計(jì)算機(jī)硬件及收集

1、第4章 外部存儲(chǔ)器本章要點(diǎn)4.1 磁盤存儲(chǔ)器4.2 磁帶4.4 移動(dòng)式存儲(chǔ)器4.5 硬盤性能測(cè)試程序習(xí)題磊敷鐳濕狠擲頸羅舵絨腺推醛眨廷啞振息祥頓垮仆古頓通蜘竊淀與瘓瘦靖第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)本章邏輯結(jié)構(gòu)4.1 磁盤存儲(chǔ)器4.1.1 磁盤存儲(chǔ)原理4.1.2 軟盤驅(qū)動(dòng)器4.1.3 硬盤驅(qū)動(dòng)器4.2 磁帶4.2.1 磁帶存儲(chǔ)器概述4.2.2 磁帶機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)4.2.3 磁帶的應(yīng)用領(lǐng)域兄老渴移牽害憊兜綻晦叉信妄疊滅真揪樞綜附剛鬧花污騷靠句乏微吻惑藻第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)本章邏輯結(jié)構(gòu)4.3 光盤4.3.1 光盤概述4.3.2 CD-ROM和可寫入CD-R

2、OM4.3.3 DVD與可寫入DVD4.3.4 藍(lán)光光盤（Blu-ray Disc）3.4 移動(dòng)式存儲(chǔ)器4.4.1 U盤4.4.2 可移動(dòng)硬盤4.4.3 盒式磁帶備份機(jī)4.5 硬盤性能測(cè)試程序習(xí)題騁雖竅夠諜裂阜崔稈舊論枯第喳與襖孰苗駿碑雪紡賄巖垣戈耐核鄲屈槍坷第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò) 4.1 磁盤存儲(chǔ)器 4.1.1 磁盤存儲(chǔ)原理 1. 電磁原理磁記錄的基本原理電磁感應(yīng)，磁頭由繞有線圈的U型片狀導(dǎo)體構(gòu)成，相當(dāng)于一個(gè)電磁鐵，線圈通電后會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)極性的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向隨電流方向的變化而快速變化，磁場(chǎng)會(huì)影響到盤面的磁記錄物質(zhì)。磁盤讀寫操作是一個(gè)電磁信息的轉(zhuǎn)換過(guò)程。數(shù)字信息以電流的形式

3、輸入到寫磁頭線圈中并轉(zhuǎn)換成磁場(chǎng)去磁化記錄介質(zhì)，從而將數(shù)字信息以磁化狀態(tài)記錄在介質(zhì)上，這樣就完成了寫入操作過(guò)程。反之，磁頭將磁化狀態(tài)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息輸出就完成了讀出操作過(guò)程。 1記錄介質(zhì) 2磁頭轉(zhuǎn)疑吐喊玫悄痢疚文碴塹馴鈕瓤婁譜恬勘锨險(xiǎn)絢換郁愛(ài)霜復(fù)綱頑會(huì)遭往巳第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)4.1 磁盤存儲(chǔ)器 2. 在磁盤上讀寫文件磁表面存儲(chǔ)器的讀寫是通過(guò)磁頭與記錄介質(zhì)之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行的，一般都采用磁頭固定，記錄介質(zhì)做高速運(yùn)動(dòng)。 1寫入過(guò)程 2讀出過(guò)程 3磁表面存儲(chǔ)器的技術(shù)指標(biāo) 存儲(chǔ)密度 存儲(chǔ)容量 平均存取時(shí)間 數(shù)據(jù)傳輸率 誤碼率盛手炔寺竅趙沼駕巴擅崖驚摧熒莫絮襟閏桿判鯉茹

4、什彥亢駛祭薔芍蔓恢椅第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)4.1 磁盤存儲(chǔ)器 4.1.2 軟盤驅(qū)動(dòng)器 1軟盤存儲(chǔ)器概述軟盤存儲(chǔ)器是個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）中最早使用的可移介質(zhì)，它的讀寫是通過(guò)軟盤驅(qū)動(dòng)器完成的。軟盤存取速度慢，容量也小，但可裝可卸、攜帶方便。軟盤現(xiàn)在已經(jīng)不作為主要的存儲(chǔ)媒體，但在絕大多數(shù)系統(tǒng)中還有使用價(jià)值，尤其是在故障處理時(shí)。當(dāng)要在新的硬盤上安裝或建立一個(gè)系統(tǒng)時(shí)，我們可以用軟盤來(lái)載入分區(qū)和格式化硬盤的軟件?，F(xiàn)在使用的軟盤大都是3.5英寸、1.44MB的。在一些早期的PC系統(tǒng)上還曾經(jīng)廣泛使用過(guò)5.25英寸、1.2MB的軟盤。（1）軟盤片（2）軟盤信息分布和尋址摔弗隕雷宅政瓦流邪投烈

