第2章26外存儲(chǔ)器

2.6外存儲(chǔ)器2.6.1軟盤(pán)存儲(chǔ)器2.6.2硬盤(pán)存儲(chǔ)器2.6.3光盤(pán)存儲(chǔ)器PC機(jī)中的外存儲(chǔ)器硬盤(pán)存儲(chǔ)器軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器CD-ROM驅(qū)動(dòng)器2.6.1軟盤(pán)存儲(chǔ)器軟盤(pán)存儲(chǔ)器=軟驅(qū)+軟盤(pán)片+軟盤(pán)控制器信息的存儲(chǔ)介質(zhì)3.5英寸軟盤(pán)片信息的讀寫(xiě)裝置軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器(軟驅(qū))軟盤(pán)控制器:CPU與軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的接口電路(IDE接口)優(yōu)點(diǎn)：存儲(chǔ)介質(zhì)（軟盤(pán)片）可更換、攜帶方便、價(jià)格便宜缺點(diǎn)：容量太小(安裝在臺(tái)式PC的機(jī)架上)軟盤(pán)片的結(jié)構(gòu)目前主要使用3.5英寸軟盤(pán)寫(xiě)保護(hù)孔軸盤(pán)連接孔軟盤(pán)片是兩面涂滿了磁性材料一張圓形軟塑料片盤(pán)片被封裝在一個(gè)硬塑料保護(hù)殼中讀寫(xiě)窗(快門(mén))是可移動(dòng)的金屬套，軟盤(pán)工作時(shí)才打開(kāi)移動(dòng)翼片，露出寫(xiě)保護(hù)口，信息就無(wú)法記錄到盤(pán)片，從而實(shí)現(xiàn)了寫(xiě)保護(hù)磁道扇區(qū)磁盤(pán)的磁道和扇區(qū)磁盤(pán)表面被分為許多同心圓，每個(gè)同心圓稱為一個(gè)磁道。每個(gè)磁道都有一個(gè)編號(hào)，最外面的是0磁道

每個(gè)磁道被劃分為若干段（段又叫扇區(qū)），每個(gè)扇區(qū)的存儲(chǔ)容量均為512字節(jié)。每個(gè)扇區(qū)都有一個(gè)編號(hào)注：所謂磁盤(pán)的格式化操作，就是在盤(pán)面上劃分磁道和扇區(qū)，并在扇區(qū)中填寫(xiě)扇區(qū)號(hào)等信息的過(guò)程3.5英寸軟盤(pán)片存儲(chǔ)容量的計(jì)算共2個(gè)記錄面（雙面記錄）每個(gè)記錄面80個(gè)磁道(編號(hào):0-79)每個(gè)磁道劃分為18個(gè)扇區(qū)(編號(hào):1-18)每個(gè)扇區(qū)的存儲(chǔ)容量為512字節(jié)所以，每張盤(pán)片的總存儲(chǔ)容量為存儲(chǔ)容量=28018512=1.44MB缺點(diǎn)：盤(pán)片容量太小單位存儲(chǔ)容量的成本：軟盤(pán)片>優(yōu)盤(pán)！優(yōu)盤(pán)：512MB～1GB（100元）軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器工作過(guò)程驅(qū)動(dòng)器的主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)軟盤(pán)片不停地旋轉(zhuǎn)若光線透過(guò)寫(xiě)保護(hù)窗，則禁止寫(xiě)操作定位系統(tǒng)將磁頭定位到指定的磁道，進(jìn)行信息的讀寫(xiě)快門(mén)打開(kāi)2.6.2硬盤(pán)存儲(chǔ)器硬盤(pán)存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)（溫徹斯特硬盤(pán)）移動(dòng)臂控制電路主軸硬盤(pán)片鋁合金、玻璃磁頭接口硬盤(pán)上的數(shù)據(jù)定位的三個(gè)參數(shù)：

柱面號(hào)扇區(qū)號(hào)磁頭號(hào)完成一次讀寫(xiě)操作大約10ms左右，為此硬盤(pán)通過(guò)將數(shù)據(jù)暫存在一個(gè)比其速度快的多的緩沖區(qū)中來(lái)提高它與株距交換數(shù)據(jù)的速度（硬盤(pán)高速緩存cache)硬盤(pán)高速緩存cache：由DRAM芯片構(gòu)成信息的平均存取時(shí)間磁盤(pán)上的信息以扇區(qū)為單位進(jìn)行讀寫(xiě)，平均存取時(shí)間為：

