第7章外部設(shè)備(2012).

1、計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院第第7章章外部設(shè)備外部設(shè)備計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院第第7章章 外部設(shè)備是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中不可缺外部設(shè)備是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分，本章將介紹磁介少的重要組成部分，本章將介紹磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)原理，常用磁介質(zhì)存質(zhì)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)原理，常用磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備和其他輔助存儲(chǔ)設(shè)備以及常見儲(chǔ)設(shè)備和其他輔助存儲(chǔ)設(shè)備以及常見的輸入輸出設(shè)備的工作原理。的輸入輸出設(shè)備的工作原理。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院第第7章章7.1

2、外部設(shè)備概述外部設(shè)備概述7.2 磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理7.3 磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備7.4 磁盤陣列磁盤陣列 7.5 光盤存儲(chǔ)器光盤存儲(chǔ)器7.6 鍵盤輸入設(shè)備鍵盤輸入設(shè)備7.7 打印輸出設(shè)備打印輸出設(shè)備7.8 顯示設(shè)備顯示設(shè)備計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.1 外部設(shè)備概述外部設(shè)備概述 中央處理器（中央處理器（CPU）和主存儲(chǔ)器）和主存儲(chǔ)器（MM）構(gòu)成計(jì)算機(jī)的主機(jī)。除主機(jī)以外，）構(gòu)成計(jì)算機(jī)的主機(jī)。除主機(jī)以外，而又圍繞著主機(jī)而設(shè)置的各種硬件裝置叫而又圍繞著主機(jī)而設(shè)置的各種硬件裝置叫做外部設(shè)備或外圍設(shè)備，它們

3、主要用來完做外部設(shè)備或外圍設(shè)備，它們主要用來完成數(shù)據(jù)的輸入、輸出、成批存儲(chǔ)以及對(duì)信成數(shù)據(jù)的輸入、輸出、成批存儲(chǔ)以及對(duì)信息加工處理的任務(wù)。息加工處理的任務(wù)。7.1.1 外部設(shè)備的分類外部設(shè)備的分類 外部設(shè)備的種類很多，從它們的功能外部設(shè)備的種類很多，從它們的功能及其在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的作用來看，可以分及其在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的作用來看，可以分為以下五類：為以下五類：計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.1 外部設(shè)備概述外部設(shè)備概述1.輸入輸入/輸出設(shè)備輸出設(shè)備 從計(jì)算機(jī)的角度出發(fā)，向計(jì)算機(jī)輸入從計(jì)算機(jī)的角度出發(fā)，向計(jì)算機(jī)輸入信息的外部設(shè)備稱為輸入設(shè)備；接

4、受計(jì)算信息的外部設(shè)備稱為輸入設(shè)備；接受計(jì)算機(jī)輸出信息的外部設(shè)備稱為輸出設(shè)備。機(jī)輸出信息的外部設(shè)備稱為輸出設(shè)備。 2.輔助存儲(chǔ)器輔助存儲(chǔ)器 輔助存儲(chǔ)器即外存儲(chǔ)器，它是指主機(jī)輔助存儲(chǔ)器即外存儲(chǔ)器，它是指主機(jī)以外的存儲(chǔ)裝置，又稱為后援存儲(chǔ)器。以外的存儲(chǔ)裝置，又稱為后援存儲(chǔ)器。 計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.1 外部設(shè)備概述外部設(shè)備概述3.終端設(shè)備終端設(shè)備 終端設(shè)備由輸入設(shè)備、輸出設(shè)備和終終端設(shè)備由輸入設(shè)備、輸出設(shè)備和終端控制器組成，通常通過通信線路與主機(jī)相端控制器組成，通常通過通信線路與主機(jī)相連。終端設(shè)備具有向計(jì)算機(jī)輸入和接收計(jì)算連。終端設(shè)

5、備具有向計(jì)算機(jī)輸入和接收計(jì)算機(jī)輸出的能力，具有與通信線路連接的通信機(jī)輸出的能力，具有與通信線路連接的通信控制能力，有些還具有一定的數(shù)據(jù)處理能力?？刂颇芰Γ行┻€具有一定的數(shù)據(jù)處理能力。4.過程控制設(shè)備過程控制設(shè)備 模模/數(shù)、數(shù)數(shù)、數(shù)/模轉(zhuǎn)換設(shè)備均是過程控制設(shè)模轉(zhuǎn)換設(shè)備均是過程控制設(shè)備，有關(guān)的檢測(cè)設(shè)備也屬于過程控制設(shè)備。備，有關(guān)的檢測(cè)設(shè)備也屬于過程控制設(shè)備。5.脫機(jī)設(shè)備脫機(jī)設(shè)備 脫機(jī)設(shè)備是指在脫離主計(jì)算機(jī)的情況脫機(jī)設(shè)備是指在脫離主計(jì)算機(jī)的情況下，由設(shè)備本身完成數(shù)據(jù)制備的設(shè)備。下，由設(shè)備本身完成數(shù)據(jù)制備的設(shè)備。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7

6、.1 外部設(shè)備概述外部設(shè)備概述7.1.2 外部設(shè)備的地位和作用外部設(shè)備的地位和作用 外部設(shè)備是計(jì)算機(jī)和外界聯(lián)系的紐帶、外部設(shè)備是計(jì)算機(jī)和外界聯(lián)系的紐帶、接口和界面。如果沒有外部設(shè)備，計(jì)算機(jī)接口和界面。如果沒有外部設(shè)備，計(jì)算機(jī)將無法工作。將無法工作。 外部設(shè)備在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的作用可以外部設(shè)備在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的作用可以分為四個(gè)方面：分為四個(gè)方面：外部設(shè)備是人機(jī)對(duì)話的通道外部設(shè)備是人機(jī)對(duì)話的通道外部設(shè)備是完成數(shù)據(jù)媒體變換的設(shè)備外部設(shè)備是完成數(shù)據(jù)媒體變換的設(shè)備外部設(shè)備是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件和信息的駐在外部設(shè)備是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件和信息的駐在地地 外部設(shè)備是計(jì)算機(jī)在各領(lǐng)域應(yīng)用的橋梁外部設(shè)備是計(jì)算機(jī)在各領(lǐng)域應(yīng)用的橋梁

7、計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院第第7章章7.1 外部設(shè)備概述外部設(shè)備概述7.2 磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理7.3 磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備7.4 磁盤陣列磁盤陣列 7.5 光盤存儲(chǔ)器光盤存儲(chǔ)器7.6 鍵盤輸入設(shè)備鍵盤輸入設(shè)備7.7 打印輸出設(shè)備打印輸出設(shè)備7.8 顯示設(shè)備顯示設(shè)備計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.2 磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理7.2.1磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的讀寫磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的讀寫 1.磁記錄介質(zhì)和磁頭磁記錄介質(zhì)和磁頭(1)磁記錄介質(zhì)磁記錄介質(zhì)

8、 在磁介質(zhì)存儲(chǔ)器中，信息是記錄在一在磁介質(zhì)存儲(chǔ)器中，信息是記錄在一薄層磁性材料的表面上，這個(gè)薄層稱為薄層磁性材料的表面上，這個(gè)薄層稱為磁磁層層。磁層與所附著的載體被稱為記錄介質(zhì)。磁層與所附著的載體被稱為記錄介質(zhì)或記錄媒體?；蛴涗浢襟w。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.2 磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理(2)磁頭磁頭 磁頭是磁記錄設(shè)備的關(guān)鍵部件之一，磁頭是磁記錄設(shè)備的關(guān)鍵部件之一，它是一種它是一種電磁轉(zhuǎn)換電磁轉(zhuǎn)換元件。寫磁頭實(shí)現(xiàn)把電元件。寫磁頭實(shí)現(xiàn)把電脈沖表示的二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換成磁記錄介質(zhì)脈沖表示的二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換成磁記錄介質(zhì)