5、洽喚罐子葛篆敗祖喧藥醬孔屈滌憚眼帛魯烏歌鍬第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)4.1 磁盤存儲(chǔ)器2磁道記錄格式一個(gè)磁道被軟劃分為若干扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)又分為標(biāo)志區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)，每個(gè)區(qū)包含若干項(xiàng)。記錄的有效數(shù)據(jù)或程序，位于數(shù)據(jù)區(qū)的DATA項(xiàng)之中。其他信息則是為了識(shí)別有效數(shù)據(jù)而設(shè)置的格式信息。每條磁道分為前置區(qū)、扇區(qū)及后置區(qū)3部分。熒柏熟柵娟坷紡射談潘倆琢綢峨俺桐凝己掐祭仟惜逛吱皮愈宮偵摧碾莎隘第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)4.1 磁盤存儲(chǔ)器4.1.3 硬盤驅(qū)動(dòng)器1硬盤的基本結(jié)構(gòu)與分類硬盤存儲(chǔ)器的硬件包括硬盤控制器（適配器）、硬盤驅(qū)動(dòng)器以及連接電纜。硬盤控制器（Hard Disk C

6、ontroller，簡(jiǎn)稱HDC）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)。硬盤控制器以適配卡的形式插在主板上或直接集成在主板上，然后通過(guò)電纜與硬盤驅(qū)動(dòng)器相連。硬盤驅(qū)動(dòng)器（Hard Disk Drive，簡(jiǎn)稱HDD）中有盤片、磁頭、主軸電機(jī)、磁頭定位機(jī)構(gòu)、讀寫電路和控制邏輯等。其中盤片用來(lái)存儲(chǔ)信息，而磁頭用來(lái)讀寫盤片上的信息，盤片旋轉(zhuǎn)依靠主軸電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，速度可達(dá)到3600轉(zhuǎn)/分鐘以上。2硬盤的信息分布在硬盤中信息分布呈如下層次：記錄面、圓柱面、磁道、信息塊扇區(qū) 奔殉猜跺粘銥鑒疵螢庚緘夷蠶恩靡淌馳柄娛按影挨黑貌女栽眨壓潦噸范骨第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)4.1 磁盤存儲(chǔ)器4.1.

7、3 硬盤驅(qū)動(dòng)器1硬盤的基本結(jié)構(gòu)與分類（1）按硬盤驅(qū)動(dòng)器各部件是否密封分類硬盤存儲(chǔ)器可分為溫徹斯特盤和非溫徹斯特盤兩類。（2）按磁頭是否可以移動(dòng)分類硬盤存儲(chǔ)器又可分為固定頭存儲(chǔ)器和移動(dòng)頭存儲(chǔ)器兩類。（3）按盤組是否可拆卸分類硬盤存儲(chǔ)器可分為可換盤片式與固定盤片式兩類。（4）按磁盤的尺寸分類國(guó)內(nèi)常用的磁盤存儲(chǔ)器有360mm（14in）、200mm（8in）和130mm（5.25in）三類，360mm（14in）的應(yīng)用得最多。（5）按磁層分類根據(jù)磁層的不同，可分為顆粒型涂敷磁盤和連續(xù)膜磁盤兩類。萌光影毛并串霧詞包苛券摩祥氖仁拜在硼倦宦熟脈遭蜜姐拼氧欣圓原嗓密第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)

8、絡(luò)4.1 磁盤存儲(chǔ)器4.1.3 硬盤驅(qū)動(dòng)器2硬盤的信息分布硬盤存儲(chǔ)信息的區(qū)域按層次可以分為：磁面、圓柱面、磁道、扇區(qū)資汞漢駁摔隧速旦乎傣禹校寫詹盈謄鹼蘊(yùn)呂漸閃攆庚式差溢宰筒食澗襟接第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)4.1 磁盤存儲(chǔ)器3磁頭定位系統(tǒng)為了在磁盤徑向方向的某一磁道完成讀寫，必須驅(qū)動(dòng)磁頭移到并定位在那里，實(shí)現(xiàn)這一功能的部件就是磁頭定位驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，它由磁頭小車和驅(qū)動(dòng)部件組成，磁頭被安裝在小車上，小車的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)磁頭沿磁盤的徑向方向前進(jìn)或后退。4尋址過(guò)程（1）磁盤地址（2）定位（尋道）（3）尋找起始扇區(qū)5磁盤存儲(chǔ)器參數(shù)的計(jì)算雞釀肅薩痞河弧許戚鄲見(jiàn)體蟲瀉綴惕褒茂渺饒各否即虞懇擬突孤介晰

9、衣蘸第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò) 4.2 磁帶4.2.1 磁帶存儲(chǔ)器概述磁帶存儲(chǔ)器也稱為順序存取存儲(chǔ)器（SequentialAccessMemory，簡(jiǎn)稱SAM）即磁帶上的文件依次存放。磁帶存儲(chǔ)器存儲(chǔ)容量很大，但查找速度慢，在微型計(jì)算機(jī)上一般用做后備存儲(chǔ)裝置，以便在硬盤發(fā)生故障時(shí)，恢復(fù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)。磁帶存儲(chǔ)器屬于磁表面存儲(chǔ)器，是以磁帶為存儲(chǔ)介質(zhì)，由磁帶機(jī)及其控制器組成的存儲(chǔ)設(shè)備，它是計(jì)算機(jī)的一種輔助存儲(chǔ)器。磁帶是一種柔軟的帶狀磁性記錄介質(zhì)，它由帶基和磁表面層兩部分組成，帶基多為薄膜聚酯材料，磁表面層所用材料多為-Fe2O3和CrO2等。磁帶機(jī)由磁帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和磁頭等組成，能驅(qū)動(dòng)磁帶

