1、任務任務2 掌握存儲器的特性掌握存儲器的特性 2.2.1 內存儲器內存儲器 2.2.2 外存儲器外存儲器 存儲器存儲器 存儲器是計算機系統中具有記憶存儲功能的設備，存儲器是計算機系統中具有記憶存儲功能的設備， 負責程序、數據信息的存儲和管理。負責程序、數據信息的存儲和管理。 計算機主要采用半導體器件和磁性介質來存儲信計算機主要采用半導體器件和磁性介質來存儲信 息。息。 按照用途來分按照用途來分: l主存儲器（內存儲器，又簡稱為主存儲器（內存儲器，又簡稱為“內存內存”） l輔助存儲器（外存儲器，又簡稱為輔助存儲器（外存儲器，又簡稱為“外存外存”） 主存儲器與主存儲器與CPU直接相連，用來存放正在

2、執行的直接相連，用來存放正在執行的 程序和處理的數據程序和處理的數據 輔助存儲器不與輔助存儲器不與CPU直接相連，可以永久性地保直接相連，可以永久性地保 存計算機中幾乎所有的信息，并且存儲容量比內存計算機中幾乎所有的信息，并且存儲容量比內 存儲器大，但速度相對內存儲器慢。存儲器大，但速度相對內存儲器慢。 內存與外存的關系及比較內存與外存的關系及比較 內存儲器內存儲器(簡稱內存或主存簡稱內存或主存) l存取速度快存取速度快 l成本高、容量相對較小成本高、容量相對較小 l直接與直接與CPU連接，連接，CPU(指令指令)可以可以 對對內存中的指令及數據進行讀、寫操內存中的指令及數據進行讀、寫操 作作

3、 l屬于揮發性存儲器屬于揮發性存儲器( (volatile) )，用于，用于 臨時存放正在運行的程序和數據臨時存放正在運行的程序和數據 內存儲器內存儲器 外存儲器外存儲器 CPU 指令指令1 指令指令2 指令指令k 指令指令n 程序程序 數據數據1 數據數據2 數據數據m 數據數據 任務啟動時，執行任務啟動時，執行 該任務的程序和數據該任務的程序和數據 將從外存成批傳送到將從外存成批傳送到 內存內存 CPU從內存中逐條從內存中逐條 讀取該程序的指令及讀取該程序的指令及 相關的數據相關的數據 將指令的運算處理將指令的運算處理 結果送回內存保存結果送回內存保存 任務完成后，將處任務完成后，將處 理

4、得到的全部結果成理得到的全部結果成 批傳送到外存以長久批傳送到外存以長久 保存保存 逐 條 執 行逐 條 執 行 指 令 ， 按 指指 令 ， 按 指 令 要 求 完 成令 要 求 完 成 對 數 據 的 運對 數 據 的 運 算和處理算和處理 外存儲器外存儲器(簡稱簡稱外存外存或輔存或輔存) l存取速度慢存取速度慢 l成本低、容量很大成本低、容量很大 l不與不與CPU直接連接，直接連接，計算機運行程序時，計算機運行程序時， 外存中的程序及相關數據必須先傳送到外存中的程序及相關數據必須先傳送到 內存，然后才能被內存，然后才能被CPU使用。使用。 l屬于不揮發性存儲器屬于不揮發性存儲器( (No

5、nvolatile) )， 用于長久存放系統中幾乎所有的信息用于長久存放系統中幾乎所有的信息 內存儲器內存儲器 內存儲器由稱為存儲器芯片的半導體集成內存儲器由稱為存儲器芯片的半導體集成 電路組成，其特點是存取速度比較快，用電路組成，其特點是存取速度比較快，用 來臨時存放正在運行的程序、可立即運行來臨時存放正在運行的程序、可立即運行 的程序以及相關數據，但是容量小、價格的程序以及相關數據，但是容量小、價格 相對貴。相對貴。 半導體存儲芯片按照是否可以隨機的讀寫，半導體存儲芯片按照是否可以隨機的讀寫， 可以分為兩大類：可以分為兩大類： l隨機存取存儲器（隨機存取存儲器（RAM） l只讀存儲器只讀存

6、儲器(ROM) 隨機存儲器隨機存儲器 隨機存儲器（隨機存儲器（Random Access Memory，RAM）也）也 稱為可讀寫存儲器，對其可以進行讀寫操作，是一種易失稱為可讀寫存儲器，對其可以進行讀寫操作，是一種易失 性存儲器，在機器關閉或斷電后其中的信息會全部丟失。性存儲器，在機器關閉或斷電后其中的信息會全部丟失。 RAM目前多采用目前多采用MOS型半導體集成電路芯片制成，根據型半導體集成電路芯片制成，根據 其保存數據的機理又可分為其保存數據的機理又可分為DRAM和和SRAM兩種：兩種： （1）DRAM(動態隨機存取存儲器動態隨機存取存儲器)。芯片的電路簡單，。芯片的電路簡單， 集成度高