9、上的磁化狀態(tài)，即電磁轉(zhuǎn)換；讀磁頭實(shí)上的磁化狀態(tài)，即電磁轉(zhuǎn)換；讀磁頭實(shí)現(xiàn)把磁記錄介質(zhì)上的磁化狀態(tài)轉(zhuǎn)換成電脈現(xiàn)把磁記錄介質(zhì)上的磁化狀態(tài)轉(zhuǎn)換成電脈沖，即磁電轉(zhuǎn)換。沖，即磁電轉(zhuǎn)換。 在讀寫過程中，記錄介質(zhì)與磁頭之間在讀寫過程中，記錄介質(zhì)與磁頭之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)，一般是記錄介質(zhì)運(yùn)動(dòng)而磁頭不相對(duì)運(yùn)動(dòng)，一般是記錄介質(zhì)運(yùn)動(dòng)而磁頭不動(dòng)。動(dòng)。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.2 磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理2.寫入過程寫入過程 在寫磁頭線圈中通以一定方向的寫電在寫磁頭線圈中通以一定方向的寫電流，于是在磁頭下方的一個(gè)局部區(qū)域被磁流，于是在磁頭下方

10、的一個(gè)局部區(qū)域被磁化，形成一個(gè)磁化單元或稱記錄單元。當(dāng)化，形成一個(gè)磁化單元或稱記錄單元。當(dāng)這部分介質(zhì)移出磁頭作用區(qū)后，仍將留下這部分介質(zhì)移出磁頭作用區(qū)后，仍將留下足夠強(qiáng)的剩磁。在寫磁頭中通以正、負(fù)兩足夠強(qiáng)的剩磁。在寫磁頭中通以正、負(fù)兩個(gè)不同方向的寫電流，就會(huì)產(chǎn)生兩種不同個(gè)不同方向的寫電流，就會(huì)產(chǎn)生兩種不同的剩磁狀態(tài)，正好對(duì)應(yīng)二進(jìn)制信息的的剩磁狀態(tài)，正好對(duì)應(yīng)二進(jìn)制信息的“1”和和“0”。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.2 磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理3.讀出過程讀出過程 讀出時(shí)，讀出線圈不外加電流。當(dāng)某讀出時(shí)，讀出線圈

11、不外加電流。當(dāng)某一磁化單元運(yùn)動(dòng)到讀磁頭下方時(shí)，使得磁一磁化單元運(yùn)動(dòng)到讀磁頭下方時(shí)，使得磁頭中流過的磁通有很大的變化，于是在讀頭中流過的磁通有很大的變化，于是在讀出線圈兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)出線圈兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e經(jīng)放大、檢波、限幅、整形和選通后，獲經(jīng)放大、檢波、限幅、整形和選通后，獲得符合要求的信號(hào)。得符合要求的信號(hào)。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.2 磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理7.2.2 磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的技術(shù)指標(biāo)磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的技術(shù)指標(biāo)1.記錄密度記錄密度 記錄密度是指磁介質(zhì)存儲(chǔ)器單位長(zhǎng)度記錄

12、密度是指磁介質(zhì)存儲(chǔ)器單位長(zhǎng)度或單位面積磁層表面所能存儲(chǔ)的二進(jìn)制信或單位面積磁層表面所能存儲(chǔ)的二進(jìn)制信息量。通常以道密度和位密度表示，也可息量。通常以道密度和位密度表示，也可用兩者的乘積面密度來表示。用兩者的乘積面密度來表示。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.2 磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理道密度道密度 道密度又叫橫向密度，是指道密度又叫橫向密度，是指垂直于磁垂直于磁道方向上單位長(zhǎng)度中的磁道數(shù)目道方向上單位長(zhǎng)度中的磁道數(shù)目，道密度，道密度的單位是道的單位是道/英寸（英寸（TPI）或道）或道/毫米毫米（TPM）。）。 磁道

13、指的是磁頭寫入磁場(chǎng)在記錄介質(zhì)磁道指的是磁頭寫入磁場(chǎng)在記錄介質(zhì)表面上形成的磁化軌跡。表面上形成的磁化軌跡。位密度位密度 位密度又叫縱向密度，是指位密度又叫縱向密度，是指沿磁道方沿磁道方向上單位長(zhǎng)度中所能記錄的二進(jìn)制信息的向上單位長(zhǎng)度中所能記錄的二進(jìn)制信息的位數(shù)位數(shù)，位密度的單位為位，位密度的單位為位/英寸（英寸（bpi）或位）或位/毫米（毫米（bpm）。）。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.2 磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理2.存儲(chǔ)容量存儲(chǔ)容量 存儲(chǔ)容量是指整個(gè)磁介質(zhì)存儲(chǔ)器所能存儲(chǔ)容量是指整個(gè)磁介質(zhì)存儲(chǔ)器所能存儲(chǔ)的二進(jìn)制信

14、息的總量，一般用位或字存儲(chǔ)的二進(jìn)制信息的總量，一般用位或字節(jié)為單位表示，它與存儲(chǔ)介質(zhì)尺寸和記錄節(jié)為單位表示，它與存儲(chǔ)介質(zhì)尺寸和記錄密度直接相關(guān)。密度直接相關(guān)。 磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量有非格式化磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量有非格式化容量和格式化容量?jī)煞N指標(biāo)。非格式化容容量和格式化容量?jī)煞N指標(biāo)。非格式化容量是指磁記錄表面上可全部利用的磁化單量是指磁記錄表面上可全部利用的磁化單元數(shù)；元數(shù)；格式化容量是指用戶實(shí)際可以使用格式化容量是指用戶實(shí)際可以使用的存儲(chǔ)容量的存儲(chǔ)容量。格式化容量一般約為非格式。格式化容量一般約為非格式化容量的化容量的6070左右。左右。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大

15、學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.2 磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理3.平均存取時(shí)間平均存取時(shí)間 當(dāng)磁頭接到讀當(dāng)磁頭接到讀/寫命令，從原來的位置寫命令，從原來的位置移動(dòng)到指定位置，并完成讀移動(dòng)到指定位置，并完成讀/寫操作的時(shí)間寫操作的時(shí)間叫存取時(shí)間。對(duì)于磁盤存儲(chǔ)器來說，存取叫存取時(shí)間。對(duì)于磁盤存儲(chǔ)器來說，存取時(shí)間主要包括兩部分：一部分是指磁頭從時(shí)間主要包括兩部分：一部分是指磁頭從原先位置移動(dòng)到目的磁道所需要的時(shí)間，原先位置移動(dòng)到目的磁道所需要的時(shí)間，稱為定位時(shí)間或?qū)さ罆r(shí)間；另一部分是指稱為定位時(shí)間或?qū)さ罆r(shí)間；另一部分是指在到達(dá)目的磁道以后，等待被訪問的記錄在到達(dá)目的磁道以

