外部存储设备.ppt
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1、6.2 外部存储设备,1. 各种外部存储器的相似之处 记录原理类似; 作为计算机部件,均包括驱动机构; 作为存储设备,均包括控制器及接口逻辑; 均采用了自同步技术、定位和校正技术以及相 似的读写系统。 2. 目前常用的存储设备主要有磁盘、磁带、光盘等,第六章 输入/输出系统,6.2.1 磁盘设备 1. 磁盘占据着非挥发性存储器的主宰地位 它是存储层次中主存的下一级存储层次,是 虚拟存储器技术的物质基础; 它是操作系统和所有应用程序的驻留介质。 2. 分类 软盘 硬盘(主要介绍),6.2 外部存储设备,3. 磁盘的结构组成 磁盘的盘片、磁道和扇区 盘片 盘片的数量:112片 转速:3600150
2、00转 盘径:1.0英寸(25.4厘米)3.5英寸(8.9厘米) 磁道和柱面:每面500030000道 扇区:每道100500个,6.2 外部存储设备,盘片,磁道,扇间空隙,扇区,6.2 外部存储设备,4. 磁盘的性能 (1) 访问时间 磁盘的工作过程: 磁头首先移动到目标磁道上 使期望的扇区旋转到磁头下 读取扇区中的数据 工作均在磁盘控制器的控制下完成,磁盘访问时间 = 寻道时间 + 旋转时间 + 传输时间 + 控制器开销,6.2 外部存储设备,(2) 磁盘容量 磁盘容量与盘片数量和单碟容量有关。 受工业标准的限制,硬盘中能安装的盘片数 目有限:34片 提高单碟容量的途径有两个: 提高道密度
3、和提高位密度 目前的单碟容量几乎都在20GB以上,主流 3.5英寸硬盘的单碟容量已经达到了80GB。,6.2 外部存储设备,(3) 数据传输率 数据访问过程 从盘面上读出的数据首先要送到磁盘缓冲存储器,再从缓冲存储器经过接口送到主机。 外部传输率,突发数据传输率 计算机通过磁盘接口从硬盘的缓存中将数 据读出,交给相应的控制器的速度。 外部数据传输率和磁盘的接口有关,6.2 外部存储设备, 内部传输率 硬盘持续传输率硬盘将数据从盘片上读取出, 交给硬盘上的缓冲存储器的速度; 内部传输率等于磁头相对磁盘的线速度与磁 盘位密度之积。 提高内部传输率 提高转速 提高记录密度:局部响应最大似然PRML技
4、术,6.2 外部存储设备,(4) 磁盘Cache 可以弥补磁盘和主存之间的速度差距 利用被访问数据的局部性原理,时间局部性 空间局部性, 磁盘Cache的管理和实现一般由硬件和软件 共同完成,6.2 外部存储设备, 磁盘容量的提高通常用面密度来衡量 面密度为单位面积可以记录的数据位数 面密度磁盘面的道密度磁道的位密度 容量不断提升,每位价格不断下降。,5. 磁盘的发展,6.2 外部存储设备,图6.1 磁盘价格的变化,6.2 外部存储设备, “访问时间差距”问题 磁盘的性能价格比高于主存,但访问速度 却要低得多,换句话说,性能价格比与速度要 求差距太大。,6.2 外部存储设备,图6.2 磁盘和半
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