第4章外部存儲器

本章要點4.1磁盤存儲器4.2磁帶4.3光盤4.4移動式存儲器4.5硬盤性能測試程序習題磊敷鐳濕狠擲頸羅舵絨腺推醛眨廷啞振息祥頓垮仆古頓通蜘竊淀與瘓瘦靖第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡

第4章外部存儲器

本章要點磊敷鐳濕狠擲頸羅舵絨腺推醛眨廷1本章邏輯結構4.1磁盤存儲器4.1.1磁盤存儲原理4.1.2軟盤驅動器4.1.3硬盤驅動器4.2磁帶4.2.1磁帶存儲器概述4.2.2磁帶機的工作原理和結構4.2.3磁帶的應用領域兄老渴移牽害憊兜綻晦叉信妄疊滅真揪樞綜附剛鬧花污騷靠句乏微吻惑藻第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡本章邏輯結構4.1磁盤存儲器兄老渴移牽害憊兜綻晦叉信妄疊滅2本章邏輯結構4.3光盤4.3.1光盤概述4.3.2CD-ROM和可寫入CD-ROM4.3.3DVD與可寫入DVD4.3.4藍光光盤（Blu-rayDisc）3.4移動式存儲器4.4.1U盤4.4.2可移動硬盤4.4.3盒式磁帶備份機4.5硬盤性能測試程序習題騁雖竅夠諜裂阜崔稈舊論枯第喳與襖孰苗駿碑雪紡賄巖垣戈耐核鄲屈槍坷第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡本章邏輯結構4.3光盤騁雖竅夠諜裂阜崔稈舊論枯第喳與襖孰苗3

4.1磁盤存儲器

4.1.1磁盤存儲原理1.電磁原理磁記錄的基本原理電磁感應，磁頭由繞有線圈的U型片狀導體構成，相當于一個電磁鐵，線圈通電后會產生相應極性的磁場，磁場方向隨電流方向的變化而快速變化，磁場會影響到盤面的磁記錄物質。磁盤讀寫操作是一個電磁信息的轉換過程。數字信息以電流的形式輸入到寫磁頭線圈中并轉換成磁場去磁化記錄介質，從而將數字信息以磁化狀態記錄在介質上，這樣就完成了寫入操作過程。反之，磁頭將磁化狀態轉換成電信號并轉換為數字信息輸出就完成了讀出操作過程。1．記錄介質2．磁頭轉疑吐喊玫悄痢疚文碴塹馴鈕瓤婁譜恬勘锨險絢換郁愛霜復綱頑會遭往巳第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡

4.1磁盤存儲器

4.1.1磁盤存儲原4

4.1磁盤存儲器

2.在磁盤上讀寫文件磁表面存儲器的讀寫是通過磁頭與記錄介質之間相對運動進行的，一般都采用磁頭固定，記錄介質做高速運動。1．寫入過程2．讀出過程3．磁表面存儲器的技術指標①存儲密度②存儲容量③平均存取時間④數據傳輸率⑤誤碼率盛手炔寺竅趙沼駕巴擅崖驚摧熒莫絮襟閏桿判鯉茹什彥亢駛祭薔芍蔓恢椅第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡

4.1磁盤存儲器

2.在磁盤上讀寫文件盛54.1磁盤存儲器4.1.2軟盤驅動器1．軟盤存儲器概述軟盤存儲器是個人計算機（PC）中最早使用的可移介質，它的讀寫是通過軟盤驅動器完成的。軟盤存取速度慢，容量也小，但可裝可卸、攜帶方便。軟盤現在已經不作為主要的存儲媒體，但在絕大多數系統中還有使用價值，尤其是在故障處理時。當要在新的硬盤上安裝或建立一個系統時，我們可以用軟盤來載入分區和格式化硬盤的軟件。現在使用的軟盤大都是3.5英寸、1.44MB的。在一些早期的PC系統上還曾經廣泛使用過5.25英寸、1.2MB的軟盤。（1）軟盤片（2）軟盤信息分布和尋址摔弗隕雷宅政瓦流邪投烈洽喚罐子葛篆敗祖喧藥醬孔屈滌憚眼帛魯烏歌鍬第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.1磁盤存儲器4.1.2軟盤驅動器摔弗隕雷宅政64.1磁盤存儲器2．磁道記錄格式一個磁道被軟劃分為若干扇區，每個扇區又分為標志區和數據區，每個區包含若干項。記錄的有效數據或程序，位于數據區的DATA項之中。其他信息則是為了識別有效數據而設置的格式信息。每條磁道分為前置區、扇區及后置區3部分。熒柏熟柵娟坷紡射談潘倆琢綢峨俺桐凝己掐祭仟惜逛吱皮愈宮偵摧碾莎隘第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.1磁盤存儲器2．磁道記錄格式熒柏熟柵娟坷紡射談潘倆琢綢74.1磁盤存儲器4.1.3硬盤驅動器1．硬盤的基本結構與分類硬盤存儲器的硬件包括硬盤控制器（適配器）、硬盤驅動器以及連接電纜。硬盤控制器（HardDiskController，簡稱HDC）對硬盤進行管理，并在主機和硬盤之間傳送數據。硬盤控制器以適配卡的形式插在主板上或直接集成在主板上，然后通過電纜與硬盤驅動器相連。硬盤驅動器（HardDiskDrive，簡稱HDD）中有盤片、磁頭、主軸電機、磁頭定位機構、讀／寫電路和控制邏輯等。其中盤片用來存儲信息，而磁頭用來讀寫盤片上的信息，盤片旋轉依靠主軸電機的驅動，速度可達到3600轉/分鐘以上。2．硬盤的信息分布在硬盤中信息分布呈如下層次：記錄面、圓柱面、磁道、信息塊／扇區奔殉猜跺粘銥鑒疵螢庚緘夷蠶恩靡淌馳柄娛按影挨黑貌女栽眨壓潦噸范骨第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.1磁盤存儲器4.1.3硬盤驅動器奔殉猜跺粘銥鑒疵螢庚84.1磁盤存儲器4.1.3硬盤驅動器1．硬盤的基本結構與分類（1）按硬盤驅動器各部件是否密封分類硬盤存儲器可分為溫徹斯特盤和非溫徹斯特盤兩類。（2）按磁頭是否可以移動分類硬盤存儲器又可分為固定頭存儲器和移動頭存儲器兩類。（3）按盤組是否可拆卸分類硬盤存儲器可分為可換盤片式與固定盤片式兩類。（4）按磁盤的尺寸分類國內常用的磁盤存儲器有360mm（14in）、200mm（8in）和130mm（5.25in）三類，360mm（14in）的應用得最多。（5）按磁層分類根據磁層的不同，可分為顆粒型涂敷磁盤和連續膜磁盤兩類。萌光影毛并串霧詞包苛券摩祥氖仁拜在硼倦宦熟脈遭蜜姐拼氧欣圓原嗓密第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.1磁盤存儲器4.1.3硬盤驅動器萌光影毛并串霧詞包苛94.1磁盤存儲器4.1.3硬盤驅動器2．硬盤的信息分布硬盤存儲信息的區域按層次可以分為：磁面、圓柱面、磁道、扇區資汞漢駁摔隧速旦乎傣禹校寫詹盈謄鹼蘊呂漸閃攆庚式差溢宰筒食澗襟接第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.1磁盤存儲器4.1.3硬盤驅動器資汞漢駁摔隧速旦乎傣104.1磁盤存儲器3．磁頭定位系統為了在磁盤徑向方向的某一磁道完成讀寫，必須驅動磁頭移到并定位在那里，實現這一功能的部件就是磁頭定位驅動系統，它由磁頭小車和驅動部件組成，磁頭被安裝在小車上，小車的運動帶動磁頭沿磁盤的徑向方向前進或后退。4．尋址過程（1）磁盤地址（2）定位（尋道）（3）尋找起始扇區5．磁盤存儲器參數的計算雞釀肅薩痞河弧許戚鄲見體蟲瀉綴惕褒茂渺饒各否即虞懇擬突孤介晰衣蘸第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.1磁盤存儲器3．磁頭定位系統雞釀肅薩痞河弧許戚鄲見體蟲11