16、后，等待被訪問的記錄區(qū)旋轉(zhuǎn)到磁頭下方所等待的時(shí)間。區(qū)旋轉(zhuǎn)到磁頭下方所等待的時(shí)間。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.2 磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理 平均存取時(shí)間還應(yīng)當(dāng)包括信息的讀平均存取時(shí)間還應(yīng)當(dāng)包括信息的讀/寫寫操作時(shí)間，但這一時(shí)間相對(duì)平均操作時(shí)間，但這一時(shí)間相對(duì)平均尋尋道時(shí)間和道時(shí)間和平均等待時(shí)間來說可以忽略不計(jì)。所以磁盤平均等待時(shí)間來說可以忽略不計(jì)。所以磁盤的平均存取時(shí)間的平均存取時(shí)間Ta ，由，由平均平均尋尋道時(shí)間道時(shí)間Ts 和和平均等待時(shí)間平均等待時(shí)間Tw 組成：組成： Ta=Ts+Tw=Tsmax+Tsmi

17、n 2Twmax+Twmin 2+計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.2 磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理4.數(shù)據(jù)傳送率數(shù)據(jù)傳送率 磁磁介質(zhì)介質(zhì)存儲(chǔ)器在單位時(shí)間內(nèi)向主機(jī)傳存儲(chǔ)器在單位時(shí)間內(nèi)向主機(jī)傳送數(shù)據(jù)的位數(shù)或字節(jié)數(shù)，稱為數(shù)據(jù)傳送率送數(shù)據(jù)的位數(shù)或字節(jié)數(shù)，稱為數(shù)據(jù)傳送率Dr ，單位為位，單位為位/秒或字節(jié)秒或字節(jié)/秒。秒。5.誤碼率誤碼率 誤碼率是衡量磁誤碼率是衡量磁介質(zhì)介質(zhì)存儲(chǔ)器出錯(cuò)概率存儲(chǔ)器出錯(cuò)概率的參數(shù)，它等于讀出的出錯(cuò)信息位數(shù)和讀的參數(shù)，它等于讀出的出錯(cuò)信息位數(shù)和讀出總的信息位數(shù)之比。出總的信息位數(shù)之比。 計(jì)算機(jī)組成原

18、理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.2 磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理7.2.3 數(shù)字磁記錄方式數(shù)字磁記錄方式 為了提高磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能，擴(kuò)大為了提高磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能，擴(kuò)大存儲(chǔ)容量，加快存取速度，除了要不斷改存儲(chǔ)容量，加快存取速度，除了要不斷改善磁頭和記錄介質(zhì)的電磁性能和機(jī)械性能善磁頭和記錄介質(zhì)的電磁性能和機(jī)械性能之外，選用高性能的數(shù)字磁記錄方式對(duì)提之外，選用高性能的數(shù)字磁記錄方式對(duì)提高記錄密度和可靠性也是很重要的。高記錄密度和可靠性也是很重要的。 磁記錄方式是一種編碼方式，即按照磁記錄方式是一種編碼方式，即按照某種規(guī)律將一連串的

19、二進(jìn)制數(shù)字信息變換某種規(guī)律將一連串的二進(jìn)制數(shù)字信息變換成記錄介質(zhì)上相應(yīng)磁化翻轉(zhuǎn)形式。成記錄介質(zhì)上相應(yīng)磁化翻轉(zhuǎn)形式。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.2 磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理1.直接記錄方式直接記錄方式 當(dāng)記錄密度較低時(shí)，可以不編碼，直當(dāng)記錄密度較低時(shí)，可以不編碼，直接按記錄信息的接按記錄信息的“0”、“1”排序記錄。這排序記錄。這類方式有：類方式有：(1)歸零制（歸零制（RZ） 記錄記錄“1”時(shí)，磁頭線圈中通以正向脈時(shí)，磁頭線圈中通以正向脈沖電流；記錄沖電流；記錄“0”時(shí)，通以反向脈沖電流。時(shí)，通以反向脈沖電流

20、。由于脈沖電流均要回到零，故稱為歸零制。由于脈沖電流均要回到零，故稱為歸零制。歸零制的兩個(gè)脈沖之間有一段間隔沒有電歸零制的兩個(gè)脈沖之間有一段間隔沒有電流，相應(yīng)的這段磁層未被磁化。流，相應(yīng)的這段磁層未被磁化。 計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.2 磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理(2)不歸零制（不歸零制（NRZ） 記錄記錄“1”時(shí)，磁頭線圈以中通正向電時(shí)，磁頭線圈以中通正向電流；記錄流；記錄“0”時(shí)，通以反向電流。磁頭中時(shí)，通以反向電流。磁頭中電流不回到零。如果記錄的相鄰兩位信息電流不回到零。如果記錄的相鄰兩位信息相同（即連

21、續(xù)記錄相同（即連續(xù)記錄“1”或或“0”）時(shí)，寫電）時(shí)，寫電流方向不變；只有當(dāng)記錄的相鄰兩位信息流方向不變；只有當(dāng)記錄的相鄰兩位信息不相同（即不相同（即“0”和和“1”交替）時(shí)，寫電流交替）時(shí)，寫電流才改變方向，所以又稱為異碼變化或才改變方向，所以又稱為異碼變化或“見見變就翻變就翻”的不歸零制。的不歸零制。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.2 磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理(3)不歸零不歸零1制（制（NRZ-1） 這是一種改進(jìn)的不歸零制，記錄這是一種改進(jìn)的不歸零制，記錄“1”時(shí)，磁頭線圈中寫電流改變方向，使磁層時(shí)，磁頭線圈

22、中寫電流改變方向，使磁層磁化翻轉(zhuǎn)；而記錄磁化翻轉(zhuǎn)；而記錄“0”時(shí)，寫電流方向維時(shí)，寫電流方向維持不變，保持原來的磁化狀態(tài)，所以稱之持不變，保持原來的磁化狀態(tài)，所以稱之為見為見“1”就翻的不歸零制。就翻的不歸零制。 計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.2 磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理 以上各種記錄方式，目前已很少應(yīng)用，以上各種記錄方式，目前已很少應(yīng)用，但不歸零制是編碼方式的基礎(chǔ)，無論哪一但不歸零制是編碼方式的基礎(chǔ)，無論哪一種編碼方式，只要數(shù)據(jù)序列變換成記錄序種編碼方式，只要數(shù)據(jù)序列變換成記錄序列之后，均按照列之后，均按照N

23、RZ-1制規(guī)則記錄到磁層制規(guī)則記錄到磁層上。上。數(shù)據(jù)序列數(shù)據(jù)序列000011111RZNRZNRZ-1T0計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.2 磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理2.按位編碼記錄方式按位編碼記錄方式 (1)調(diào)相制（調(diào)相制（PE） 調(diào)相制又稱相位編碼方式，它采用調(diào)相制又稱相位編碼方式，它采用0和和180相位的不同分別表示相位的不同分別表示“1”或或“0”。它的編碼規(guī)則是：記錄它的編碼規(guī)則是：記錄“1”時(shí)，寫電流在時(shí)，寫電流在位周期中間由負(fù)變正；記錄位周期中間由負(fù)變正；記錄“0”時(shí)，寫電時(shí)，寫電流在位周期中間由正

24、變負(fù)。當(dāng)連續(xù)出現(xiàn)兩流在位周期中間由正變負(fù)。當(dāng)連續(xù)出現(xiàn)兩個(gè)或兩個(gè)以上個(gè)或兩個(gè)以上“1”或或“0”時(shí)，為了維持上時(shí)，為了維持上述原則，在位周期的邊界上也要翻轉(zhuǎn)一次。述原則，在位周期的邊界上也要翻轉(zhuǎn)一次。這種記錄方式常用于磁帶機(jī)中。這種記錄方式常用于磁帶機(jī)中。 計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.2 磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理(2)調(diào)頻制（調(diào)頻制（FM） 調(diào)頻制是根據(jù)寫電流的頻率來區(qū)分記調(diào)頻制是根據(jù)寫電流的頻率來區(qū)分記錄錄“1”或或“0”的。記錄的。記錄“1”時(shí)，寫電流在時(shí)，寫電流在位周期中間和邊界各改變一次方向；記錄位周期

