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2017年(3)

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分类: LINUX

2017-05-28 15:54:50

外部存储器:

        硬盘,软盘,光盘,移动硬盘,U盘,磁带机,它们的特点是可以永久的存储数据,此类设备一般系统断电后也能保存数据,相比内存比较廉价,在计算机中也经常用到这些设备,有的笔记本电脑可能有SDD卡插槽。

光盘CD-ROM(read only memory)只读存储器,如果刻录盘可以刻录一次,当然光盘的类型只是者一种
软盘 :早期的比较常用,这种存储器,体积小便于携带,容量小。
磁带:前些年还没有MP3的时候,经常有人拿着磁带机听歌,需要将磁带放入磁带机中,听完一首,自动切换下 一首,如果想听前一首,需要倒带相当麻烦,磁带者种存储方式的特点,数据不能够随机访问,只能顺序访问,这种存储方式,存储量大。
U盘:被称为闪存,通过USB接口连接,专利为中国的朗科公司。
硬盘:又IBM公司发明,当时的硬盘的容量较小,体积较大,当时被发明出来的硬盘的容量只有30M,和很有名的“温切斯特来复枪”口径相同,出自同一个地方“温切斯特”,因此人们把他称为“温切斯特硬盘”,也有人称为“温盘”,由希捷生产出第一块硬盘当时的容量只有50M。硬盘种类主要有:IDE接口硬盘,SATA接口硬盘,高性能的SISC硬盘,一般用于服务器,每分钟的转速可以达到一万转以上,还有就是固态硬盘,这种硬盘还没有流行开来,当前存储数据的安全性不如机械硬盘,但是速度要快的多,容量要小,价格贵,现在主流的品牌有:希捷,西部数据,东芝,三星,迈拓等。

硬盘的组成:

                主要有,盘体和控制电路和接口部件组成,内部机构就是盘体结构,盘体是一个密封腔体,控制电路
板上有:硬盘的BIOS芯片,和控制芯片,控制芯片用于控制硬盘的读写,还有就是缓存芯片,用于加速内存读取硬盘,通过缓存芯片缓存数据,接口主要有数据,硬盘的电源插座,为硬盘提供电源,数据接口用于和内存等交换数据,现在的数据接口有IDE接口,SATA接口,STAT接口的硬盘当前最为流行,还有就是硬盘表面有一个透气孔,它的作用时使盘体的气压与外界的气压保持一致,硬盘的盘体是密封的,所以透气孔不和盘体内部想通,而是通过一个高效的过滤器和内部想通,保证盘体内部洁净无尘,使用的时候请注意不要覆盖它。

硬盘盘体的内部结构:
               其,内部是密封的一个腔体,里面是盘片等部件,硬盘的盘片是硬质合金材料制成,这种材料的密度大,上面有一层磁性的涂层,或者使用高密度玻璃盘作为盘体,这种材料质量轻,是旋转速度更快,盘片的厚度在0.5毫米左右,直径有1.8英寸,2.5英寸,3.5英寸,和等大直径的硬盘,一盘的2.5英寸和3.5英寸较为常见,相对来说硬盘的直径越小,每分钟的转速越快,常用硬盘的转速一般在5400~7200转/分钟(rpm),高性能的有SICS硬盘转速可能达到万转以上,有的硬盘的内部只有一张盘片,有的则有多张,这些盘片固定在主轴上,电机带动主轴上的盘片旋转,当然这些盘片的旋转是同步的,每一张盘片的容量称为单碟容量,多个盘片加起来的总容量就是硬盘的容量,在同一个硬盘中每一个盘片的容量是一致的,每一个盘片都一般都有上下两个面,我们把它称为盘面,每一个盘面对应一个读写磁头,所有的磁头连在一个磁头控制器上,由磁头控制器负责所有磁头的运动,所有的磁头可沿着盘片的半径方向动作,当盘片高速的旋转时进行读写盘面上的数据,磁头距离盘面的距离比头发丝小上千倍,而盘片以每分钟数千转的速度旋转,即使进入了一小的尘埃也可能使整个磁盘报废掉。

硬盘的工作原理:




硬盘在逻辑上被划分成磁道,柱面以及扇区,磁道,盘面,把每一个盘面划分成多个同心圆,每个同心圆称为磁道(track),从最靠近主轴的地方开始从“0”开始编号,每个磁道划分成多个圆弧:每一个圆弧称为一个扇区(每个扇区一般512个bytes)从1开始编号,一个盘片的上下两个面被称为盘面,每个盘面对应一个磁头,
每个盘面从上至下“0”开始编号,每个盘面的编号称为“盘面号”或者“磁头号”。
停启区:靠近主轴接触表面,线速度最小的地方,是一个特殊的区域,它不存放任何数据,当磁盘不工作的时候,磁头停在那里,停启区以外的地方就是实际存放数据的地方,当磁盘开是读写数据的时候,盘片开始旋转,当旋转速度达到额定速度时,磁头就会因为盘片旋转产生的气流而抬起,所有的磁头在磁头控制器的控制下向存放数据的磁道开始移动,不同盘面上相同磁道称为柱面(磁盘分区是按照柱面进行的)读取数据也是按住柱面进行的,从零磁道开始靠外的磁道要比内圈的读写速度快很多,一般windows的C盘分区在外圈的磁道上。

1.盘面(sids)
        硬盘的盘片一般用合金材料或玻璃作基片,硬盘的每一盘片(碟片)都有上下两个面,都会用来存放数
据,有的硬盘,盘面数为1个,盘面编号从上至下从“0”开始依次编号。每一个盘面对应一个磁头,每个盘面的编号可以称为“盘面号”或者“磁头号”,硬盘的盘片在2~14不等,通常2~3个。

2.磁道(Track)
        磁盘在低级格式化(硬盘出场格式化)的时候,每一个盘面被用特殊的磁化方法将盘面分成许多的圆形轨
迹,硬盘的每一个盘面有300~1024个不等的磁道,这些圆形的轨道不是连续的存储数据的而在将它们划分成
圆弧,每个圆弧称为是一个扇区。

3 .扇区(Sector)
    每个扇区作为一个数据的存储单元,每个扇区大约521bytes,一部分是存放数据的区域另一部分是一些其他
的信息,这些信息主要包括:存储数据地点的三维一体标识符,扇区所在的盘面号,扇区所在的磁道号,和扇区号,还有一个就是扇区是否正常存放数据的标记等...

4 .柱面(Cylinder) 
    所有的盘面上的同一磁道构成一个柱面,读写数据是按照柱面进行的,所有磁头移动至每个盘面的相同的磁道上,从“0”磁头依次向下开始读写。

磁盘的寻道:
                所有磁头移动至不同盘片同一个柱面,它是在磁头控制器的控制下所有的磁头是同步运动的,这个过程是机械运动的,这段时间就是寻道时间,所谓平均寻道时间,多次这样的操作时间的一个平均的时间,是决定
硬盘读写速度的一个因素。

延迟:
        是指寻道完成后,扇区选择到磁头的下面,所谓延迟时间和硬盘的转速有关,旋转的快慢是决定硬盘的读
写速度的一个因素。

缓存的大小也是决定一个硬盘的速度的因素之一。

       
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