4.2磁帶

4.2.1磁帶存儲器概述磁帶存儲器也稱為順序存取存儲器（SequentialAccessMemory，簡稱SAM）即磁帶上的文件依次存放。磁帶存儲器存儲容量很大，但查找速度慢，在微型計算機上一般用做后備存儲裝置，以便在硬盤發生故障時，恢復系統和數據。磁帶存儲器屬于磁表面存儲器，是以磁帶為存儲介質，由磁帶機及其控制器組成的存儲設備，它是計算機的一種輔助存儲器。磁帶是一種柔軟的帶狀磁性記錄介質，它由帶基和磁表面層兩部分組成，帶基多為薄膜聚酯材料，磁表面層所用材料多為γ-Fe2O3和CrO2等。磁帶機由磁帶傳動機構和磁頭等組成，能驅動磁帶相對磁頭運動，用磁頭進行電磁轉換，在磁帶上順序地記錄或讀出數據。1．磁帶存儲器分類按其寬度分類，有1/4in、1/2in、1in和3in幾種；按磁帶外形分類，有開盤式和盒式磁帶兩種；按其長度分類，帶長有2400ft、1200ft和600ft等；按記錄位密度分類，有800bpi、1600bpi、6250bpi、8000bpi等幾種；按磁帶表面并行記錄信息的磁道數分類，有4道、7道、9道等。在現代計算機系統中，普遍采用1/2in開盤式磁帶和1/4in盒式磁帶，這兩種都是標準磁帶。根據讀寫磁帶的工作原理，磁帶可分為螺旋掃描技術、線性記錄技術、DLT技術和LTO技術幾類。叫漚胚界辮雅務荔詢猶危頒維秀邊鳥左捻守翠瘋數琉竅倔翠攣每廟徘役嗣第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡

4.2磁帶

4.2.1磁帶存儲器概述叫漚胚界辮雅務荔12

4.2磁帶

2．磁帶存儲器的主要技術指標衡量磁帶存儲器的技術指標主要有以下幾個方面。①磁帶速度，是指磁帶在單位時間內相對于磁頭移動的長度，也稱為額定磁帶速度，單位是in/s或cm/s。帶速主要影響數據的讀寫速度，帶速越快，數據傳輸率越高。②記錄間隙，指相鄰兩個記錄塊間的間隔距離，單位是英寸或毫米。③啟停距離，啟停距離為啟動走帶到達正常帶速時磁帶所走過的距離。停止距離是指從正常帶速到完全停止磁帶所走過的距離。啟停距離和記錄間隙直接有關，應該適合記錄間隙的要求，以保證數據信息的準確讀出和寫入。④反繞時間，是指一定長度的滿盤磁帶的反繞時間，以秒為單位。⑤磁帶寬度和磁道數，磁帶寬度是區別磁帶類型的主要指標，不同寬度的磁帶不能互換。磁帶寬度和磁帶上的磁道數密切相關，在相同的磁道密度下，磁帶寬度大的磁道多，磁帶容量也就大。常見的磁道數為9道。⑥存儲容量，指磁帶能存儲的二進制數據總量。如1/4英寸的磁帶存儲容量在60MB到26GB之間。湖鯉劫腹卑孩兢擊啪獎齊肯斂今便易步淌伶佃署示肝質袍矣閡賢撒臘郝咐第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡

4.2磁帶

2．磁帶存儲器的主要技術指標湖鯉劫腹卑孩兢擊134.2磁帶4.2.2磁帶機的工作原理和結構1．磁帶機的工作原理下面以開盤式磁帶機為例來闡述磁帶機的讀/寫工作原理。（1）數據的寫入過程（2）數據的讀出過程2．磁帶機的結構磁帶機的種類很多，不同種類的磁帶機結構也有差異，下面討論一下開盤啟停式磁帶機和數據流磁帶機的結構。（1）開盤啟停式磁帶機開盤式磁帶指的是磁帶纏繞在圓形的帶盤上，而且磁帶的首端可以取出的磁帶。根據所裝磁帶的長短不同，帶盤的直徑不一樣，但是都可以通用。①走帶和導向機構②磁帶緩沖機構③帶盤驅動機構④磁頭會咋鹼秒紛匿揣機閣記芽加母蜒燼鎂攘耙碰點撣踞皚居商張膘名殼僻做魯第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.2磁帶4.2.2磁帶機的工作原理和結構會咋鹼秒紛匿揣144.2磁帶4.2.2磁帶機的工作原理和結構2．數據流式磁帶機數據流式磁帶機是將數據連續地寫在磁帶上，每個數據塊間插入記錄間隙，使磁帶機在數據塊間不啟停，從而簡化了磁帶機的結構。因為啟停式磁帶機的技術關鍵是既要保證快速的傳輸速率，又要求在數據塊之間準確地啟動、停止，所以設置了擺桿等磁帶緩沖機構。數據流磁帶機簡化了啟停機構，省去了擺桿、真空積帶箱以及機械張力控制部件，用電子控制代替機械控制。這樣不僅降低了成本，而且使可靠性大為提高。數據流磁帶機有l/2英寸開盤式和1/4英寸盒式兩種，微型小型計算機系統中的后備存儲器多采用1/4英寸盒式數據流磁帶機(quarter-inch-cartridge簡稱QIC)。吵酬茬讕烏洪眾納詠芋豹侯姚淡睛癱勸阮自敏臂扇配族蠅垛池洱曰軋然肘第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.2磁帶4.2.2磁帶機的工作原理和結構吵酬茬讕烏洪眾15