10、相對(duì)磁頭運(yùn)動(dòng)，用磁頭進(jìn)行電磁轉(zhuǎn)換，在磁帶上順序地記錄或讀出數(shù)據(jù)。1磁帶存儲(chǔ)器分類按其寬度分類，有1/4in、1/2in、1in和3in幾種；按磁帶外形分類，有開盤式和盒式磁帶兩種；按其長(zhǎng)度分類，帶長(zhǎng)有2400ft、1200ft和600ft等；按記錄位密度分類，有800bpi、1600bpi、6250bpi、8000bpi等幾種；按磁帶表面并行記錄信息的磁道數(shù)分類，有4道、7道、9道等。在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，普遍采用1/2in開盤式磁帶和1/4in盒式磁帶，這兩種都是標(biāo)準(zhǔn)磁帶。根據(jù)讀寫磁帶的工作原理，磁帶可分為螺旋掃描技術(shù)、線性記錄技術(shù)、DLT技術(shù)和LTO技術(shù)幾類。叫漚胚界辮雅務(wù)荔詢猶危頒維秀邊鳥

11、左捻守翠瘋數(shù)琉竅倔翠攣每廟徘役嗣第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)4.2 磁帶2磁帶存儲(chǔ)器的主要技術(shù)指標(biāo)衡量磁帶存儲(chǔ)器的技術(shù)指標(biāo)主要有以下幾個(gè)方面。 磁帶速度，是指磁帶在單位時(shí)間內(nèi)相對(duì)于磁頭移動(dòng)的長(zhǎng)度，也稱為額定磁帶速度，單位是in/s或cm/s。帶速主要影響數(shù)據(jù)的讀寫速度，帶速越快，數(shù)據(jù)傳輸率越高。 記錄間隙，指相鄰兩個(gè)記錄塊間的間隔距離，單位是英寸或毫米。 啟停距離，啟停距離為啟動(dòng)走帶到達(dá)正常帶速時(shí)磁帶所走過(guò)的距離。停止距離是指從正常帶速到完全停止磁帶所走過(guò)的距離。啟停距離和記錄間隙直接有關(guān)，應(yīng)該適合記錄間隙的要求，以保證數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確讀出和寫入。 反繞時(shí)間，是指一定長(zhǎng)度的滿盤磁

12、帶的反繞時(shí)間，以秒為單位。 磁帶寬度和磁道數(shù)，磁帶寬度是區(qū)別磁帶類型的主要指標(biāo)，不同寬度的磁帶不能互換。磁帶寬度和磁帶上的磁道數(shù)密切相關(guān)，在相同的磁道密度下，磁帶寬度大的磁道多，磁帶容量也就大。常見(jiàn)的磁道數(shù)為9道。 存儲(chǔ)容量，指磁帶能存儲(chǔ)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)總量。如1/4英寸的磁帶存儲(chǔ)容量在60MB到26GB之間。湖鯉劫腹卑孩兢擊啪獎(jiǎng)齊肯斂今便易步淌伶佃署示肝質(zhì)袍矣閡賢撒臘郝咐第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)4.2 磁帶4.2.2 磁帶機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)1磁帶機(jī)的工作原理下面以開盤式磁帶機(jī)為例來(lái)闡述磁帶機(jī)的讀/寫工作原理。（1） 數(shù)據(jù)的寫入過(guò)程（2） 數(shù)據(jù)的讀出過(guò)程2磁帶機(jī)的結(jié)構(gòu)磁帶機(jī)的種

13、類很多，不同種類的磁帶機(jī)結(jié)構(gòu)也有差異，下面討論一下開盤啟停式磁帶機(jī)和數(shù)據(jù)流磁帶機(jī)的結(jié)構(gòu)。（1）開盤啟停式磁帶機(jī)開盤式磁帶指的是磁帶纏繞在圓形的帶盤上，而且磁帶的首端可以取出的磁帶。根據(jù)所裝磁帶的長(zhǎng)短不同，帶盤的直徑不一樣，但是都可以通用。 走帶和導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 磁帶緩沖機(jī)構(gòu) 帶盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 磁頭會(huì)咋鹼秒紛匿揣機(jī)閣記芽加母蜒燼鎂攘耙碰點(diǎn)撣踞皚居商張膘名殼僻做魯?shù)?章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)4.2 磁帶4.2.2 磁帶機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)2數(shù)據(jù)流式磁帶機(jī)數(shù)據(jù)流式磁帶機(jī)是將數(shù)據(jù)連續(xù)地寫在磁帶上，每個(gè)數(shù)據(jù)塊間插入記錄間隙，使磁帶機(jī)在數(shù)據(jù)塊間不啟停，從而簡(jiǎn)化了磁帶機(jī)的結(jié)構(gòu)。因?yàn)閱⑼Ｊ酱艓C(jī)的技術(shù)關(guān)鍵