7、，功耗小，成本較低，適合使用于內存儲器的主集成度高，功耗小，成本較低，適合使用于內存儲器的主 體部分。但是它的速度較慢，一般要比體部分。但是它的速度較慢，一般要比CPU慢得多。慢得多。 （2）SRAM（靜態隨機存取存儲器）。與（靜態隨機存取存儲器）。與DRAM相比，相比， 它的電路較復雜，集成度低，功耗較大，制造成本高，價它的電路較復雜，集成度低，功耗較大，制造成本高，價 格貴，但工作速度很快，適合用作高速緩沖存儲器格貴，但工作速度很快，適合用作高速緩沖存儲器cache。 只讀存儲器只讀存儲器 只讀存儲器（只讀存儲器（Read Only Memory，ROM），一般情），一般情 況下，對其只能

8、進行讀取操作，不能進行寫操作，是一種況下，對其只能進行讀取操作，不能進行寫操作，是一種 非易失性存儲器，能夠永久或半永久地保存信息，在機器非易失性存儲器，能夠永久或半永久地保存信息，在機器 關閉或斷電后，保存在關閉或斷電后，保存在ROM中的信息也不會丟失，所以中的信息也不會丟失，所以 也叫做非易失性存儲器。也叫做非易失性存儲器。 ROM根據內容是否可以在線改寫，分為根據內容是否可以在線改寫，分為: l不可在線改寫內容的不可在線改寫內容的ROM，如，如PROM、EPROM等等 l可在線改寫的可在線改寫的Flash ROM（快擦除（快擦除ROM，或閃爍存儲器，或閃爍存儲器， 簡稱為閃存），這是一種

9、新型的非易失型存儲器，在低電壓簡稱為閃存），這是一種新型的非易失型存儲器，在低電壓 情況下，存儲在其中的信息可讀不可寫，在高電壓情況下，情況下，存儲在其中的信息可讀不可寫，在高電壓情況下， 存儲在其中的信息可以被修改或刪除，存儲在其中的信息可以被修改或刪除，Flash ROM在在PC機機 中用于存儲中用于存儲BIOS程序，它還可使用在數碼相機和程序，它還可使用在數碼相機和U盤中。盤中。 半導體存儲器的類型半導體存儲器的類型 半導體存儲器 隨機存取存儲器RAM 只讀存儲器ROM 靜態隨機存儲器SRAM 動態隨機存儲器DRAM 不可在線改寫內容的ROM 快擦除存儲器（Flash ROM） 內存內存

10、 內存由許多的單元組成，每個內存單元存內存由許多的單元組成，每個內存單元存 放放1個字節，每個存儲單元有一個編號，個字節，每個存儲單元有一個編號， 稱為內存地址。稱為內存地址。 存儲器的存儲容量就是指它所包含的存儲存儲器的存儲容量就是指它所包含的存儲 單元的總和。單元的總和。 例題：計算機中地址線數目決定了例題：計算機中地址線數目決定了CPU可可 直接訪問的存儲空間大小，若計算機地址直接訪問的存儲空間大小，若計算機地址 線數目為線數目為32，則能訪問的存儲空間大小，則能訪問的存儲空間大小 為為232B=4GB。 存儲器的存取時間存儲器的存取時間 存儲器的存取時間是指從存儲器的存取時間是指從CP

11、U給出存儲器給出存儲器 地址開始到存儲器讀出數據并送到地址開始到存儲器讀出數據并送到CPU （或者是把（或者是把CPU數據寫入存儲器）所需的數據寫入存儲器）所需的 時間。時間。 主存儲器存取時間的單位是主存儲器存取時間的單位是ns 內存條內存條 PC機主存儲器由機主存儲器由14個內存條組成，內存條是由若干片個內存條組成，內存條是由若干片 DRAM芯片焊裝在一小條印制電路板上制成。芯片焊裝在一小條印制電路板上制成。 內存條必須插在主板上的內存條插槽中才能使用，目前流行內存條必須插在主板上的內存條插槽中才能使用，目前流行 的是的是DDR2和和DDR3內存條，它們均采用雙列直插式，其觸內存條，它們均

12、采用雙列直插式，其觸 點分布在內存條的兩面，點分布在內存條的兩面，DDR2 和和DDR3均有均有240個引腳，個引腳， 但不可互換使用。但不可互換使用。 PC機主板中一般都配備有機主板中一般都配備有2個或個或4個內存條插槽個內存條插槽 。 外存儲器外存儲器 計算機傳統的外存儲器是軟盤、硬盤、磁計算機傳統的外存儲器是軟盤、硬盤、磁 帶等，它們已經使用了幾十年。帶等，它們已經使用了幾十年。 近十多年來，各種光盤、近十多年來，各種光盤、U盤、移動硬盤盤、移動硬盤 和存儲卡的普及應用，為大容量信息存儲和存儲卡的普及應用，為大容量信息存儲 提供了更多的選擇。提供了更多的選擇。 軟盤軟盤 軟盤是一種涂有磁

