儲(chǔ)器的存取時(shí)間 存儲(chǔ)器的存取時(shí)間是指從CPU給出存儲(chǔ)器地址開始到存儲(chǔ)器讀出數(shù)據(jù)并送到CPU（或者是把CPU數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)器）所需的時(shí)間。主存儲(chǔ)器存取時(shí)間的單位是ns9內(nèi)存條 PC機(jī)主存儲(chǔ)器由14個(gè)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。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DDR2和DDR3內(nèi)存條，它們均采用雙列直插式，其觸點(diǎn)分布在內(nèi)存條的兩面，DDR2 和DDR3均有240個(gè)引腳，但不可互換使

7、用。PC機(jī)主板中一般都配備有2個(gè)或4個(gè)內(nèi)存條插槽 。102.2.2 外存儲(chǔ)器 計(jì)算機(jī)傳統(tǒng)的外存儲(chǔ)器是軟盤、硬盤、磁帶等，它們已經(jīng)使用了幾十年。近十多年來(lái)，各種光盤、U盤、移動(dòng)硬盤和存儲(chǔ)卡的普及應(yīng)用，為大容量信息存儲(chǔ)提供了更多的選擇。 11硬盤驅(qū)動(dòng)器的選購(gòu) 1硬盤的物理結(jié)構(gòu)2硬盤的邏輯結(jié)構(gòu) 3如何選購(gòu)硬盤12硬盤 硬盤存儲(chǔ)器（Hard Disc Drive），也就是硬盤，也稱為溫徹斯特盤(簡(jiǎn)稱溫盤)。硬盤是計(jì)算機(jī)最重要的外存儲(chǔ)器，現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)都可以安裝有一個(gè)或多個(gè)硬盤。硬盤由硬盤片、主軸、移動(dòng)臂、磁頭、控制電路和接口等幾個(gè)部分組成。 13硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)（1）盤面和磁頭盤面號(hào)又稱磁頭號(hào)。（2）磁道

8、磁盤在格式化時(shí)被劃分成許多同心圓，這些同心圓軌跡叫做磁道（Track）。磁道從外向內(nèi)從0開始順序編號(hào) （3）柱面所有盤面上的半徑相同的一組磁道構(gòu)成一個(gè)圓柱，通常稱做柱面（Cylinder），每個(gè)圓柱上的磁頭由上而下從“0”開始編號(hào)磁盤的柱面數(shù)與一個(gè)盤面上的磁道數(shù)是相等的（4）扇區(qū)操作系統(tǒng)以扇區(qū)（Sector）形式將信息存儲(chǔ)在硬盤上，硬盤每個(gè)扇區(qū)可以存放512個(gè)字節(jié)的信息 14硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)因此，硬盤上的數(shù)據(jù)需要使用三個(gè)參數(shù)來(lái)定位：柱面號(hào)、扇區(qū)號(hào)、磁頭號(hào)。硬盤容量的計(jì)算公式如下： 硬盤的容量=柱面數(shù)磁頭數(shù)扇區(qū)數(shù)512B15如何選購(gòu)硬盤 （1）容量：目前硬盤單碟容量約為幾百個(gè)GB（2）平均存取時(shí)間

9、：在幾ms幾十ms之間，由硬盤的旋轉(zhuǎn)速度、磁頭尋道時(shí)間和數(shù)據(jù)傳輸速率所決定（3）緩存容量：原則上越大越好，通常為幾MB幾十MB（4）數(shù)據(jù)傳輸速率外部傳輸速率指主機(jī)從（向）硬盤緩存讀出（寫入）數(shù)據(jù)的速度，與采用的接口類型有關(guān)內(nèi)部傳輸速率指硬盤在盤片上讀寫數(shù)據(jù)的速度，轉(zhuǎn)速越高內(nèi)部傳輸速率越快 （5）與主機(jī)的接口：當(dāng)前流行： 串行ATA（SATA）接口16使用硬盤注意事項(xiàng) 正在對(duì)硬盤讀寫時(shí)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)境溫度，防止高溫、潮濕和磁場(chǎng)的影響；防止硬盤受震動(dòng)，工作時(shí)不要移動(dòng)機(jī)器；及時(shí)對(duì)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；防止計(jì)算機(jī)病毒對(duì)硬