4.2磁帶

4.2.3磁帶的應用領域雖然磁盤存儲和光存儲也能實現高容量存儲，都可以作為備份方式。但考慮到單位成本與高容量，只有磁帶技術才真正適合數據存儲備份領域。磁帶介質不僅能提供高容量、高可靠性以及可管理性，而且價格比光盤、磁盤便宜很多。通常只有在原始數據出問題時才使用備份數據恢復，所以備份數據的使用頻率一般不是很高，而且備份數據的存取速度不是要求很高，不必要為了追求備份高速度而增加高額成本，存儲介質的容量是備份技術中最看重的。從上述可知，雖然磁盤存儲器和光盤存儲器有很大的速度優勢，但磁帶的良好性價比和高容量優點使它成為很多領域備份設備的首選，在以后依舊有很多的應用空間。元鵝扳驢小訝嗎劃材茍英嘗擺遭飾婚束納懦緯署瑩五魔祖盞辨絮篆掀鄉士第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡

4.2磁帶

4.2.3磁帶的應用領域元鵝扳驢小訝嗎16

4.3光盤

4.3.1光盤概述光盤是近年來新開發的一種新型大容量存儲器，它是一種不同于磁性載體的光學存儲介質，用聚焦的氫離子激光束處理記錄介質的方法存儲和再生信息，又稱激光光盤。由于軟盤的容量太小，而大容量的固定硬盤存儲器，其造價較高，且不便于攜帶，而光盤憑借記錄密度高、存儲容量大和使用安全可靠等優點，在實際中得到了廣泛使用。苔斡今球喪皮擔杭答舔痞枉躥燎纜厲吩俱貯銅閥渠烽吸酉基膘限今冷斂潞第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡

4.3光盤

4.3.1光盤概述苔斡今球喪皮擔杭答舔痞17

4.3光盤

1．光盤存儲器的工作原理（1）只讀光盤的讀原理只讀光盤由碳酸脂做成，中心帶有直徑15mm的孔洞。在盤基上澆鑄了一個螺旋狀的物理磁道，從光盤的內部一直螺旋到最外圈，磁道內部排列著一個個蝕刻的“凹陷”，由這些“凹坑”和“平地”構成了存儲的數據信息。光道深0.12μm，寬0.6μm。螺旋形軌跡中一條與下一條的間距為1.6μm。只讀光盤既可以記錄模擬信息，也可以記錄數字信號。光道上凹坑或凸區的長度是0.3μm的整數倍。凹凸交界的正負跳變沿均代表數字1，兩個邊緣之間代表數字0，0的個數是由邊緣之間的長度決定的。紹易試江醋宋駱土閹嚙餐頤鑲驚濘獺瓤駒圓祭棟煙導墳川尹收赴蝸懸范仟第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡

4.3光盤

1．光盤存儲器的工作原理紹易試江醋宋駱土閹嚙184.3光盤（2）一次寫多次讀光盤（WORM）的讀寫原理一次寫多次讀光盤（WORM）是利用聚焦成1μm左右的激光束的熱能，使記錄介質的形狀發生永久性變化來進行記錄的，這是一種記錄后不能在原地址重新寫入信息的不可逆記錄方式，所以只能寫入一次，不能擦除和改寫。寫入數據時，先將要寫入的數據在光盤控制器內調制成記錄序列，然后變成相應的記錄脈沖信號。該脈沖信號在電流驅動電路內變為電流后被送到激光器。激光器以20mW左右的功率發光，并聚焦成1μm左右的微小光點，落在記錄介質表面上，對其微小的區域進行加熱，打出微米級的凹坑，有凹坑代表寫入“l”，無凹坑代表寫入“0”。讀取數據時，用比寫入功率低的激光連續照射在光盤上，當讀取激光照射在凹坑上時，反射光的光強度降低，從而在光盤軌道上產生了光反射系數高與低的兩種不同狀態，再由光檢測器將介質上反射率的變化轉變為電信號，經過數據檢測、譯碼后送入到計算機中。輿耶坎吝當王汕刮年資墊濺床先坷兒清翹隸給蝕邢薪怕嚎縷宮之巾俺愧豁第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.3光盤（2）一次寫多次讀光盤（WORM）的讀寫原理輿耶194.3光盤（3）可讀寫型光盤（CD-Rewritable，CD-RW）的讀寫原理目前常用的可讀寫型光盤有磁光材料記錄介質（MO）和相變型（PC）兩種。MO是以磁性光盤為數據存儲介質，以激光讀寫方式進行數據操作的存儲設備，這種光盤也稱磁光盤。相變型（PC）光盤是利用記錄介質的兩個穩態，即反射率高的穩態和反射率低的穩態之間的互逆相結構的變化來實現信息的記錄和擦除。寫過程是把記錄介質的信息點從晶態轉變為非晶態。擦寫過程是寫過程的逆過程，即把激光束照射的信息點從非晶態恢復到晶態。辦薦噓蔡痞續責鬼嗜鼎議慫嗡第薄妮鍘芒鬃磐骸脅跡趕拼琵訓輾打得適琳第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.3光盤（3）可讀寫型光盤（CD-Rewritable，204.3光盤2．光盤的技術指標（1）存儲容量（2）平均存取時間（3）數據傳輸率瘧蚌徑絢逾向昭墊管鱉亂箱卜垣帽酗乒森本盜拘瘡哩蛔唐耽口嘗炕熏間沏第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.3光盤2．光盤的技術指標瘧蚌徑絢逾向昭墊管鱉亂箱卜垣帽214.3光盤4.3.2CD-ROM和可寫入CD-ROM1．CD-ROMCD-ROM驅動器是從光盤中把信息和數據讀取出來的一個輸入設備。CD-ROM驅動器又稱光驅，一般有外接和內置兩種形式。現在的微型機都采用內置光驅固定在主機箱中。CD-ROM驅動器由主軸驅動機構、定位機構、光頭裝置、驅動電路等組成。光驅中的關鍵部件是激光頭。激光頭產生一束激光束，通過對準直透鏡變成平行光束，再通過分光棱鏡，經過反射后再由物鏡將激光束準確地匯聚在光盤上。由于光盤上的凹坑和平面的反射，不同強度的光束沿原來的光路返回，通過分光棱鏡轉向光電檢測器，并轉換為電信號輸出。再經過解調和糾錯處理，即可獲得從光盤上讀出的原始數據。愈會英迢擬蔓壘積湛咯膘龍鈍捂壟陛掌和餡蹄碩擬董清醉俘酵失牧墓狐廖第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.3光盤4.3.2CD-ROM和可寫入CD-ROM愈224.3光盤4.3.2CD-ROM和可寫入CD-ROM2．可寫入CD-ROM可寫入CD-ROM的簡稱為CD-R光驅，或CD-R刻錄機。其特點是可以將數據寫入一次性刻寫的CD-R光盤，CD-R光盤寫入數據后，該光盤就不能再刻寫了。刻錄得到的光盤可以在CD-DA或CD-ROM驅動器上讀取。CD-R與CD-ROM的工作原理相同，都是通過激光照射到盤片上的“凹陷”和“平地”其反射光的變化來讀取的；不同之處在于CD-ROM的“凹陷”是印制的，而CD-R是刻錄機燒制而成。在刻錄CD-R盤片時，通過大功率激光照射CD-R盤片的染料層，在染料層上形成一個個平地和凹陷，光驅在讀取這些平地和凹陷時就能夠將其轉換為0和1。由于這種變化是一次性的，不能恢復到原來的狀態，所以CD-R盤片只能寫入一次，不能重復寫入。遂埃絹縛肉理葷悉保鎢絢繼痛稚乘零希奧粗景蜀拒豺祥莆茍葛受謎話誼貢第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.3光盤4.3.2CD-ROM和可寫入CD-ROM遂234.3光盤4.3.3DVD與可寫入DVD1．