13、性物質的聚酯塑料薄膜圓盤。軟盤是一種涂有磁性物質的聚酯塑料薄膜圓盤。 為了防止軟盤被損傷，則將盤片封裝在一個方形為了防止軟盤被損傷，則將盤片封裝在一個方形 保護套中。保護套中。 軟盤的尺寸有多種，目前常見的是軟盤的尺寸有多種，目前常見的是3.5英寸軟盤。英寸軟盤。 在軟盤上有兩個重要的部分：在軟盤上有兩個重要的部分： l一是讀寫窗口，軟盤驅動器的讀寫磁頭通過此完成數一是讀寫窗口，軟盤驅動器的讀寫磁頭通過此完成數 據的讀寫操作；據的讀寫操作； l二是寫保護口，這是軟盤上的一個數據保護裝置，主二是寫保護口，這是軟盤上的一個數據保護裝置，主 要用于防止數據被誤刪除或病毒的侵入。要用于防止數據被誤刪除

14、或病毒的侵入。 軟盤軟盤 軟盤盤片表面由里向外分成許多同心圓，稱為磁軟盤盤片表面由里向外分成許多同心圓，稱為磁 道，每個磁道都有對應的編號稱為磁道號，最外道，每個磁道都有對應的編號稱為磁道號，最外 道為道為0磁道，磁道號從外向內越來越大；磁道，磁道號從外向內越來越大； 每條磁道還被分割成若干扇形稱為扇區，每個扇每條磁道還被分割成若干扇形稱為扇區，每個扇 區的容量通常為區的容量通常為512字節。字節。 而磁道和扇區的劃分是在對磁盤格式化時完成的，而磁道和扇區的劃分是在對磁盤格式化時完成的， 以產生固定大小的磁盤容量。以產生固定大小的磁盤容量。 軟盤在出廠時就已經格式化完成，并且一般是產軟盤在出廠

15、時就已經格式化完成，并且一般是產 生生80個磁道，每個磁道有個磁道，每個磁道有18個扇區，有正反兩個扇區，有正反兩 面，其容量為面，其容量為1.44MB。 硬盤硬盤 硬盤存儲器（硬盤存儲器（Hard Disc Drive），也就是硬盤，也稱為溫徹），也就是硬盤，也稱為溫徹 斯特盤斯特盤(簡稱溫盤簡稱溫盤)。硬盤是計算機最重要的外存儲器，現代的。硬盤是計算機最重要的外存儲器，現代的 計算機都可以安裝有一個或多個硬盤。硬盤由硬盤片、主軸、計算機都可以安裝有一個或多個硬盤。硬盤由硬盤片、主軸、 移動臂、磁頭、控制電路和接口等幾個部分組成。移動臂、磁頭、控制電路和接口等幾個部分組成。 硬盤的主要性能指

16、標硬盤的主要性能指標 存儲容量存儲容量 平均存取時間平均存取時間 數據傳輸速率數據傳輸速率 緩存容量緩存容量 與主機的接口與主機的接口 硬盤故障表現硬盤故障表現 能進入能進入Windows系統，但是運行程序系統，但是運行程序 出錯，同時運行磁盤掃描也不能通過，經出錯，同時運行磁盤掃描也不能通過，經 常在掃描時候緩慢停滯甚至死機。這種現常在掃描時候緩慢停滯甚至死機。這種現 象可能是硬盤的問題；象可能是硬盤的問題； 能進入能進入Windows，運行磁盤掃描程序，運行磁盤掃描程序 直接發現錯誤甚至是壞道；直接發現錯誤甚至是壞道； 在在BIOS里突然無法識別硬盤，或是能里突然無法識別硬盤，或是能 識別

17、硬盤但無法用操作系統找到硬盤，這識別硬盤但無法用操作系統找到硬盤，這 是最嚴重的故障。是最嚴重的故障。 使用硬盤注意事項使用硬盤注意事項 正在對硬盤讀寫時不能關掉電源；正在對硬盤讀寫時不能關掉電源； 保持使用環境的清潔衛生，注意防塵；控制環保持使用環境的清潔衛生，注意防塵；控制環 境溫度，防止高溫、潮濕和磁場的影響；境溫度，防止高溫、潮濕和磁場的影響； 防止硬盤受震動，工作時不要移動機器；防止硬盤受震動，工作時不要移動機器； 及時對硬盤內容進行整理，包括目錄的整理、及時對硬盤內容進行整理，包括目錄的整理、 文件的清理、磁盤碎片整理等；文件的清理、磁盤碎片整理等； 防止計算機病毒對硬盤的破壞，對