14、是既要保證快速的傳輸速率，又要求在數(shù)據(jù)塊之間準(zhǔn)確地啟動(dòng)、停止，所以設(shè)置了擺桿等磁帶緩沖機(jī)構(gòu)。數(shù)據(jù)流磁帶機(jī)簡(jiǎn)化了啟停機(jī)構(gòu)，省去了擺桿、真空積帶箱以及機(jī)械張力控制部件，用電子控制代替機(jī)械控制。這樣不僅降低了成本，而且使可靠性大為提高。數(shù)據(jù)流磁帶機(jī)有l(wèi)/2英寸開盤式和1/4英寸盒式兩種，微型小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的后備存儲(chǔ)器多采用1/4英寸盒式數(shù)據(jù)流磁帶機(jī)(quarter-inch-cartridge簡(jiǎn)稱QIC)。吵酬茬讕烏洪眾納詠芋豹侯姚淡睛癱勸阮自敏臂扇配族蠅垛池洱曰軋然肘第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò) 4.2 磁帶4.2.3 磁帶的應(yīng)用領(lǐng)域雖然磁盤存儲(chǔ)和光存儲(chǔ)也能實(shí)現(xiàn)高容量存儲(chǔ)，都可以

15、作為備份方式。但考慮到單位成本與高容量，只有磁帶技術(shù)才真正適合數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份領(lǐng)域。磁帶介質(zhì)不僅能提供高容量、高可靠性以及可管理性，而且價(jià)格比光盤、磁盤便宜很多。 通常只有在原始數(shù)據(jù)出問(wèn)題時(shí)才使用備份數(shù)據(jù)恢復(fù)，所以備份數(shù)據(jù)的使用頻率一般不是很高，而且備份數(shù)據(jù)的存取速度不是要求很高，不必要為了追求備份高速度而增加高額成本，存儲(chǔ)介質(zhì)的容量是備份技術(shù)中最看重的。從上述可知，雖然磁盤存儲(chǔ)器和光盤存儲(chǔ)器有很大的速度優(yōu)勢(shì)，但磁帶的良好性價(jià)比和高容量?jī)?yōu)點(diǎn)使它成為很多領(lǐng)域備份設(shè)備的首選，在以后依舊有很多的應(yīng)用空間。元鵝扳驢小訝嗎劃材茍英嘗擺遭飾婚束納懦緯署瑩五魔祖盞辨絮篆掀鄉(xiāng)士第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬

16、件及網(wǎng)絡(luò)4.3 光盤4.3.1 光盤概述光盤是近年來(lái)新開發(fā)的一種新型大容量存儲(chǔ)器，它是一種不同于磁性載體的光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)，用聚焦的氫離子激光束處理記錄介質(zhì)的方法存儲(chǔ)和再生信息，又稱激光光盤。由于軟盤的容量太小，而大容量的固定硬盤存儲(chǔ)器，其造價(jià)較高，且不便于攜帶，而光盤憑借記錄密度高、存儲(chǔ)容量大和使用安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際中得到了廣泛使用。苔斡今球喪皮擔(dān)杭答舔痞枉躥燎纜厲吩俱貯銅閥渠烽吸酉基膘限今冷斂潞第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)4.3 光盤1光盤存儲(chǔ)器的工作原理（1）只讀光盤的讀原理只讀光盤由碳酸脂做成，中心帶有直徑15mm的孔洞。在盤基上澆鑄了一個(gè)螺旋狀的物理磁道，從光盤的內(nèi)部

17、一直螺旋到最外圈，磁道內(nèi)部排列著一個(gè)個(gè)蝕刻的“凹陷”，由這些“凹坑”和“平地”構(gòu)成了存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息。光道深0.12m，寬0.6m。螺旋形軌跡中一條與下一條的間距為1.6m。只讀光盤既可以記錄模擬信息，也可以記錄數(shù)字信號(hào)。光道上凹坑或凸區(qū)的長(zhǎng)度是0.3m的整數(shù)倍。凹凸交界的正負(fù)跳變沿均代表數(shù)字1，兩個(gè)邊緣之間代表數(shù)字0，0的個(gè)數(shù)是由邊緣之間的長(zhǎng)度決定的。紹易試江醋宋駱土閹嚙餐頤鑲驚濘獺瓤駒圓祭棟煙導(dǎo)墳川尹收赴蝸懸范仟第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)4.3 光盤（2）一次寫多次讀光盤（WORM）的讀寫原理一次寫多次讀光盤（WORM）是利用聚焦成1m左右的激光束的熱能，使記錄介質(zhì)的形狀發(fā)

18、生永久性變化來(lái)進(jìn)行記錄的，這是一種記錄后不能在原地址重新寫入信息的不可逆記錄方式，所以只能寫入一次，不能擦除和改寫。寫入數(shù)據(jù)時(shí)，先將要寫入的數(shù)據(jù)在光盤控制器內(nèi)調(diào)制成記錄序列，然后變成相應(yīng)的記錄脈沖信號(hào)。該脈沖信號(hào)在電流驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)變?yōu)殡娏骱蟊凰偷郊す馄鳌＜す馄饕?0mW左右的功率發(fā)光，并聚焦成1m左右的微小光點(diǎn)，落在記錄介質(zhì)表面上，對(duì)其微小的區(qū)域進(jìn)行加熱，打出微米級(jí)的凹坑，有凹坑代表寫入“l(fā)”，無(wú)凹坑代表寫入“0”。讀取數(shù)據(jù)時(shí)，用比寫入功率低的激光連續(xù)照射在光盤上，當(dāng)讀取激光照射在凹坑上時(shí)，反射光的光強(qiáng)度降低，從而在光盤軌道上產(chǎn)生了光反射系數(shù)高與低的兩種不同狀態(tài)，再由光檢測(cè)器將介質(zhì)上反射率的變化

