计算机硬件技术基础 第2版 耿增民 孙思云 第4章

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1、第4章外部存储器本章要点4.1磁盘存储器4.2磁带4.3光盘4.4移动式存储器4.5硬盘性能测试程序习题本章逻辑结构4.1磁盘存储器4.1.1磁盘存储原理4.1.2软盘驱动器4.1.3硬盘驱动器4.2磁带4.2.1磁带存储器概述4.2.2磁带机的工作原理和结构4.2.3磁带的应用领域本章逻辑结构4.3光盘4.3.1光盘概述4.3.2CD-ROM和可写入CD-ROM4.3.3DVD与可写入DVD4.3.4蓝光光盘（Blu-rayDisc）3.4移动式存储器4.4.1U盘4.4.2可移动硬盘4.4.3盒式磁带备份

2、机4.5硬盘性能测试程序习题4.1磁盘存储器4.1.1磁盘存储原理1.电磁原理磁记录的基本原理电磁感应，磁头由绕有线圈的U型片状导体构成，相当于一个电磁铁，线圈通电后会产生相应极性的磁场，磁场方向随电流方向的变化而快速变化，磁场会影响到盘面的磁记录物质。磁盘读写操作是一个电磁信息的转换过程。数字信息以电流的形式输入到写磁头线圈中并转换成磁场去磁化记录介质，从而将数字信息以磁化状态记录在介质上，这样就完成了写入操作过程。反之，磁头将磁化状态转换成电信号并转换为数字信息输出就完成了读出操作过程。1．记录介质2．磁

3、头4.1磁盘存储器2.在磁盘上读写文件磁表面存储器的读写是通过磁头与记录介质之间相对运动进行的，一般都采用磁头固定，记录介质做高速运动。1．写入过程2．读出过程3．磁表面存储器的技术指标①存储密度②存储容量③平均存取时间④数据传输率⑤误码率4.1磁盘存储器4.1.2软盘驱动器1．软盘存储器概述软盘存储器是个人计算机（PC）中最早使用的可移介质，它的读写是通过软盘驱动器完成的。软盘存取速度慢，容量也小，但可装可卸、携带方便。软盘现在已经不作为主要的存储媒体，但在绝大多数系统中还有使用价值，尤其是在故障处理时。当

4、要在新的硬盘上安装或建立一个系统时，我们可以用软盘来载入分区和格式化硬盘的软件。现在使用的软盘大都是3.5英寸、1.44MB的。在一些早期的PC系统上还曾经广泛使用过5.25英寸、1.2MB的软盘。（1）软盘片（2）软盘信息分布和寻址4.1磁盘存储器2．磁道记录格式一个磁道被软划分为若干扇区，每个扇区又分为标志区和数据区，每个区包含若干项。记录的有效数据或程序，位于数据区的DATA项之中。其他信息则是为了识别有效数据而设置的格式信息。每条磁道分为前置区、扇区及后置区3部分。4.1磁盘存储器4.1.3硬盘驱动器

5、1．硬盘的基本结构与分类硬盘存储器的硬件包括硬盘控制器（适配器）、硬盘驱动器以及连接电缆。硬盘控制器（HardDiskController，简称HDC）对硬盘进行管理，并在主机和硬盘之间传送数据。硬盘控制器以适配卡的形式插在主板上或直接集成在主板上，然后通过电缆与硬盘驱动器相连。硬盘驱动器（HardDiskDrive，简称HDD）中有盘片、磁头、主轴电机、磁头定位机构、读／写电路和控制逻辑等。其中盘片用来存储信息，而磁头用来读写盘片上的信息，盘片旋转依靠主轴电机的驱动，速度可达到3600转/分钟以上。2．硬盘

6、的信息分布在硬盘中信息分布呈如下层次：记录面、圆柱面、磁道、信息块／扇区4.1磁盘存储器4.1.3硬盘驱动器1．硬盘的基本结构与分类（1）按硬盘驱动器各部件是否密封分类硬盘存储器可分为温彻斯特盘和非温彻斯特盘两类。（2）按磁头是否可以移动分类硬盘存储器又可分为固定头存储器和移动头存储器两类。（3）按盘组是否可拆卸分类硬盘存储器可分为可换盘片式与固定盘片式两类。（4）按磁盘的尺寸分类国内常用的磁盘存储器有360mm（14in）、200mm（8in）和130mm（5.25in）三类，360mm（14in）的应用得

7、最多。（5）按磁层分类根据磁层的不同，可分为颗粒型涂敷磁盘和连续膜磁盘两类。4.1磁盘存储器4.1.3硬盘驱动器2．硬盘的信息分布硬盘存储信息的区域按层次可以分为：磁面、圆柱面、磁道、扇区4.1磁盘存储器3．磁头定位系统为了在磁盘径向方向的某一磁道完成读写，必须驱动磁头移到并定位在那里，实现这一功能的部件就是磁头定位驱动系统，它由磁头小车和驱动部件组成，磁头被安装在小车上，小车的运动带动磁头沿磁盘的径向方向前进或后退。4．寻址过程（1）磁盘地址（2）定位（寻道）（3）寻找起始扇区5．磁盘存储器参数的计算4.2

8、磁带4.2.1磁带存储器概述磁带存储器也称为顺序存取存储器（SequentialAccessMemory，简称SAM）即磁带上的文件依次存放。磁带存储器存储容量很大，但查找速度慢，在微型计算机上一般用做后备存储装置，以便在硬盘发生故障时，恢复系统和数据。磁带存储器属于磁表面存储器，是以磁带为存储介质，由磁带机及其控制器组成的存储设备，它是计算机的一种辅助存储器。磁带是一种柔软的带状磁性记录介质，它由