25、中間和邊界各改變一次方向；記錄“0”時(shí)，寫電流僅在位周期邊界改變一次時(shí)，寫電流僅在位周期邊界改變一次方向。因此，記錄方向。因此，記錄“1”的磁化翻轉(zhuǎn)頻率為的磁化翻轉(zhuǎn)頻率為記錄記錄“0”時(shí)的兩倍，故又稱倍頻制。若以時(shí)的兩倍，故又稱倍頻制。若以T0表示位周期，則調(diào)頻制的磁化翻轉(zhuǎn)間距表示位周期，則調(diào)頻制的磁化翻轉(zhuǎn)間距為為0.5T0和和T0。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.2 磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理(3)改進(jìn)的調(diào)頻制（改進(jìn)的調(diào)頻制（MFM） MFM制是在制是在FM制基礎(chǔ)上改進(jìn)的一種制基礎(chǔ)上改進(jìn)的一種記錄方式，又稱為延遲

26、調(diào)制碼或密勒碼。記錄方式，又稱為延遲調(diào)制碼或密勒碼。其編碼規(guī)則為：記錄其編碼規(guī)則為：記錄“1”時(shí)，寫電流在位時(shí)，寫電流在位周期中間改變方向；記錄獨(dú)立的一個(gè)周期中間改變方向；記錄獨(dú)立的一個(gè)“0”，寫電流不改變方向；記錄連續(xù)的兩個(gè)寫電流不改變方向；記錄連續(xù)的兩個(gè)“0”，寫電流在位周期邊界改變方向。寫電流在位周期邊界改變方向。 改進(jìn)的調(diào)頻制的磁化翻轉(zhuǎn)間距有三種：改進(jìn)的調(diào)頻制的磁化翻轉(zhuǎn)間距有三種：T0、1.5T0、2T0 ，對(duì)應(yīng)于三種不同的頻率，對(duì)應(yīng)于三種不同的頻率，所以又稱為三頻制。所以又稱為三頻制。 計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.2 磁介

27、質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理(4)改進(jìn)的改進(jìn)型調(diào)頻制（改進(jìn)的改進(jìn)型調(diào)頻制（M2FM） M2FM制的編碼規(guī)則為：記錄制的編碼規(guī)則為：記錄“1”時(shí)，時(shí)，寫電流在位周期中間改變方向；記錄獨(dú)立寫電流在位周期中間改變方向；記錄獨(dú)立的一個(gè)的一個(gè)“0”，寫電流不改變方向；記錄連，寫電流不改變方向；記錄連續(xù)的兩個(gè)續(xù)的兩個(gè)“0”，寫電流在位周期邊界處改，寫電流在位周期邊界處改變方向，產(chǎn)生磁化翻轉(zhuǎn)；記錄連續(xù)兩個(gè)以變方向，產(chǎn)生磁化翻轉(zhuǎn)；記錄連續(xù)兩個(gè)以上的上的“0”，寫電流在前兩個(gè)，寫電流在前兩個(gè)“0”的位周期的位周期邊界處改變方向，以后每隔兩個(gè)邊界處改變方向，以后每隔兩個(gè)“0”的位的位周期邊界處，寫

28、電流再改變一次方向，產(chǎn)周期邊界處，寫電流再改變一次方向，產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)。生翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)。 改進(jìn)的改進(jìn)型調(diào)頻制的磁化翻轉(zhuǎn)間距改進(jìn)的改進(jìn)型調(diào)頻制的磁化翻轉(zhuǎn)間距有四種：有四種：T0、1.5T0、2T0、2.5T0，對(duì)應(yīng)于，對(duì)應(yīng)于四種不同的頻率，所以又稱為四頻制。四種不同的頻率，所以又稱為四頻制。 計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.2 磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理數(shù)據(jù)序列數(shù)據(jù)序列000011111FMMFMM2FMT0PE計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院第第7章章7.1 外部設(shè)備概述外部設(shè)備概

29、述7.2 磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理7.3 磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備7.4 磁盤陣列磁盤陣列 7.5 光盤存儲(chǔ)器光盤存儲(chǔ)器7.6 鍵盤輸入設(shè)備鍵盤輸入設(shè)備7.7 打印輸出設(shè)備打印輸出設(shè)備7.8 顯示設(shè)備顯示設(shè)備計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.3 磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備7.3.1 硬盤存儲(chǔ)器的基本結(jié)構(gòu)與分類硬盤存儲(chǔ)器的基本結(jié)構(gòu)與分類 硬盤存儲(chǔ)器的硬件包括硬盤控制器硬盤存儲(chǔ)器的硬件包括硬盤控制器（適配器）、硬盤驅(qū)動(dòng)器以及連接電纜。（適配器）、硬盤驅(qū)動(dòng)器以及連接電纜。硬盤控制器對(duì)硬盤進(jìn)行管理，并在主機(jī)和硬盤控制

30、器對(duì)硬盤進(jìn)行管理，并在主機(jī)和硬盤之間傳送數(shù)據(jù)。硬盤之間傳送數(shù)據(jù)。 硬盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)硬盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)有有多個(gè)盤片，它們被疊多個(gè)盤片，它們被疊裝在主軸上，構(gòu)成一個(gè)盤組，每個(gè)盤片的裝在主軸上，構(gòu)成一個(gè)盤組，每個(gè)盤片的兩面都可用作記錄面。兩面都可用作記錄面。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.3 磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備 硬盤存儲(chǔ)器可分為溫徹斯特盤和非溫硬盤存儲(chǔ)器可分為溫徹斯特盤和非溫徹斯特盤兩類。溫徹斯特盤的主要特點(diǎn)是徹斯特盤兩類。溫徹斯特盤的主要特點(diǎn)是磁頭、盤片、磁頭定位機(jī)構(gòu)、主軸，甚至磁頭、盤片、磁頭定位機(jī)構(gòu)、主軸，甚至連讀連讀/寫驅(qū)動(dòng)電路等都被

31、密封在一個(gè)盤盒內(nèi)，寫驅(qū)動(dòng)電路等都被密封在一個(gè)盤盒內(nèi)，構(gòu)成一個(gè)頭盤組合體，這個(gè)組合體不可構(gòu)成一個(gè)頭盤組合體，這個(gè)組合體不可隨意拆卸，它的防塵性能好，可靠性高，隨意拆卸，它的防塵性能好，可靠性高，對(duì)使用環(huán)境要求不高。而非溫式磁盤的磁對(duì)使用環(huán)境要求不高。而非溫式磁盤的磁頭和盤片等不是密封的，因此要求有超頭和盤片等不是密封的，因此要求有超凈凈使用環(huán)境。使用環(huán)境。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.3 磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.3 磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備