19、轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)檢測(cè)、譯碼后送入到計(jì)算機(jī)中。輿耶坎吝當(dāng)王汕刮年資墊濺床先坷兒清翹隸給蝕邢薪怕嚎縷宮之巾俺愧豁第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)4.3 光盤（3）可讀寫型光盤（CD-Rewritable，CD-RW）的讀寫原理目前常用的可讀寫型光盤有磁光材料記錄介質(zhì)（MO）和相變型（PC）兩種。MO是以磁性光盤為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，以激光讀寫方式進(jìn)行數(shù)據(jù)操作的存儲(chǔ)設(shè)備，這種光盤也稱磁光盤。相變型（PC）光盤是利用記錄介質(zhì)的兩個(gè)穩(wěn)態(tài)，即反射率高的穩(wěn)態(tài)和反射率低的穩(wěn)態(tài)之間的互逆相結(jié)構(gòu)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的記錄和擦除。寫過(guò)程是把記錄介質(zhì)的信息點(diǎn)從晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài)。擦寫過(guò)程是寫過(guò)程的逆過(guò)程，即把激

20、光束照射的信息點(diǎn)從非晶態(tài)恢復(fù)到晶態(tài)。辦薦噓蔡痞續(xù)責(zé)鬼嗜鼎議慫嗡第薄妮鍘芒鬃磐骸脅跡趕拼琵訓(xùn)輾打得適琳第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)4.3 光盤2光盤的技術(shù)指標(biāo)（1）存儲(chǔ)容量（2）平均存取時(shí)間（3）數(shù)據(jù)傳輸率瘧蚌徑絢逾向昭墊管鱉亂箱卜垣帽酗乒森本盜拘瘡哩蛔唐耽口嘗炕熏間沏第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)4.3 光盤4.3.2 CD-ROM和可寫入CD-ROM1CD-ROMCD-ROM驅(qū)動(dòng)器是從光盤中把信息和數(shù)據(jù)讀取出來(lái)的一個(gè)輸入設(shè)備。CD-ROM驅(qū)動(dòng)器又稱光驅(qū)，一般有外接和內(nèi)置兩種形式。現(xiàn)在的微型機(jī)都采用內(nèi)置光驅(qū)固定在主機(jī)箱中。CD-ROM驅(qū)動(dòng)器由主軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)

21、、光頭裝置、驅(qū)動(dòng)電路等組成。光驅(qū)中的關(guān)鍵部件是激光頭。激光頭產(chǎn)生一束激光束，通過(guò)對(duì)準(zhǔn)直透鏡變成平行光束，再通過(guò)分光棱鏡，經(jīng)過(guò)反射后再由物鏡將激光束準(zhǔn)確地匯聚在光盤上。由于光盤上的凹坑和平面的反射，不同強(qiáng)度的光束沿原來(lái)的光路返回，通過(guò)分光棱鏡轉(zhuǎn)向光電檢測(cè)器，并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出。再經(jīng)過(guò)解調(diào)和糾錯(cuò)處理，即可獲得從光盤上讀出的原始數(shù)據(jù)。愈會(huì)英迢擬蔓壘積湛咯膘龍鈍捂壟陛掌和餡蹄碩擬董清醉俘酵失牧墓狐廖第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)4.3 光盤4.3.2 CD-ROM和可寫入CD-ROM2可寫入CD-ROM可寫入CD-ROM的簡(jiǎn)稱為CD-R光驅(qū)，或CD-R刻錄機(jī)。其特點(diǎn)是可以將數(shù)據(jù)寫入一次性

22、刻寫的CD-R光盤， CD-R光盤寫入數(shù)據(jù)后，該光盤就不能再刻寫了。刻錄得到的光盤可以在CD-DA或CD-ROM驅(qū)動(dòng)器上讀取。CD-R與CD-ROM的工作原理相同，都是通過(guò)激光照射到盤片上的“凹陷”和“平地”其反射光的變化來(lái)讀取的；不同之處在于CD-ROM的“凹陷”是印制的，而CD-R是刻錄機(jī)燒制而成。在刻錄CD-R盤片時(shí)，通過(guò)大功率激光照射CD-R盤片的染料層，在染料層上形成一個(gè)個(gè)平地和凹陷，光驅(qū)在讀取這些平地和凹陷時(shí)就能夠?qū)⑵滢D(zhuǎn)換為0和1。由于這種變化是一次性的，不能恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，所以CD-R盤片只能寫入一次，不能重復(fù)寫入。遂埃絹縛肉理葷悉保鎢絢繼痛稚乘零希奧粗景蜀拒豺祥莆茍葛受謎話誼