T=尋道時(shí)間+旋轉(zhuǎn)等待時(shí)間+數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間尋道時(shí)間——磁頭尋找到指定磁道所需時(shí)間(大約5ms)旋轉(zhuǎn)等待時(shí)間——指定扇區(qū)旋轉(zhuǎn)到磁頭下方所需要的時(shí)間(大約4～6ms)(轉(zhuǎn)速：4200/5400/7200/10000rpm每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù))數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間——(大約0.01ms/扇區(qū))磁頭磁道旋轉(zhuǎn)軸碟片硬盤(pán)存儲(chǔ)器的性能指標(biāo)（1）容量：以GB為單位，目前硬盤(pán)單碟容量約為40～100GB一般有1-4片，數(shù)目不宜多，提高單碟容量是提高硬盤(pán)容量的關(guān)鍵。（2）平均存取時(shí)間：在幾ms～幾十ms之間，由硬盤(pán)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，目前是8MB以上（4）數(shù)據(jù)傳輸速率外部傳輸速率指主機(jī)從（向）硬盤(pán)緩存讀出（寫(xiě)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(pán)在盤(pán)片上讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的速度，轉(zhuǎn)速越高內(nèi)部傳輸速率越快,硬盤(pán)的內(nèi)部傳輸速率一般小于外部傳輸速率

（5）與主機(jī)的接口：前些年使用：并行ATA（IDE）接口當(dāng)前流行：串行ATA（SATA）接口選購(gòu)硬盤(pán)時(shí)：存儲(chǔ)容量、平均存取時(shí)間、緩存大小、內(nèi)部傳輸速率、接口類型移動(dòng)存儲(chǔ)器之1——優(yōu)盤(pán)采用Flash存儲(chǔ)器（閃存）芯片，體積小，重量輕容量可以按需要而定（256MB～2GB），具有寫(xiě)保護(hù)功能數(shù)據(jù)保存安全可靠，使用壽命長(zhǎng)使用USB接口，即插即用，支持熱插拔(必須先停止工作)讀寫(xiě)速度比軟盤(pán)快可以模擬軟驅(qū)和硬盤(pán)啟動(dòng)操作系統(tǒng)移動(dòng)存儲(chǔ)器之2——移動(dòng)硬盤(pán)存儲(chǔ)容量大（10GB～100GB）采用USB或IEE1394接口，即插即用，支持熱插拔(必須先停止工作)小巧而便于攜帶速度快（每分鐘4200-5400轉(zhuǎn)），安全可靠移動(dòng)硬盤(pán)2.6.3光盤(pán)存儲(chǔ)器光盤(pán)存儲(chǔ)器的分類按存儲(chǔ)容量分：CD光盤(pán)：大約650MBDVD光盤(pán)：(單面單層)大約4.7GB按存儲(chǔ)特性分：CD-ROM/DVD-ROM:可讀、不可寫(xiě)CD-R/DVD-R:可讀、可寫(xiě)，但不能改寫(xiě)CD-RW/DVD-RW:可讀、可寫(xiě)，且可以改寫(xiě)(1000-1500次）速度比硬盤(pán)慢第一代CD-ROM驅(qū)動(dòng)器的速率150KB/s，目前主流產(chǎn)品的速率在50倍速（7.5MB/s)光驅(qū)與主機(jī)的接口：IDE、USB

按應(yīng)用分：CD唱片；VCD影碟；CD-ROM和CD-RW(計(jì)算機(jī)用)DVD影碟；DVD-ROM和DVD-RW(計(jì)算機(jī)用)CD光盤(pán)的信息記錄原理(1)CD光盤(pán)的螺旋形光道凹坑的邊緣用來(lái)表示“1”，而凹坑和非凹坑的平坦部分表示“0”為什么DVD容量比CD大得多？1)更小的凹點(diǎn)長(zhǎng)度(~2.08x),2)數(shù)據(jù)軌道間隔更緊密(~2.16x),3)采用較短波長(zhǎng)的635nm或650nm的紅色激光,使激光斑點(diǎn)直徑縮小,提高信息的鑒別能力.4)數(shù)據(jù)區(qū)域稍大一點(diǎn)(~1.02x),5)更有效的信道比特調(diào)制(~1.06x),6)更有效的糾錯(cuò)碼(~1.32x),7)較少的段開(kāi)銷(~1.06x).光盤(pán)刻錄機(jī)和DVD光盤(pán)的容量DVD光盤(pán)刻錄機(jī)目前有三大類、五種規(guī)范（DVD-RAM；DVD-R、DVD-RW；DVD+R和DVD+RW）SuperMultiDVD刻錄機(jī)能夠兼容上述大部或全部規(guī)范CD-RW/DVD-ROMCOMBO（簡(jiǎn)稱COMBO），是CD-RW刻錄機(jī)和DVD-ROM組合在一起的一體式光驅(qū)DVD盤(pán)片的若干規(guī)格：DVD光盤(pán)類型120mmDVD存儲(chǔ)容量(GB)80mmDVD存儲(chǔ)容量(GB)單面單層(SS/SL)單面雙層(SS/