32、 硬盤存儲(chǔ)器可分為固定頭硬盤和活動(dòng)硬盤存儲(chǔ)器可分為固定頭硬盤和活動(dòng)頭硬盤兩類。固定頭硬盤機(jī)中，每個(gè)磁道頭硬盤兩類。固定頭硬盤機(jī)中，每個(gè)磁道對(duì)應(yīng)一個(gè)磁頭，省去了磁頭找磁道的時(shí)間，對(duì)應(yīng)一個(gè)磁頭，省去了磁頭找磁道的時(shí)間，存取速度快。但由于磁頭太多，使磁盤的存取速度快。但由于磁頭太多，使磁盤的道密度不可能很高。移動(dòng)頭硬盤機(jī)中，每道密度不可能很高。移動(dòng)頭硬盤機(jī)中，每個(gè)盤面上只有一個(gè)讀寫頭，安裝在讀寫臂個(gè)盤面上只有一個(gè)讀寫頭，安裝在讀寫臂上，當(dāng)需要在不同磁道上讀寫時(shí)，要驅(qū)動(dòng)上，當(dāng)需要在不同磁道上讀寫時(shí)，要驅(qū)動(dòng)讀寫臂沿盤面作徑向移動(dòng)。由于增加了尋讀寫臂沿盤面作徑向移動(dòng)。由于增加了尋道時(shí)間，所以其存取時(shí)間比固

33、定頭硬盤機(jī)道時(shí)間，所以其存取時(shí)間比固定頭硬盤機(jī)要長(zhǎng)。要長(zhǎng)。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.3 磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備7.3.2 硬盤驅(qū)動(dòng)器硬盤驅(qū)動(dòng)器1.磁頭磁頭 接觸啟停式浮動(dòng)磁頭是指讀接觸啟停式浮動(dòng)磁頭是指讀/寫操作時(shí)寫操作時(shí)磁頭浮空，不與盤面記錄區(qū)相接觸，以免劃磁頭浮空，不與盤面記錄區(qū)相接觸，以免劃傷記錄區(qū)。但在啟動(dòng)前和停止后，磁頭將仍傷記錄區(qū)。但在啟動(dòng)前和停止后，磁頭將仍與盤面接觸。具體的做法是：在盤面記錄區(qū)與盤面接觸。具體的做法是：在盤面記錄區(qū)與軸心之間有一段空白區(qū)，被當(dāng)作啟停區(qū)或與軸心之間有一段空白區(qū)，被當(dāng)作啟停區(qū)或著陸

34、區(qū)。未啟動(dòng)前及停止后，磁頭停在啟停著陸區(qū)。未啟動(dòng)前及停止后，磁頭停在啟停區(qū)，與盤面接觸。當(dāng)盤片旋轉(zhuǎn)并達(dá)到額定轉(zhuǎn)區(qū)，與盤面接觸。當(dāng)盤片旋轉(zhuǎn)并達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，氣墊浮力使磁頭浮起并達(dá)到所需的浮速時(shí)，氣墊浮力使磁頭浮起并達(dá)到所需的浮動(dòng)高度，然后將磁頭向外移至動(dòng)高度，然后將磁頭向外移至0號(hào)磁道，準(zhǔn)號(hào)磁道，準(zhǔn)備尋道。備尋道。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.3 磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備2. 磁頭定位系統(tǒng)磁頭定位系統(tǒng)(1)步進(jìn)電機(jī)定位機(jī)構(gòu)步進(jìn)電機(jī)定位機(jī)構(gòu) 整個(gè)定位機(jī)構(gòu)是開環(huán)控制。根據(jù)現(xiàn)行整個(gè)定位機(jī)構(gòu)是開環(huán)控制。根據(jù)現(xiàn)行磁道號(hào)與目的的磁道號(hào)之差，求得

35、步進(jìn)脈沖磁道號(hào)與目的的磁道號(hào)之差，求得步進(jìn)脈沖數(shù)，每發(fā)一個(gè)步進(jìn)脈沖，脈沖移動(dòng)一個(gè)道距。數(shù)，每發(fā)一個(gè)步進(jìn)脈沖，脈沖移動(dòng)一個(gè)道距。步進(jìn)電機(jī)定位機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)緊湊、控制簡(jiǎn)單，步進(jìn)電機(jī)定位機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)緊湊、控制簡(jiǎn)單，但定位精度比較低。但定位精度比較低。(2)音圈電機(jī)定位機(jī)構(gòu)音圈電機(jī)定位機(jī)構(gòu) 音圈電機(jī)可以直接驅(qū)動(dòng)磁頭作直線運(yùn)音圈電機(jī)可以直接驅(qū)動(dòng)磁頭作直線運(yùn)動(dòng)，整個(gè)定位系統(tǒng)是一個(gè)帶有速度和位置反動(dòng)，整個(gè)定位系統(tǒng)是一個(gè)帶有速度和位置反饋的閉環(huán)調(diào)節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特點(diǎn)是尋道饋的閉環(huán)調(diào)節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特點(diǎn)是尋道速度快，定位精度高。速度快，定位精度高。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北

36、京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.3 磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備7.3.3 硬盤的信息分布和磁盤地址硬盤的信息分布和磁盤地址1.硬盤的信息分布硬盤的信息分布 在硬盤中信息分布呈如下層次：記錄面、在硬盤中信息分布呈如下層次：記錄面、圓柱面、磁道、扇區(qū)。圓柱面、磁道、扇區(qū)。(1)記錄面記錄面 硬盤驅(qū)動(dòng)器中硬盤驅(qū)動(dòng)器中可可有多個(gè)盤片有多個(gè)盤片（數(shù)量為（數(shù)量為120片）片），每個(gè)盤片有兩個(gè)記錄面，每個(gè)記，每個(gè)盤片有兩個(gè)記錄面，每個(gè)記錄面對(duì)應(yīng)一個(gè)磁頭。錄面對(duì)應(yīng)一個(gè)磁頭。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.3 磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備(2)磁道磁道 在讀在

37、讀/寫時(shí)，磁頭固定不動(dòng)，盤片高速寫時(shí)，磁頭固定不動(dòng)，盤片高速旋轉(zhuǎn)，磁化區(qū)構(gòu)成一個(gè)閉合圓環(huán)，稱為磁旋轉(zhuǎn)，磁化區(qū)構(gòu)成一個(gè)閉合圓環(huán)，稱為磁道。在盤面上，一條條磁道形成一組同心道。在盤面上，一條條磁道形成一組同心圓，最外圈的磁道為圓，最外圈的磁道為0號(hào)，往內(nèi)則磁道號(hào)號(hào)，往內(nèi)則磁道號(hào)逐步增加。逐步增加。（每個(gè)盤片可有（每個(gè)盤片可有5002500條磁條磁道）。道）。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.3 磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備(3)圓柱面圓柱面 在一個(gè)盤組中，各記在一個(gè)盤組中，各記錄面上相同編號(hào)（位置）錄面上相同編號(hào)（位置）的諸磁道構(gòu)成一個(gè)圓柱面

38、。的諸磁道構(gòu)成一個(gè)圓柱面。例如，某驅(qū)動(dòng)器有例如，某驅(qū)動(dòng)器有4片片8面，面，則則8個(gè)個(gè)0號(hào)磁道構(gòu)成號(hào)磁道構(gòu)成0號(hào)圓柱號(hào)圓柱面，面，8個(gè)個(gè)1號(hào)磁道構(gòu)成號(hào)磁道構(gòu)成1號(hào)圓號(hào)圓柱面，柱面，。硬盤的圓柱。硬盤的圓柱面數(shù)等于一個(gè)記錄面上的面數(shù)等于一個(gè)記錄面上的磁道數(shù)，圓柱面號(hào)即對(duì)應(yīng)磁道數(shù)，圓柱面號(hào)即對(duì)應(yīng)的磁道號(hào)。的磁道號(hào)。0n計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.3 磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備 引入圓柱面的概念是為了提高硬盤的引入圓柱面的概念是為了提高硬盤的存儲(chǔ)速度。當(dāng)主機(jī)要存入一個(gè)較長(zhǎng)的文件存儲(chǔ)速度。當(dāng)主機(jī)要存入一個(gè)較長(zhǎng)的文件時(shí)，若一條磁道存不完，就需