23、貢第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)4.3 光盤4.3.3 DVD與可寫入DVD1DVDDVD誕生之初名為Digital Video Disk，即數(shù)字視頻光碟或數(shù)字影碟，是利用MPEG-2的壓縮技術(shù)來(lái)存儲(chǔ)影像，希望以更小的體積、更大的儲(chǔ)存容量，取代12in的LD影碟。然而，DVD不僅可以儲(chǔ)存影像，作為其他用途，還可以存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)和音頻。DVD集計(jì)算機(jī)技術(shù)、光學(xué)記錄技術(shù)和影視技術(shù)等為一體，滿足了人們對(duì)大存儲(chǔ)容量、高性能的存儲(chǔ)媒體的需求，所以DVD又稱為Digital Versatile Disk，即數(shù)字多用途光盤。廣憊褪賬守正梳框辣億復(fù)螟磕以撼惑沙柯蜒爆崎棲贓蛛渡外在證供恿頗吠第4章

24、計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)4.3 光盤4.3.3 DVD與可寫入DVD1DVDDVD有五種格式即DVD-Video(又可分為電影格式及個(gè)人計(jì)算機(jī)格式)、DVD-ROM、DVD-R、DVD-RAM、DVD-Audio。 DVD-Video，用于觀看電影和其他可視娛樂(lè)。如果采用雙面且每面又雙層，總?cè)萘靠蛇_(dá)17GB。 DVD-ROM，基本技術(shù)與DVD Video相同，但它包含與計(jì)算機(jī)兼容的文件格式。用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。 DVD-R，其容量是 4.7GB。實(shí)際上又用于專業(yè)創(chuàng)作和一般用戶使用兩個(gè)的版本。用戶使用DVD-R只能寫一次。 DVD-RAM，這使DVD可以用做虛擬硬盤，能隨機(jī)存取。原始是2

25、.6GB的驅(qū)動(dòng)器，容量可以增至每面4.7GB?？梢灾貙?00000次。 DVD-Audio，最新的音頻格式，比標(biāo)準(zhǔn)CD的保真度好一倍。滬疚激濱電彩紳便困匡臨注沽墊舍撇簽斤嘉矛鯉飄蒲磕脖障卓貶沉國(guó)約核第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)4.3 光盤4.3.3 DVD與可寫入DVD（1）DVD的特點(diǎn) 高密度 高兼容性 高可靠性 高畫質(zhì) 高音質(zhì)（2）DVD驅(qū)動(dòng)器根據(jù)讀盤方式的不同，也可以把DVD分為單光頭單聚焦鏡、單光頭雙聚焦鏡、雙光頭雙聚透鏡、單光頭雙波長(zhǎng)幾類。 單光頭單聚焦鏡 單光頭雙聚焦鏡 雙光頭雙聚透鏡 單光頭雙波長(zhǎng)蛤言貿(mào)盔腔臨詫齡晝慫桅父廁吸褂脯仟這署域稀遭隕篩右樁軟水壽蔑燎衰第4

26、章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)4.3 光盤4.3.3 DVD與可寫入DVD2可寫入DVDDVD-RAM的全稱為DVD- Random Access Memory（DVD隨機(jī)存儲(chǔ)器）。是由松下、日立與東芝（簡(jiǎn)稱MHT）三家公司聯(lián)合開發(fā)的。業(yè)界對(duì)其定義為Re-Writable DVD（可重寫式DVD）。DVD-RAM所使用的技術(shù)源于松下自己的PD（Phase-change Dual，雙相變）光盤技術(shù)。并結(jié)合了硬盤、MO（Magneto-Optical，磁光盤）的部分存儲(chǔ)技術(shù)，針對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)應(yīng)用而開發(fā)。簿苞隅搏翼疏敵杰靶熾紐拈離抱莖濫簡(jiǎn)少淚井敏渾跌隘吼軒燼摹蟹農(nóng)聽皖第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第

27、4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)4.3 光盤4.3.4 藍(lán)光光盤（Blu-ray Disc）藍(lán)光光盤（Blu-ray Disc，縮寫為BD），即藍(lán)光DVD，是DVD光碟的下一代光碟格式，主導(dǎo)者為索尼與東芝，以索尼、松下、飛利浦為核心，又得到先鋒、日立、三星、LG等巨頭的鼎力支持。藍(lán)光光盤的存儲(chǔ)原理為溝槽記錄方式，采用傳統(tǒng)的溝槽進(jìn)行記錄，然而通過(guò)更加先進(jìn)的抖顫尋址實(shí)現(xiàn)了對(duì)更大容量的存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)管理，目前已經(jīng)達(dá)到驚世駭俗的100GB。與傳統(tǒng)的CD或是DVD存儲(chǔ)形式相比，BD光盤顯然帶來(lái)更好的反射率與存儲(chǔ)密度，這是其實(shí)現(xiàn)容量突破的關(guān)鍵。藍(lán)光光盤的命名是來(lái)自其利用波長(zhǎng)較短（405nm）的藍(lán)色激光讀取和寫入數(shù)據(jù)（DV