10、盤的破壞，對(duì)硬盤定期進(jìn)行病毒檢測(cè)；17可移動(dòng)存儲(chǔ)器 目前廣泛使用的移動(dòng)存儲(chǔ)器有U盤（閃存盤）、移動(dòng)硬盤和存儲(chǔ)卡。 18U盤 U盤(閃存盤或優(yōu)盤)是采用Flash Memory作為存儲(chǔ)器的移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備。優(yōu)盤具有斷電后其中數(shù)據(jù)不會(huì)丟失的特點(diǎn)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8G以上無(wú)需外接電源，直接采用USB接口的電壓電源，支持即插即用U盤的使用讀寫速度快，數(shù)據(jù)保存時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)U盤可以進(jìn)行百萬(wàn)次以上的反復(fù)擦寫，使用壽命比較長(zhǎng)。19移動(dòng)硬盤優(yōu)盤的的容量和軟盤相比有一定的優(yōu)勢(shì)，但是當(dāng)需要存儲(chǔ)視頻、圖像等文件時(shí)，容量則遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，需要使用大容量的存儲(chǔ)器移動(dòng)硬盤。 移動(dòng)硬盤容量大，現(xiàn)在

11、移動(dòng)硬盤容量達(dá)500GB，最高可以達(dá)到4TB，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，并且其安全性高，具有防震功能，在劇烈震動(dòng)時(shí)盤片自動(dòng)停止旋轉(zhuǎn)并將磁頭復(fù)位到安全區(qū)，防止磁片損壞。20存儲(chǔ)卡 存儲(chǔ)卡是閃存做成的固態(tài)存儲(chǔ)器，形狀為扁平的長(zhǎng)方形或正方形，可插拔?，F(xiàn)在存儲(chǔ)卡的種類較多，如SD卡、CF卡、MS卡和MMC卡等，它們具有與U盤相同的多種優(yōu)點(diǎn)，但只有配置了讀卡器的PC機(jī)才能對(duì)這些存儲(chǔ)卡進(jìn)行讀寫操作。21光盤存儲(chǔ)器光盤存儲(chǔ)器由光盤片和光盤驅(qū)動(dòng)器兩個(gè)部分組成。光盤片用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，其基片是一種耐熱的有機(jī)玻璃，直徑大多為120mm（約5英寸），用于記錄數(shù)據(jù)的是

12、一條由里向外的連續(xù)的螺旋狀光道。光盤存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的原理與磁盤不同，它通過(guò)在盤面上壓制凹坑的方法來(lái)記錄信息，凹坑的邊緣處表示“1”，而凹坑內(nèi)和凹坑外的平坦部分表示“0”，信息的讀出需要使用激光進(jìn)行分辨和識(shí)別。 22 光盤驅(qū)動(dòng)器自從光存儲(chǔ)技術(shù)誕生以來(lái)，光盤存儲(chǔ)器獲得迅速發(fā)展，形成了CD、DVD和BD三代光盤存儲(chǔ)器產(chǎn)品。 分代年代名稱激光類型存儲(chǔ)容量第1代1982CD光盤存儲(chǔ)器紅外光650MB第2代1995DVD光盤存儲(chǔ)器紅光4.7GB第3代2006BD光盤存儲(chǔ)器藍(lán)光25GB23光驅(qū)的類型 光盤驅(qū)動(dòng)器按其信息讀寫能力分成：只讀光驅(qū)光盤刻錄機(jī)按其可處理的光盤片類型又進(jìn)一步分成：CD只讀光驅(qū)CD刻錄機(jī)DVD只讀光驅(qū)DVD刻錄機(jī)DVD只讀光驅(qū)與CD刻錄機(jī)組合在一起的組合光驅(qū)（所謂的“康寶”）以及、BD只讀光驅(qū)和BD刻錄機(jī)。24光盤片的類型 光盤片是光盤存儲(chǔ)器的信息存儲(chǔ)載體按其存儲(chǔ)容量：CD盤片DVD盤片BD盤片按其信息讀