第2章26外存儲器

2.6外存儲器2.6.1軟盤存儲器2.6.2硬盤存儲器2.6.3光盤存儲器PC機(jī)中的外存儲器硬盤存儲器軟盤驅(qū)動器CD-ROM驅(qū)動器2.6.1軟盤存儲器軟盤存儲器=軟驅(qū)+軟盤片+軟盤控制器信息的存儲介質(zhì)3.5英寸軟盤片信息的讀寫裝置軟盤驅(qū)動器(軟驅(qū))軟盤控制器:CPU與軟盤驅(qū)動器的接口電路(IDE接口)優(yōu)點(diǎn)：存儲介質(zhì)（軟盤片）可更換、攜帶方便、價(jià)格便宜缺點(diǎn)：容量太小(安裝在臺式PC的機(jī)架上)軟盤片的結(jié)構(gòu)目前主要使用3.5英寸軟盤寫保護(hù)孔軸盤連接孔軟盤片是兩面涂滿了磁性材料一張圓形軟塑料片盤片被封裝在一個(gè)硬塑料保護(hù)殼中讀寫窗(快門)是可移動的金屬套，軟盤工作時(shí)才打開移動翼片，露出寫保護(hù)口，信息就無法記錄到盤片，從而實(shí)現(xiàn)了寫保護(hù)磁道扇區(qū)磁盤的磁道和扇區(qū)磁盤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，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)的存儲容量均為512字節(jié)。每個(gè)扇區(qū)都有一個(gè)編號注：所謂磁盤的格式化操作，就是在盤面上劃分磁道和扇區(qū)，并在扇區(qū)中填寫扇區(qū)號等信息的過程3.5英寸軟盤片存儲容量的計(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:0-79)每個(gè)磁道劃分為18個(gè)扇區(qū)(編號:1-18)每個(gè)扇區(qū)的存儲容量為512字節(jié)所以，每張盤片的總存儲容量為存儲容量=28018512=1.44MB缺點(diǎn)：盤片容量太小單位存儲容量的成本：軟盤片>優(yōu)盤！優(yōu)盤：512MB～1GB（100元）軟盤驅(qū)動器工作過程驅(qū)動器的主軸驅(qū)動系統(tǒng)帶動軟盤片不停地旋轉(zhuǎn)若光線透過寫保護(hù)窗，則禁止寫操作定位系統(tǒng)將磁頭定位到指定的磁道，進(jìn)行信息的讀寫快門打開2.6.2硬盤存儲器硬盤存儲器的結(jié)構(gòu)（溫徹斯特硬盤）移動臂控制電路主軸硬盤片鋁合金、玻璃磁頭接口硬盤上的數(shù)據(jù)定位的三個(gè)參數(shù)：

柱面號扇區(qū)號磁頭號完成一次讀寫操作大約10ms左右，為此硬盤通過將數(shù)據(jù)暫存在一個(gè)比其速度快的多的緩沖區(qū)中來提高它與株距交換數(shù)據(jù)的速度（硬盤高速緩存cache)硬盤高速緩存cache：由DRAM芯片構(gòu)成信息的平均存取時(shí)間磁盤上的信息以扇區(qū)為單位進(jìn)行讀寫，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)軸碟片硬盤存儲器的性能指標(biāo)（1）容量：以GB為單位，目前硬盤單碟容量約為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,硬盤的內(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）接口選購硬盤時(shí)：存儲容量、平均存取時(shí)間、緩存大小、內(nèi)部傳輸速率、接口類型移動存儲器之1——優(yōu)盤采用Flash存儲器（閃存）芯片，體積小，重量輕容量可以按需要而定（256MB～2GB），具有寫保護(hù)功能數(shù)據(jù)保存安全可靠，使用壽命長使用USB接口，即插即用，支持熱插拔(必須先停止工作)讀寫速度比軟盤快可以模擬軟驅(qū)和硬盤啟動操作系統(tǒng)移動存儲器之2——移動硬盤存儲容量大（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)），安全可靠移動硬盤2.6.3光盤存儲器光盤存儲器的分類按存儲容量分：CD光盤：大約650MBDVD光盤：(單面單層)大約4.7GB按存儲特性分：CD-ROM/DVD-ROM:可讀、不可寫CD-R/DVD-R:可讀、可寫，但不能改寫CD-RW/DVD-RW:可讀、可寫，且可以改寫(1000-1500次）速度比硬盤慢第一代CD-ROM驅(qū)動器的速率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光盤的信息記錄原理(1)CD光盤的螺旋形光道凹坑的邊緣用來表示“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)長度(~2.08x),2)數(shù)據(jù)軌道間隔更緊密(~2.16x),3)采用較短波長的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)較少的段開銷(~1.06x).光盤刻錄機(jī)和DVD光盤的容量DVD光盤刻錄機(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盤片的若干規(guī)格：DVD光盤類型120mmDVD存儲容量(GB)80mmDVD存儲容量(GB)單面單層(SS/SL)單面雙層(SS/