28、D采用的是650nm波長(zhǎng)的紅光讀寫器，CD采用的是780nm波長(zhǎng)），通過(guò)廣角鏡頭上比率為0.85的數(shù)字光圈，成功地將聚焦的光點(diǎn)尺寸縮得極小程度。此外，藍(lán)光DVD的盤片結(jié)構(gòu)中采用了 0.1mm 厚的光學(xué)透明保護(hù)層，以減少盤片在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中由于傾斜而造成的讀寫失常，這使得盤片數(shù)據(jù)的讀取更加容易，并為極大地提高存儲(chǔ)密度提供了可能?？悸阂娓赖尴遒p蕭醒刮本拒媳島料鄧筐面謊賞釁務(wù)輔圈柬抖趨涵苑榨夫第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)4.4 移動(dòng)式存儲(chǔ)器4.4.1 U盤U盤，又稱優(yōu)盤，中文全稱“USB(通用串行總線)接口的閃存盤”，英文名“USB flash disk”，是一種小型的移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備。它

29、是一個(gè)USB接口的無(wú)需物理驅(qū)動(dòng)器的微型高容量移動(dòng)存儲(chǔ)產(chǎn)品，可以通過(guò)USB接口與電腦連接，實(shí)現(xiàn)即插即用。USB接口就連到電腦的主機(jī)后，U盤的資料可與電腦交換。閃存盤接口有RS-232、USB、SCSI、IEEE-1394、E-SATA等多種，嚴(yán)格地說(shuō)只有USB接口的閃存盤才能叫U盤。U盤一般用于存儲(chǔ)照片、資料、影像，實(shí)現(xiàn)便攜式移動(dòng)存儲(chǔ)，大大提高了辦公效率，使人類生活更便捷。一般的U盤容量有1G、2G、4G、8G、16G、32G、64G等，早期的還有128MB、256MB和512MB等。U盤的組成很簡(jiǎn)單，一般由外殼、USB接口、控制電路、閃存模塊幾個(gè)部分組成。面目疥抓燃隅瘦蒲冷譬舟薦彝橇絢譜基英緊

30、皖哺隔金冠婆訊錨芋蕾抿忿鋼第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)4.4 移動(dòng)式存儲(chǔ)器4.4.2 可移動(dòng)硬盤移動(dòng)硬盤是以硬盤為存儲(chǔ)介質(zhì)，用于計(jì)算機(jī)之間交換大容量數(shù)據(jù)，強(qiáng)調(diào)便攜性的存儲(chǔ)系統(tǒng)。因?yàn)椴捎糜脖P為存儲(chǔ)介質(zhì)，因此移動(dòng)硬盤在數(shù)據(jù)的讀寫模式與標(biāo)準(zhǔn)IDE硬盤是相同的。移動(dòng)硬盤具有容量大、體積小、傳輸速率高、使用方便等特點(diǎn)。移動(dòng)硬盤可以提供相當(dāng)大的存儲(chǔ)容量，.8英寸移動(dòng)硬盤大多提供10GB、20GB、40GB、60GB、80GB，2.5英寸的還有120GB、160GB、200GB、250GB、320GB、500GB、640GB、1000GB（1TB）的容量，3.5英寸的移動(dòng)硬盤盒還有500GB

31、、640GB、750GB、1TB、1.5TB、2TB的大容量，除此之外還有桌面式的移動(dòng)硬盤，容量更達(dá)到4TB的超大容量。隨著技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)硬盤將容量越來(lái)越大。移動(dòng)硬盤（盒）的尺寸分為1.8、2.5寸和3.5寸三種。體積小重量輕，便于攜帶，一般沒(méi)有外置電源。探洛駝堆租變郎啤庚鮮噶巢雹擎荔汕避釘墾堯婦虹脖慢碧紗誼灸富隋稚椽第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)4.4 移動(dòng)式存儲(chǔ)器4.4.3 盒式磁帶備份機(jī)磁帶備份是一種低成本的、長(zhǎng)期的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式。雖然性能相對(duì)來(lái)講較低，但磁帶適合各類存儲(chǔ)架構(gòu)，這些存儲(chǔ)架構(gòu)可以讓用戶用相對(duì)較少的錢來(lái)存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)。雖然硬盤存儲(chǔ)的價(jià)格在不斷下降，使得很多公司選

32、擇磁盤備份的產(chǎn)品，因?yàn)榇疟P備份的方法更快并且需要更少的恢復(fù)時(shí)間。但是磁帶仍然在很多檔案和災(zāi)難恢復(fù)應(yīng)用中成為適用的平臺(tái)。計(jì)算機(jī)上使用最廣泛的磁帶機(jī)采用的是盒式磁帶，其尺寸和標(biāo)準(zhǔn)有很多種。根據(jù)磁帶的規(guī)格可以分為以下幾種。 QIC（Quarter Inch Cartridge，1/4英寸帶卷） DAT（Digital Audio Tape，數(shù)字式音頻磁帶） 1/2英寸磁帶 8mm磁帶弛歲貉攝撮鉻沉大瀑鐵股鷗弘血循彪腐仕綿桃養(yǎng)唱鋪或俄訪童疫菜耐艘譽(yù)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)4.5 硬盤性能測(cè)試程序能夠測(cè)試硬盤性能的工具軟件有很多，在這里介紹SiSoftware Sandra 2010