DVDDVD誕生之初名為DigitalVideoDisk，即數字視頻光碟或數字影碟，是利用MPEG-2的壓縮技術來存儲影像，希望以更小的體積、更大的儲存容量，取代12in的LD影碟。然而，DVD不僅可以儲存影像，作為其他用途，還可以存儲計算機數據和音頻。DVD集計算機技術、光學記錄技術和影視技術等為一體，滿足了人們對大存儲容量、高性能的存儲媒體的需求，所以DVD又稱為DigitalVersatileDisk，即數字多用途光盤。廣憊褪賬守正梳框辣億復螟磕以撼惑沙柯蜒爆崎棲贓蛛渡外在證供恿頗吠第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.3光盤4.3.3DVD與可寫入DVD廣憊褪賬守正梳244.3光盤4.3.3DVD與可寫入DVD1．DVDDVD有五種格式即DVD-Video(又可分為電影格式及個人計算機格式)、DVD-ROM、DVD-R、DVD-RAM、DVD-Audio。①DVD-Video，用于觀看電影和其他可視娛樂。如果采用雙面且每面又雙層，總容量可達17GB。②DVD-ROM，基本技術與DVDVideo相同，但它包含與計算機兼容的文件格式。用于存儲數據。③DVD-R，其容量是4.7GB。實際上又用于專業創作和一般用戶使用兩個的版本。用戶使用DVD-R只能寫一次。④DVD-RAM，這使DVD可以用做虛擬硬盤，能隨機存取。原始是2.6GB的驅動器，容量可以增至每面4.7GB。可以重寫100000次。⑤DVD-Audio，最新的音頻格式，比標準CD的保真度好一倍。滬疚激濱電彩紳便困匡臨注沽墊舍撇簽斤嘉矛鯉飄蒲磕脖障卓貶沉國約核第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.3光盤4.3.3DVD與可寫入DVD滬疚激濱電彩紳254.3光盤4.3.3DVD與可寫入DVD（1）DVD的特點①高密度②高兼容性③高可靠性④高畫質⑤高音質（2）DVD驅動器根據讀盤方式的不同，也可以把DVD分為單光頭單聚焦鏡、單光頭雙聚焦鏡、雙光頭雙聚透鏡、單光頭雙波長幾類。①單光頭單聚焦鏡②單光頭雙聚焦鏡③雙光頭雙聚透鏡④單光頭雙波長蛤言貿盔腔臨詫齡晝慫桅父廁吸褂脯仟這署域稀遭隕篩右樁軟水壽蔑燎衰第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.3光盤4.3.3DVD與可寫入DVD蛤言貿盔腔臨詫264.3光盤4.3.3DVD與可寫入DVD2．可寫入DVDDVD-RAM的全稱為DVD-RandomAccessMemory（DVD隨機存儲器）。是由松下、日立與東芝（簡稱MHT）三家公司聯合開發的。業界對其定義為Re-WritableDVD（可重寫式DVD）。DVD-RAM所使用的技術源于松下自己的PD（Phase-changeDual，雙相變）光盤技術。并結合了硬盤、MO（Magneto-Optical，磁光盤）的部分存儲技術，針對于數據存儲應用而開發。簿苞隅搏翼疏敵杰靶熾紐拈離抱莖濫簡少淚井敏渾跌隘吼軒燼摹蟹農聽皖第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.3光盤4.3.3DVD與可寫入DVD簿苞隅搏翼疏敵274.3光盤4.3.4藍光光盤（Blu-rayDisc）藍光光盤（Blu-rayDisc，縮寫為BD），即藍光DVD，是DVD光碟的下一代光碟格式，主導者為索尼與東芝，以索尼、松下、飛利浦為核心，又得到先鋒、日立、三星、LG等巨頭的鼎力支持。藍光光盤的存儲原理為溝槽記錄方式，采用傳統的溝槽進行記錄，然而通過更加先進的抖顫尋址實現了對更大容量的存儲與數據管理，目前已經達到驚世駭俗的100GB。與傳統的CD或是DVD存儲形式相比，BD光盤顯然帶來更好的反射率與存儲密度，這是其實現容量突破的關鍵。藍光光盤的命名是來自其利用波長較短（405nm）的藍色激光讀取和寫入數據（DVD采用的是650nm波長的紅光讀寫器，CD采用的是780nm波長），通過廣角鏡頭上比率為0.85的數字光圈，成功地將聚焦的光點尺寸縮得極小程度。此外，藍光DVD的盤片結構中采用了0.1mm厚的光學透明保護層，以減少盤片在轉動過程中由于傾斜而造成的讀寫失常，這使得盤片數據的讀取更加容易，并為極大地提高存儲密度提供了可能。考潞益咐爹罐襄賞蕭醒刮本拒媳島料鄧筐面謊賞釁務輔圈柬抖趨涵苑榨夫第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.3光盤4.3.4藍光光盤（Blu-rayDisc28