39、要存放在幾時(shí)，若一條磁道存不完，就需要存放在幾條磁道上。這時(shí)主機(jī)應(yīng)選擇位于同一記錄條磁道上。這時(shí)主機(jī)應(yīng)選擇位于同一記錄面上的幾條磁道？還是選擇同一圓柱面上面上的幾條磁道？還是選擇同一圓柱面上的幾條磁道呢？很明顯，選擇同一圓柱面的幾條磁道呢？很明顯，選擇同一圓柱面上的磁道，則各記錄面的磁頭可同時(shí)定位，上的磁道，則各記錄面的磁頭可同時(shí)定位，換道的時(shí)間換道的時(shí)間僅僅是磁頭選擇電路的譯碼時(shí)間。是磁頭選擇電路的譯碼時(shí)間。所以在存入文件時(shí)，應(yīng)首先將一個(gè)文件盡所以在存入文件時(shí)，應(yīng)首先將一個(gè)文件盡可能地存放在同一圓柱面中。可能地存放在同一圓柱面中。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)

40、院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.3 磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備(4) 扇區(qū)扇區(qū) 通常將一條磁道劃分為若干個(gè)段，每通常將一條磁道劃分為若干個(gè)段，每個(gè)段稱為一個(gè)扇區(qū)或扇段，每個(gè)扇區(qū)存放個(gè)段稱為一個(gè)扇區(qū)或扇段，每個(gè)扇區(qū)存放一個(gè)定長(zhǎng)信息塊（如一個(gè)定長(zhǎng)信息塊（如512個(gè)字節(jié)）。一條磁個(gè)字節(jié)）。一條磁道劃分多少扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)可存放多少字道劃分多少扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)可存放多少字節(jié)，一般由操作系統(tǒng)決定。磁道上的扇區(qū)節(jié)，一般由操作系統(tǒng)決定。磁道上的扇區(qū)編號(hào)從編號(hào)從1號(hào)開始。號(hào)開始。 計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.3 磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備2.磁盤地址磁

41、盤地址 主機(jī)向磁盤控制器送出有關(guān)尋址信息，主機(jī)向磁盤控制器送出有關(guān)尋址信息，磁盤地址一般表示為：磁盤地址一般表示為： 驅(qū)動(dòng)器號(hào)、圓柱面（磁道）號(hào)、記錄驅(qū)動(dòng)器號(hào)、圓柱面（磁道）號(hào)、記錄面（磁頭）號(hào)、扇區(qū)號(hào)面（磁頭）號(hào)、扇區(qū)號(hào)計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.3 磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備 7.3.4 硬盤存儲(chǔ)器的技術(shù)參數(shù)硬盤存儲(chǔ)器的技術(shù)參數(shù)1.硬盤的主要性能指標(biāo)硬盤的主要性能指標(biāo)(1)硬盤容量硬盤容量 硬盤容量當(dāng)然是越大越好。硬盤容量當(dāng)然是越大越好。(2)主軸轉(zhuǎn)速主軸轉(zhuǎn)速 從理論上來說，轉(zhuǎn)速越快，硬盤的速?gòu)睦碚撋蟻碚f，轉(zhuǎn)速越快，硬盤的速度

42、越快。度越快。(3)道密度道密度 硬盤驅(qū)動(dòng)器在介質(zhì)上的道密度可達(dá)硬盤驅(qū)動(dòng)器在介質(zhì)上的道密度可達(dá)38 000TPI或更高。或更高。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.3 磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備(4)平均存取時(shí)間平均存取時(shí)間 平均存取時(shí)間近似等于平均尋道時(shí)間平均存取時(shí)間近似等于平均尋道時(shí)間和平均等待時(shí)間之和。和平均等待時(shí)間之和。(5)緩存緩存 緩存存在的目的是為了解決硬盤內(nèi)部緩存存在的目的是為了解決硬盤內(nèi)部與接口數(shù)據(jù)之間速度不匹配的問題，它可與接口數(shù)據(jù)之間速度不匹配的問題，它可以提高硬盤的讀寫速度。以提高硬盤的讀寫速度。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算

43、機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.3 磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備(6)數(shù)據(jù)傳輸率數(shù)據(jù)傳輸率 硬盤的數(shù)據(jù)傳輸率分為內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸硬盤的數(shù)據(jù)傳輸率分為內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率和外部數(shù)據(jù)傳輸率。內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率主率和外部數(shù)據(jù)傳輸率。內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率主要依賴于硬盤的旋轉(zhuǎn)速度，因硬盤的品牌要依賴于硬盤的旋轉(zhuǎn)速度，因硬盤的品牌及型號(hào)不同而有著較大的差異。外部數(shù)據(jù)及型號(hào)不同而有著較大的差異。外部數(shù)據(jù)傳輸率指的是系統(tǒng)總線與硬盤緩沖區(qū)之間傳輸率指的是系統(tǒng)總線與硬盤緩沖區(qū)之間的數(shù)據(jù)傳輸率，外部數(shù)據(jù)傳輸率與硬盤接的數(shù)據(jù)傳輸率，外部數(shù)據(jù)傳輸率與硬盤接口類型和緩存大小有關(guān)。口類型和緩存大小有關(guān)。

44、 計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.3 磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備2.硬盤的接口標(biāo)準(zhǔn)硬盤的接口標(biāo)準(zhǔn) 硬盤接口是硬盤與主機(jī)系統(tǒng)間的連接硬盤接口是硬盤與主機(jī)系統(tǒng)間的連接部件，不同的硬盤接口決定著硬盤與計(jì)算部件，不同的硬盤接口決定著硬盤與計(jì)算機(jī)之間的連接速度，在整個(gè)系統(tǒng)中，硬盤機(jī)之間的連接速度，在整個(gè)系統(tǒng)中，硬盤接口的優(yōu)劣直接影響著程序運(yùn)行快慢和系接口的優(yōu)劣直接影響著程序運(yùn)行快慢和系統(tǒng)性能好壞。從整體的角度上，硬盤接口統(tǒng)性能好壞。從整體的角度上，硬盤接口分為分為IDE、SCSI和和SATA等，等，IDE接口硬盤接口硬盤多用于家用產(chǎn)品中，多用于

45、家用產(chǎn)品中，SCSI接口硬盤則主要接口硬盤則主要應(yīng)用于服務(wù)器市場(chǎng)，應(yīng)用于服務(wù)器市場(chǎng)，SATA是一種新生的是一種新生的硬盤接口類型，在家用市場(chǎng)中有著廣泛的硬盤接口類型，在家用市場(chǎng)中有著廣泛的前景。前景。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.3 磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備3. 磁盤參數(shù)的計(jì)算磁盤參數(shù)的計(jì)算 例：設(shè)有一個(gè)盤面直徑為例：設(shè)有一個(gè)盤面直徑為18 in的磁盤的磁盤組，有組，有20個(gè)記錄面，每面有個(gè)記錄面，每面有5in的區(qū)域用于的區(qū)域用于記錄信息，記錄密度為記錄信息，記錄密度為100道道/in（TPI）和）和1000b/in（bpi），轉(zhuǎn)