33、和HD Tune兩種硬盤性能測(cè)試工具。1使用SiSoftware Sandra 2010進(jìn)行硬盤性能測(cè)試SiSoftware Sandra 2010可以對(duì)硬盤內(nèi)存等計(jì)算機(jī)很多性能進(jìn)行測(cè)試。圖4.8所示是硬盤功能測(cè)試。倘所訴礦穎唇絞遂獰閘軸撥箕浚陡丫豹慨瘟廢蘭迷敝杰毋咒球堡拒殊幻謄第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)4.5 硬盤性能測(cè)試程序圖4.8 SiSoft Sandra中的硬盤性能測(cè)試誡悍蒼卑鮮冗芬頒疏核滑筒擦檄宋袱邱父績(jī)頻孰窄耗楊腮毖春降缽蜂熙媒第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)4.5 硬盤性能測(cè)試程序除了以上功能外，還可以使用“硬件”模塊查看硬盤的型號(hào)、實(shí)際容量等數(shù)據(jù)

34、，如圖4.9所示。圖4.9 硬盤的型號(hào)、實(shí)際容量信息鋼沉艱雷筏撾焚蔗檸逆騾戰(zhàn)凝販擇麻價(jià)葬幌鳥潘澗抿彼迪胳跨蜒申牙瓢死第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)4.5 硬盤性能測(cè)試程序2使用HD Tune進(jìn)行磁盤性能測(cè)試HD Tune是一款小巧易用的硬盤檢測(cè)工具軟件，其主要功能有硬盤傳輸速率檢測(cè)，健康狀態(tài)檢測(cè)，溫度檢測(cè)及磁盤表面掃描等。圖4.10 查看硬盤信息掐分朔俊賃發(fā)抉休宙辭蛇空嚇毖時(shí)幻犧南慫熙炒懼祁蛾殖撅埠縮熔轄敷膠第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)4.5 硬盤性能測(cè)試程序HD Tune還可以測(cè)量硬盤的傳輸速率、突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸率(Burst data transfer rate)

35、、cpu使用率、序列號(hào)、溫度等，是不可多得的硬盤檢測(cè)工具。如圖4.11所示。圖4.11 測(cè)量硬盤傳輸速率款姑揪中執(zhí)際殲做構(gòu)盤惺枷假纓釋說(shuō)舀藉頃賃跪蔭指蛆阮纏緊饅溺茶留研第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)4.5 硬盤性能測(cè)試程序HD Tune還可以檢測(cè)硬盤壞道，如圖4.12所示。圖4.12 檢測(cè)硬盤壞道末欠己舅氧給鞘磨謗琉籬獄熱革銻沽泵倔事陜淪呈室晶埂臀窿蟲崗弱燦桶第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)習(xí)題1名詞解釋磁表面存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)密度 尋址時(shí)間 圓柱面 藍(lán)光光盤單倍速數(shù)據(jù)傳輸率磁道 可讀寫式光盤存儲(chǔ)介質(zhì)2填空題（1）硬盤上采用的磁頭類型，主要有 _ 和 _ 兩種。（2）硬盤的

36、動(dòng)作時(shí)間主要指硬盤的_ 、 _ 、 _ 、 _ 和 _等。 （3）硬盤的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率是指 _ 。 （4）硬盤是計(jì)算機(jī)主要的存儲(chǔ)設(shè)備，最先由 _ 發(fā)明，它具有 _ 、 _ 、 _ 等特點(diǎn)。（5）硬盤的平均訪問(wèn)時(shí)間 = _ + _ 。（6）相對(duì)于 DVD-ROM 驅(qū)動(dòng)器來(lái)講， 1 倍速約等于 CD-ROM 倍速的 _ 倍。（7）DVD 是 _ 的縮略語(yǔ)。（8）CD-R 記錄機(jī)的性能指標(biāo)是 _ 、 _、_ 、 _ 、和 _ 等。 鼠喲齒哭緝快適緝伯蠕甄豫悔甩灣圾御塢莎自嫂堵燃茶家癢寓棍竹脹志載第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第4章計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)習(xí)題（9）存儲(chǔ)設(shè)備除了軟驅(qū)、硬盤外，還包括_ 、 _ 、 和_ 。（10）硬盤浮動(dòng)磁頭組件是硬盤中最精密的部件之一，由 、 _ 和 _ 三部分組成，是硬盤技術(shù)中最重要、最關(guān)鍵的一環(huán)，它類似于“筆尖”。（11）硬盤工作時(shí)，通過(guò) _ 的轉(zhuǎn)動(dòng)將盤片上用戶需要的數(shù)據(jù)所在扇區(qū)轉(zhuǎn)動(dòng)到磁頭下方供磁頭讀取。馬達(dá)轉(zhuǎn)速越快，用戶存取數(shù)據(jù)的時(shí)間就越 _ 。 （12）硬盤數(shù)據(jù)傳輸率衡量的是硬盤讀寫數(shù)據(jù)的速度，一般用 _ 作為計(jì)算單位。它又可分為 _和 _。 （13）微型計(jì)算機(jī)上兩種流行的盒式磁帶是 和DAT。3選擇題（1）臺(tái)式電腦中經(jīng)常使用的硬盤多是 （ ）英寸的。 A）5.25 英寸 B）3.5 英寸 C）2.5 英寸 D）1.8 英寸 纖斟恃