專轉本計算機課件-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機中的外存儲器硬盤存儲器軟盤驅動器CD-ROM驅動器2.6.1軟盤存儲器軟盤存儲器=軟驅+軟盤片信息的存儲介質3.5英寸軟盤片信息的讀寫裝置軟盤驅動器(軟驅)優(yōu)點：存儲介質（軟盤片）可更換、攜帶方便、價格便宜缺點：容量太小(安裝在臺式PC的機架上)軟盤片的結構目前主要使用3.5英寸軟盤寫保護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硬塑料保護殼中讀寫窗(快門)是可移動的金屬套，軟盤工作時才打開移動翼片，露出寫保護口，信息就無法記錄到盤片，從而實現(xiàn)了寫保護3.5英寸軟盤片存儲容量的計算共2個記錄面（雙面記錄）每個記錄面80個磁道

(編號:0-79)每個磁道劃分為18個扇區(qū)(編號:1-18)每個扇區(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：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）2.6.2硬盤存儲器硬盤發(fā)展歷程溫徹斯特技術1968年IBM公司首次提出“Winchester”技術“溫徹斯特”密封、固定并高速旋轉的鍍磁盤片、磁頭沿盤片徑向移動第一塊采用“溫徹斯特”技術的硬盤

1973年IBM公司制造目前仍然采用“溫徹斯特”模式硬盤存儲器概述作用：長期保存各類信息特點：可讀可寫容量很大成本極低（110GB/100元）技術持續(xù)很快，容量將更大，成本會更低

硬盤存儲器的結構移動臂控制電路主軸硬盤片磁頭接口磁道扇區(qū)磁盤的磁道和扇區(qū)磁盤表面被分為許多同心圓，每個同心圓稱為一個磁道。每個磁道都有一個編號，最外面的是0磁道每個磁道被劃分為若干段（段又叫扇區(qū)），每個扇區(qū)的存儲容量均為512字節(jié)。每個扇區(qū)都有一個編號注：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)號等信息的過程如何增大磁盤片的容量？提高盤片上的信息記錄密度！增加磁道數(shù)目——提高磁道密度增加扇區(qū)數(shù)目——提高位密度

低密度存儲示意圖高密度存儲示意圖位密度道密度位密度道密度硬盤存儲器硬盤的結構和原理（2）硬盤的工作原理磁盤存儲器的數(shù)據(jù)讀/寫是靠磁頭和盤片來實現(xiàn)的。工作時，盤片在主軸電機驅動下勻速旋轉，讀/寫磁頭浮動在盤片上。數(shù)據(jù)按磁道分布。盤片上的磁道從外緣向圓心按0到N順序編號，如下圖所示。磁頭通過磁頭臂安裝在滑動小車上，在驅動和定位機構控制下沿盤片徑向做進、退運動，訪問相應磁道。

扇區(qū)sector盤片platter盤組磁道track磁頭柱面cylinder信息的平均存取時間磁盤上的信息以扇區(qū)為單位進行讀寫，平均存取時間為：

T=尋道時間+旋轉等待時間+數(shù)據(jù)傳輸時間尋道時間——磁頭尋找到指定磁道所需時間(大約5ms)旋轉等待時間——指定扇區(qū)旋轉到磁頭下方所需要的時間(大約4～6ms)(轉速：

4200/5400/7200/10000rpm)數(shù)據(jù)傳輸時間——(大約0.01ms/扇區(qū))磁頭磁道旋轉軸碟片硬盤存儲器的性能指標（1）容量：以GB為單位，目前硬盤單碟容量約為40～100GB（2）平均存取時間：在幾ms～幾十ms之間，由硬盤的旋轉速度、磁頭尋道時間和數(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2MB～8MB（4）數(shù)據(jù)傳輸速率外部傳輸速率指主機從（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內(nèi)部傳輸速率指硬盤在盤片上讀寫數(shù)據(jù)的速度，轉速越高內(nèi)部傳輸速率越快

（5）與主機的接口：前些年使用：并行ATA（IDE）接口當前流行：串行ATA（SATA）接口為什么操作系統(tǒng)中顯示的容量比標稱小?硬盤生產(chǎn)廠商：1KB=1000Byte1MB=1000KB常用軟件：1KB=1024Byte1MB=1024KB以15GB硬盤為例：廠商：15G*1000*1000=15000000Byte而在軟件中將體現(xiàn)為：15000000/1024/1024=14.305GB120G硬盤附：關于硬盤的SATA接口(1)PC前幾年大多使用IDE(ATA)接口UltraATA100或UltraATA133接口，傳輸速率最高分別為100MB/s和133MB/s近兩年開始大量采用SATA接口(150～300MB/s)串行傳輸方式，工作頻率高(1.5GHz-3GHz)低電平差分信號，內(nèi)嵌時鐘信號傳輸線長度增加，插頭插座體積縮小使用硬盤應注意什么?正在對硬盤讀寫時不能關掉電源保持使用環(huán)境的清潔衛(wèi)生，注意防塵；控制環(huán)境溫度，防止高溫、潮濕和磁場的影響防止硬盤受震動，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算機病毒對硬盤的破壞，對硬盤定期進行病毒檢測移動存儲器之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，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，且可以改寫按應用分：CD唱片；VCD影碟；CD-ROM和CD-RW(計算機用)DVD影碟；DVD-ROM和DVD-RW(計算機用)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(~1.02x),5)更有效的信道比特調(diào)制(~1.06x),6)更有效的糾錯碼(~1.32x),7)較少的段開銷(~1.06x).光盤驅動器的工作原理

CD驅動器由光頭、光頭驅動機構、CD盤驅動機構、控制電路等組成激光器發(fā)出的激光經(jīng)過透鏡聚焦后到達光盤，從光盤上反射回來的激光束沿原來的光路返回，到達激光束分離器后反射到光電檢測器，由光電檢測器把光信號變成電信號，再經(jīng)過電子線路處理后還原成原來的二進制數(shù)據(jù)光頭光盤刻錄機和DVD光盤的容量DVD光盤刻錄機目前有三大類、五種規(guī)范（DVD-RAM；DVD-R、DVD-RW；DVD+R和DVD+RW）SuperMulti

DVD刻錄機能夠兼容上述大部或全部規(guī)范CD-RW/DVD-ROMCOMBO（簡稱COMBO），是CD-RW刻錄機和DVD-ROM組合在一起的一體式光驅DVD盤片的若干規(guī)格：DVD光盤類型120mmDVD存儲容量(GB)80m