46、速為），轉(zhuǎn)速為2400 r/min，道間，道間移動(dòng)時(shí)間為移動(dòng)時(shí)間為0.2ms，試計(jì)算該盤組的容量、，試計(jì)算該盤組的容量、數(shù)據(jù)傳送率和平均存取時(shí)間。數(shù)據(jù)傳送率和平均存取時(shí)間。 每一記錄面的磁道數(shù)每一記錄面的磁道數(shù)N為為 N5 in/面面100道道/in500道道/面面 最內(nèi)圈磁道的周長(zhǎng)為最內(nèi)圈磁道的周長(zhǎng)為 L= (18-25)in=25.12 in計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.3 磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備 以最內(nèi)圈磁道的周長(zhǎng)當(dāng)作每條磁道的以最內(nèi)圈磁道的周長(zhǎng)當(dāng)作每條磁道的長(zhǎng)度，故該盤組的存儲(chǔ)容量（非格式化容長(zhǎng)度，故該盤組的存儲(chǔ)容量（非

47、格式化容量）為量）為 C=1000b/in25.12in/道道500道道/面面20面面=251.2106 b=31.4106 B 磁盤旋轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間為磁盤旋轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間為 t=1/2400(r/min)60s/min =0.025s=25ms計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.3 磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備數(shù)據(jù)傳送率為數(shù)據(jù)傳送率為 Dr=每一道的容量每一道的容量/旋轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間旋轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間 =25120/25=1004.8b/ms=1.0048106 b/s =0.1256106 B/s =0.1256 MB/s平均存取時(shí)間為平均存取時(shí)

48、間為 Ta (0+0.2*499)/2+(0+25)/2ms60 ms計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.3 磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備 非格式化容量最大位密度非格式化容量最大位密度最內(nèi)圈最內(nèi)圈磁道周長(zhǎng)磁道周長(zhǎng)總磁道數(shù)總磁道數(shù) 新的磁盤在使用之前需先進(jìn)行格式化，新的磁盤在使用之前需先進(jìn)行格式化，格式化實(shí)際上就是在磁盤上劃分記錄區(qū)，格式化實(shí)際上就是在磁盤上劃分記錄區(qū)，寫入各種標(biāo)志信息和地址信息，這些信息寫入各種標(biāo)志信息和地址信息，這些信息占用了磁盤的存儲(chǔ)空間，故格式化之后的占用了磁盤的存儲(chǔ)空間，故格式化之后的有效存儲(chǔ)容量要小于非格式化容量。

49、有效存儲(chǔ)容量要小于非格式化容量。 格式化容量每道扇區(qū)數(shù)格式化容量每道扇區(qū)數(shù)扇區(qū)容量扇區(qū)容量總磁道數(shù)總磁道數(shù)計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.3 磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備 7.3.6 硬盤的分區(qū)域記錄硬盤的分區(qū)域記錄 傳統(tǒng)硬盤驅(qū)動(dòng)器的每個(gè)磁道上記錄的傳統(tǒng)硬盤驅(qū)動(dòng)器的每個(gè)磁道上記錄的扇區(qū)數(shù)是相同的，因而存儲(chǔ)的信息量也是扇區(qū)數(shù)是相同的，因而存儲(chǔ)的信息量也是相同的，這意味著在磁盤上位密度是變化相同的，這意味著在磁盤上位密度是變化的。因?yàn)閮?nèi)圈磁道的周長(zhǎng)短，外圈磁道的的。因?yàn)閮?nèi)圈磁道的周長(zhǎng)短，外圈磁道的周長(zhǎng)長(zhǎng)，所以內(nèi)圈磁道的位密度高，外圈周長(zhǎng)長(zhǎng)，

50、所以內(nèi)圈磁道的位密度高，外圈磁道的位密度低，最內(nèi)圈磁道的位密度磁道的位密度低，最內(nèi)圈磁道的位密度（最大位密度）決定了磁盤驅(qū)動(dòng)器的容量。（最大位密度）決定了磁盤驅(qū)動(dòng)器的容量。又因?yàn)槊總€(gè)磁道記錄的信息量及轉(zhuǎn)速是相又因?yàn)槊總€(gè)磁道記錄的信息量及轉(zhuǎn)速是相同的，所以它們的數(shù)據(jù)傳送率也是相同的。同的，所以它們的數(shù)據(jù)傳送率也是相同的。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.3 磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備 由于外圈磁道比內(nèi)圈磁道更長(zhǎng)一些，由于外圈磁道比內(nèi)圈磁道更長(zhǎng)一些，但存儲(chǔ)的信息量卻相同，所以外圈磁道上但存儲(chǔ)的信息量卻相同，所以外圈磁道上明顯地存在著浪費(fèi)。明

51、顯地存在著浪費(fèi)。 采用分區(qū)域記錄（等位密度）技術(shù)可采用分區(qū)域記錄（等位密度）技術(shù)可以增加硬盤驅(qū)動(dòng)器的容量。由于外圈磁道以增加硬盤驅(qū)動(dòng)器的容量。由于外圈磁道有更長(zhǎng)的周長(zhǎng)，所以外層磁道要比內(nèi)層磁有更長(zhǎng)的周長(zhǎng)，所以外層磁道要比內(nèi)層磁道包含更多的扇區(qū)，即外圈磁道上保存的道包含更多的扇區(qū)，即外圈磁道上保存的信息比內(nèi)圈磁道多。信息比內(nèi)圈磁道多。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.3 磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.3 磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備 分區(qū)域記錄的另一個(gè)影

52、響是數(shù)據(jù)傳輸分區(qū)域記錄的另一個(gè)影響是數(shù)據(jù)傳輸率隨磁頭所處的區(qū)域而變化。分區(qū)域驅(qū)動(dòng)率隨磁頭所處的區(qū)域而變化。分區(qū)域驅(qū)動(dòng)器還是以恒定速度旋轉(zhuǎn)，可是，由于外層器還是以恒定速度旋轉(zhuǎn)，可是，由于外層區(qū)域每磁道有更多的扇區(qū)，所以數(shù)據(jù)傳輸區(qū)域每磁道有更多的扇區(qū)，所以數(shù)據(jù)傳輸速度要更快一些。這就是當(dāng)今驅(qū)動(dòng)器標(biāo)注速度要更快一些。這就是當(dāng)今驅(qū)動(dòng)器標(biāo)注最小和最大連續(xù)傳輸速率的原因，因?yàn)閭髯钚『妥畲筮B續(xù)傳輸速率的原因，因?yàn)閭鬏斔俾嗜Q于磁頭讀輸速率取決于磁頭讀/寫的位置。寫的位置。 分區(qū)域記錄技術(shù)的使用，大大地提高分區(qū)域記錄技術(shù)的使用，大大地提高了硬盤利用率，與采用每磁道固定扇區(qū)的了硬盤利用率，與采用每磁道固定扇區(qū)的

53、硬盤比較，使驅(qū)動(dòng)器增加了硬盤比較，使驅(qū)動(dòng)器增加了2050的硬的硬盤容量。實(shí)際上，現(xiàn)在所有的盤容量。實(shí)際上，現(xiàn)在所有的IDE和和SCSI都采用分區(qū)域記錄。都采用分區(qū)域記錄。 計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.3 磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備7.3.6硬盤的硬盤的 NCQ技術(shù)技術(shù) 通過對(duì)內(nèi)部隊(duì)列中的命令進(jìn)行重新排通過對(duì)內(nèi)部隊(duì)列中的命令進(jìn)行重新排序?qū)崿F(xiàn)智能數(shù)據(jù)管理，避免像傳統(tǒng)硬盤那序?qū)崿F(xiàn)智能數(shù)據(jù)管理，避免像傳統(tǒng)硬盤那樣機(jī)械地按照接收命令的先后順序移動(dòng)磁樣機(jī)械地按照接收命令的先后順序移動(dòng)磁頭讀寫硬盤的不同位置，從而減少了磁頭頭讀寫硬盤的不同位置，

