《《輔助存儲(chǔ)器》課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《輔助存儲(chǔ)器》課件（22頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第 7章 輔助存儲(chǔ)器 本章主要內(nèi)容： 本章講述輔助存儲(chǔ)器的構(gòu)成 、 原理 、 性能 指標(biāo)及記錄方式等內(nèi)容 。 重點(diǎn)要求掌握磁 記錄方式以及磁盤存儲(chǔ)器的性能參數(shù)計(jì)算 。 7.1 硬盤存儲(chǔ)設(shè)備 7.2 RAID（冗余磁盤陣列） 7.3 軟盤存儲(chǔ)設(shè)備 7.4 激光存儲(chǔ)設(shè)備 7.1 硬盤存儲(chǔ)設(shè)備 7.1.1 磁記錄原理與記錄方式 1 磁性材料的物理特性 磁表面存儲(chǔ)器是利用磁性材料兩種不同的 磁化狀態(tài)來表示二進(jìn)制信息 “ 0”和 “ 1”的 特性。 磁表面存儲(chǔ)器是通過磁頭和記錄介質(zhì)的相 對(duì)運(yùn)動(dòng)完成信息的寫入和讀出的 。 2 記錄方式 形成不同寫入電流波形的方式，稱為記錄方式。 （ 1）歸零制（ RZ）

2、（ 2） 不歸零制 （ NRZ） （ 3） 見 “ 1”就翻不歸零制 （ NRZ1） （ 4） 調(diào)相制 （ PM） （ 5） 調(diào)頻制 （ FM） （ 6） 改進(jìn)調(diào)頻制 （ MFM） 3 磁表面存儲(chǔ)器存取信息的原理 7.1.2 硬盤機(jī)的基本組成與分類 1 根據(jù)磁頭的工作方式分類 按此方法可分為移動(dòng)頭硬盤存儲(chǔ)器和固定 頭硬盤存儲(chǔ)器 。 2 根據(jù)磁盤是否可更換分類 根據(jù)磁盤是否可更換可將磁盤分為可換盤 存儲(chǔ)器和固定盤存儲(chǔ)器兩種 。 7.1.3 硬盤驅(qū)動(dòng)器和硬盤控制器 1 磁頭定位驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 定位驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)部件和運(yùn)載部件組成。 2 主軸系統(tǒng)與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng) 主軸系統(tǒng)的作用是安裝盤片，并驅(qū)動(dòng)它們 以額定

3、轉(zhuǎn)速穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。它的主要部件是主 軸電路和有關(guān)控制電路。 編碼電路 寫入驅(qū)動(dòng)器 選頭信號(hào) 磁頭選擇 譯碼電路 讀放大器 輸入 輸出 磁頭寫 入線圈 磁頭讀 出線圈 寫入電路 讀出電路 圖 7-3 硬盤存儲(chǔ)器讀寫電路框圖 （ 1） 寫入過程 （ 2） 讀出數(shù)據(jù)的過程 3 磁盤控制器 圖 7-4 硬盤控制器接口 讀放 大器 數(shù)據(jù)分離器 數(shù)據(jù)編碼器 磁盤 S T 50 6 接口 主機(jī) 讀時(shí)鐘 產(chǎn)生器 數(shù)據(jù) 譯碼 串 / 并 轉(zhuǎn)換 并 / 串 轉(zhuǎn)換 寫放 大器 格 式 控 制 數(shù) 據(jù) 緩 沖 D MA 控制 E S D I 接口 S MD 接口 ID E 接口 S CS I 接口 磁盤數(shù)據(jù)控制器 7.1

4、.4 硬盤的主要技術(shù)指標(biāo) 磁盤存儲(chǔ)器的主要指標(biāo)包括存儲(chǔ)密度 、 存 儲(chǔ)容量 、 存取時(shí)間及數(shù)據(jù)傳輸率等 。 7.2 RAID（冗余磁盤陣列） 7.2.1 RAID 0級(jí) RAID 0級(jí)不是 RAID家族中的真正成員， 因?yàn)樗徊捎萌哂鄟砀纳菩阅堋?1 RAID 0用于高速數(shù)據(jù)傳輸 2 RAID 0用于高速的 I/O請(qǐng)求 7.2.2 RAID 1級(jí) RAID 1和 RAID 2到 RAID 5的區(qū)別在于實(shí) 現(xiàn)冗余的方法。 圖 7-7 RAID 1（鏡像） 條 12 條 8 條 4 條 0 條 13 條 9 條 5 條 1 條 14 條 10 條 6 條 2 條 15 條 11 條 7 條 3 條

5、 12 條 8 條 4 條 0 條 13 條 9 條 5 條 1 條 14 條 10 條 6 條 2 條 15 條 11 條 7 條 3 7.2.3 RAID 2級(jí) RAID 2和 RAID 3都使用了并行存取技術(shù)。 圖 7-8 RAID 2（冗余用于海明碼） b 0 b 1 b 2 b 3 f 0 ( b ) f 1 ( b ) f 2 ( b ) 7.2.4 RAID 3級(jí) RAID 3的組織方式與 RAID 2相同，所不 同的是不管磁盤陣列多大， RAID 3只需 要一個(gè)冗余盤。 圖 7-9 RAID 3（位交錯(cuò)奇偶校驗(yàn)） b 0 b 1 b 2 b 3 P ( b ) 1 冗余 2 性

6、能 7.2.5 RAID 4級(jí) RAID 4和 RAID 5都采用一種獨(dú)立的存取 技術(shù) 圖 7-10 RAID 4（塊級(jí)奇偶校驗(yàn)） 條 12 條 8 條 4 條 0 條 13 條 9 條 5 條 1 條 14 條 10 條 6 條 2 條 15 條 11 條 7 條 3 P ( 1 2 15) P ( 8 1 1 ) P ( 4 7) P ( 0 3) 7.2.6 RAID 5級(jí) RAID 5和 RAID 4的組織方式相同，所不 同的是， RAID 5在所有磁盤上分布了奇 偶校驗(yàn)區(qū)。 圖 7-11 RAID 5（塊級(jí)分布式奇偶校驗(yàn)） P ( 1 6 19) 條 12 條 8 條 4 條 0 條

7、 13 P ( 1 2 15) 條 9 條 5 條 1 條 14 條 10 P ( 8 1 1 ) 條 6 條 2 條 18 條 14 條 10 P ( 4 7) 條 3 條 19 條 15 條 11 條 7 P ( 0 3) 7.3 軟盤存儲(chǔ)設(shè)備 軟磁盤存儲(chǔ)器由軟盤片、軟盤驅(qū)動(dòng)器和軟 盤控制器構(gòu)成。 7.3.1 軟盤片 7.3.2 軟盤驅(qū)動(dòng)器和控制器 7.4 激光存儲(chǔ)設(shè)備 7.4.1 光盤存儲(chǔ)器的種類 1 只讀型光盤 （ CD-ROM） （ 1） CD-ROM盤片 （ 2） 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 2 只寫 一次型光盤 （ WORM） 3 可擦寫型光盤 （ CD-RW） 7.4.2 光盤的讀寫原理 光盤存儲(chǔ)器是利用激光束在記錄表面上存 儲(chǔ)信息的。 1 形變 2相變 3 磁光存儲(chǔ) 7.4.3 光盤驅(qū)動(dòng)器及接口 1 數(shù)據(jù)傳輸率 2 數(shù)據(jù)緩沖器容量 3 接口類型