18、硬盤定期進防止計算機病毒對硬盤的破壞，對硬盤定期進 行病毒檢測；行病毒檢測； 可移動存儲器可移動存儲器 目前廣泛使用的移動存儲器有目前廣泛使用的移動存儲器有U盤（閃存盤（閃存 盤）、移動硬盤和存儲卡。盤）、移動硬盤和存儲卡。 U盤盤 U盤盤(閃存盤或優盤閃存盤或優盤)是采用是采用Flash Memory作為存儲器的作為存儲器的 移動存儲設備。優盤具有斷電后其中數據不會丟失的特點移動存儲設備。優盤具有斷電后其中數據不會丟失的特點 重量輕，體積小，攜帶方便，容量與軟盤相比則大得多，可重量輕，體積小，攜帶方便，容量與軟盤相比則大得多，可 以達到以達到8G以上以上 無需外接電源，直接采用無需外接電源，

19、直接采用USB接口的電壓電源，支持即插即接口的電壓電源，支持即插即 用用 U盤的使用讀寫速度快，數據保存時間長，對盤的使用讀寫速度快，數據保存時間長，對U盤可以進行盤可以進行 百萬次以上的反復擦寫，使用壽命比較長。百萬次以上的反復擦寫，使用壽命比較長。 移動硬盤移動硬盤 優盤的的容量和軟盤相比有一定的優勢，但是當需要存儲視優盤的的容量和軟盤相比有一定的優勢，但是當需要存儲視 頻、圖像等文件時，容量則遠遠不夠，需要使用大容量的存頻、圖像等文件時，容量則遠遠不夠，需要使用大容量的存 儲器移動硬盤。儲器移動硬盤。 移動硬盤容量大，現在移動硬盤容量達到移動硬盤容量大，現在移動硬盤容量達到500GB，最

20、高可，最高可 以達到以達到4TB，它的速度快，其體積小，一般只有手掌大小，它的速度快，其體積小，一般只有手掌大小， 易于攜帶，使用也非常方便，支持即插即用，并且其安全性易于攜帶，使用也非常方便，支持即插即用，并且其安全性 高，具有防震功能，在劇烈震動時盤片自動停止旋轉并將磁高，具有防震功能，在劇烈震動時盤片自動停止旋轉并將磁 頭復位到安全區，防止磁片損壞。頭復位到安全區，防止磁片損壞。 存儲卡存儲卡 存儲卡是閃存做成的固態存儲器，形狀為扁平的長方形或正存儲卡是閃存做成的固態存儲器，形狀為扁平的長方形或正 方形，可插拔。方形，可插拔。 現在存儲卡的種類較多，如現在存儲卡的種類較多，如SD卡、卡、

21、CF卡、卡、MS卡和卡和MMC卡卡 等，它們具有與等，它們具有與U盤相同的多種優點，但只有配置了讀卡器盤相同的多種優點，但只有配置了讀卡器 的的PC機才能對這些存儲卡進行讀寫操作。機才能對這些存儲卡進行讀寫操作。 光盤光盤 自從光存儲技術誕生以來，光盤存儲器獲得迅速發自從光存儲技術誕生以來，光盤存儲器獲得迅速發 展，形成了展，形成了CD、DVD和和BD三代光盤存儲器產品。三代光盤存儲器產品。 分代分代年代年代名稱名稱激光類型激光類型存儲容量存儲容量 第第1 1代代19821982CDCD光盤存儲器光盤存儲器紅外光紅外光650MB650MB 第第2 2代代19951995DVDDVD光盤存儲器光

22、盤存儲器紅光紅光4.7GB4.7GB 第第3 3代代20062006BDBD光盤存儲器光盤存儲器藍光藍光25GB25GB 光盤存儲器的結構與原理光盤存儲器的結構與原理 光盤存儲器由光盤片和光盤驅動器兩個部分組成。光盤存儲器由光盤片和光盤驅動器兩個部分組成。 光盤片用于存儲數據，其基片是一種耐熱的有機光盤片用于存儲數據，其基片是一種耐熱的有機 玻璃，直徑大多為玻璃，直徑大多為120mm（約（約5英寸），用于英寸），用于 記錄數據的是一條由里向外的連續的螺旋狀光道。記錄數據的是一條由里向外的連續的螺旋狀光道。 光盤存儲數據的原理與磁盤不同，它通過在盤面光盤存儲數據的原理與磁盤不同，它通過在盤面 上壓制凹坑的方法來記錄信息，凹坑的邊緣處表上壓制凹坑的方法來記錄信息，凹坑的邊緣處表 示示