54、從而減少了磁頭反復(fù)移動(dòng)帶來的損耗，延長(zhǎng)了硬盤的壽命。反復(fù)移動(dòng)帶來的損耗，延長(zhǎng)了硬盤的壽命。 根據(jù)磁盤地址，硬盤尋址的過程如下：根據(jù)磁盤地址，硬盤尋址的過程如下： 尋找目標(biāo)圓柱面尋找目標(biāo)圓柱面 尋找目標(biāo)盤面尋找目標(biāo)盤面 尋找目標(biāo)扇區(qū)尋找目標(biāo)扇區(qū)計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.3 磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備 對(duì)于不支持對(duì)于不支持NCQ技術(shù)的硬盤來說，大技術(shù)的硬盤來說，大量的數(shù)據(jù)讀寫需要反復(fù)重復(fù)上面的步驟，量的數(shù)據(jù)讀寫需要反復(fù)重復(fù)上面的步驟，而對(duì)于不同位置的數(shù)據(jù)存取，磁頭需要更而對(duì)于不同位置的數(shù)據(jù)存取，磁頭需要更多的操作，降低了存取效率。而

55、支持多的操作，降低了存取效率。而支持NCQ技術(shù)的硬盤對(duì)接收到的命令按照他們?cè)L問技術(shù)的硬盤對(duì)接收到的命令按照他們?cè)L問的地址的距離進(jìn)行了重排列，減少了磁頭的地址的距離進(jìn)行了重排列，減少了磁頭臂來回移動(dòng)的時(shí)間，使數(shù)據(jù)讀取更有效。臂來回移動(dòng)的時(shí)間，使數(shù)據(jù)讀取更有效。 計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院第第7章章7.1 外部設(shè)備概述外部設(shè)備概述7.2 磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理7.3 磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備7.4 磁盤陣列磁盤陣列 7.5 光盤存儲(chǔ)器光盤存儲(chǔ)器7.6 鍵盤輸入設(shè)備鍵盤輸入設(shè)備7.7 打印輸出設(shè)備打印輸出設(shè)備7.8 顯示設(shè)備

56、顯示設(shè)備計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.4 磁盤陣列磁盤陣列 7.4.1 RAID 簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 RAID是是Redundent Array of Inexpensive Disks的縮寫，直譯為的縮寫，直譯為“廉價(jià)冗余磁盤陣列廉價(jià)冗余磁盤陣列”，也，也簡(jiǎn)稱為簡(jiǎn)稱為“磁盤陣列磁盤陣列”。后來。后來RAID中的字母中的字母I被改被改作為作為Independent，RAID就成了就成了“獨(dú)立冗余磁盤獨(dú)立冗余磁盤陣列陣列”，但這只是名稱的變化，實(shí)質(zhì)性的內(nèi)容并，但這只是名稱的變化，實(shí)質(zhì)性的內(nèi)容并沒有改變。可以把沒有改變?？梢园裄AID理解成一種使用

57、磁盤驅(qū)理解成一種使用磁盤驅(qū)動(dòng)器的方法，它將一組磁盤驅(qū)動(dòng)器用某種邏輯方動(dòng)器的方法，它將一組磁盤驅(qū)動(dòng)器用某種邏輯方式聯(lián)系起來，作為邏輯上的一個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器來使式聯(lián)系起來，作為邏輯上的一個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器來使用。一般情況下，組成的邏輯磁盤驅(qū)動(dòng)器的容量用。一般情況下，組成的邏輯磁盤驅(qū)動(dòng)器的容量要小于各個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器容量的總和。要小于各個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器容量的總和。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.4 磁盤陣列磁盤陣列 7.4.2 RAID的分級(jí)的分級(jí) RAID級(jí)級(jí)別別名稱名稱數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)磁盤磁盤數(shù)數(shù)可正常工作可正常工作的的最多失效磁最多失效磁盤數(shù)盤數(shù)檢測(cè)檢測(cè)磁盤數(shù)磁

58、盤數(shù)RAID0無冗余無校驗(yàn)的磁盤陣列無冗余無校驗(yàn)的磁盤陣列800RAID1鏡象磁盤陣列鏡象磁盤陣列818RAID2糾錯(cuò)海明碼磁盤陣列糾錯(cuò)海明碼磁盤陣列814RAID3位交叉奇偶校驗(yàn)的磁盤陣列位交叉奇偶校驗(yàn)的磁盤陣列811RAID4塊交叉奇偶校驗(yàn)的磁盤陣列塊交叉奇偶校驗(yàn)的磁盤陣列811RAID5無獨(dú)立校驗(yàn)盤的奇偶校驗(yàn)磁無獨(dú)立校驗(yàn)盤的奇偶校驗(yàn)磁盤陣列盤陣列811計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院第第7章章7.1 外部設(shè)備概述外部設(shè)備概述7.2 磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的性能和原理7.3 磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備磁介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備7.4 磁盤陣列磁盤陣列 7.5

59、光盤存儲(chǔ)器光盤存儲(chǔ)器7.6 鍵盤輸入設(shè)備鍵盤輸入設(shè)備7.7 打印輸出設(shè)備打印輸出設(shè)備7.8 顯示設(shè)備顯示設(shè)備計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.5 光盤存儲(chǔ)器光盤存儲(chǔ)器7.5.1 光盤存儲(chǔ)器的類型光盤存儲(chǔ)器的類型1.CD-ROM光盤光盤 只讀型光盤，它由生產(chǎn)廠家預(yù)先寫入只讀型光盤，它由生產(chǎn)廠家預(yù)先寫入數(shù)據(jù)和程序，使用時(shí)用戶只能讀出，不能數(shù)據(jù)和程序，使用時(shí)用戶只能讀出，不能修改或?qū)懭胄聝?nèi)容。修改或?qū)懭胄聝?nèi)容。2.CD-R光盤光盤 CD-R光盤可由用戶寫入信息，寫入后光盤可由用戶寫入信息，寫入后可以多次讀出，但只能寫入一次，信息寫可以多次讀出，

60、但只能寫入一次，信息寫入后將不能再修改，所以稱為只寫一次型入后將不能再修改，所以稱為只寫一次型光盤。光盤。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2012.11北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7.5 光盤存儲(chǔ)器光盤存儲(chǔ)器3.CD-RW光盤光盤 CD-RW光盤是可以寫入、擦除、重寫光盤是可以寫入、擦除、重寫的可逆性記錄系統(tǒng)。這種光盤類似于磁盤，的可逆性記錄系統(tǒng)。這種光盤類似于磁盤，可重復(fù)讀可重復(fù)讀/寫。寫。4.DVD-ROM光盤光盤 DVD代表通用數(shù)字化多功能光盤，簡(jiǎn)代表通用數(shù)字化多功能光盤，簡(jiǎn)稱高容量稱高容量CD。事實(shí)上，任何。事實(shí)上，任何DVD-ROM光光驅(qū)都是驅(qū)都是CD-ROM光驅(qū)，即這類