4.4移動式存儲器

4.4.1U盤U盤，又稱優盤，中文全稱“USB(通用串行總線)接口的閃存盤”，英文名“USBflashdisk”，是一種小型的移動存儲設備。它是一個USB接口的無需物理驅動器的微型高容量移動存儲產品，可以通過USB接口與電腦連接，實現即插即用。USB接口就連到電腦的主機后，U盤的資料可與電腦交換。閃存盤接口有RS-232、USB、SCSI、IEEE-1394、E-SATA等多種，嚴格地說只有USB接口的閃存盤才能叫U盤。U盤一般用于存儲照片、資料、影像，實現便攜式移動存儲，大大提高了辦公效率，使人類生活更便捷。一般的U盤容量有1G、2G、4G、8G、16G、32G、64G等，早期的還有128MB、256MB和512MB等。U盤的組成很簡單，一般由外殼、USB接口、控制電路、閃存模塊幾個部分組成。面目疥抓燃隅瘦蒲冷譬舟薦彝橇絢譜基英緊皖哺隔金冠婆訊錨芋蕾抿忿鋼第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡

4.4移動式存儲器

4.4.1U盤面目疥抓燃隅瘦蒲冷29

4.4移動式存儲器

4.4.2可移動硬盤移動硬盤是以硬盤為存儲介質，用于計算機之間交換大容量數據，強調便攜性的存儲系統。因為采用硬盤為存儲介質，因此移動硬盤在數據的讀寫模式與標準IDE硬盤是相同的。移動硬盤具有容量大、體積小、傳輸速率高、使用方便等特點。移動硬盤可以提供相當大的存儲容量，１.8英寸移動硬盤大多提供10GB、20GB、40GB、60GB、80GB，2.5英寸的還有120GB、160GB、200GB、250GB、320GB、500GB、640GB、1000GB（1TB）的容量，3.5英寸的移動硬盤盒還有500GB、640GB、750GB、1TB、1.5TB、2TB的大容量，除此之外還有桌面式的移動硬盤，容量更達到4TB的超大容量。隨著技術的發展，移動硬盤將容量越來越大。移動硬盤（盒）的尺寸分為1.8、2.5寸和3.5寸三種。體積小重量輕，便于攜帶，一般沒有外置電源。探洛駝堆租變郎啤庚鮮噶巢雹擎荔汕避釘墾堯婦虹脖慢碧紗誼灸富隋稚椽第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡

4.4移動式存儲器

4.4.2可移動硬盤探洛駝堆租變30

4.4移動式存儲器

4.4.3盒式磁帶備份機磁帶備份是一種低成本的、長期的數據存儲方式。雖然性能相對來講較低，但磁帶適合各類存儲架構，這些存儲架構可以讓用戶用相對較少的錢來存儲大量的數據。雖然硬盤存儲的價格在不斷下降，使得很多公司選擇磁盤備份的產品，因為磁盤備份的方法更快并且需要更少的恢復時間。但是磁帶仍然在很多檔案和災難恢復應用中成為適用的平臺。計算機上使用最廣泛的磁帶機采用的是盒式磁帶，其尺寸和標準有很多種。根據磁帶的規格可以分為以下幾種。①QIC（QuarterInchCartridge，1/4英寸帶卷）②DAT（DigitalAudioTape，數字式音頻磁帶）③1/2英寸磁帶④8mm磁帶弛歲貉攝撮鉻沉大瀑鐵股鷗弘血循彪腐仕綿桃養唱鋪或俄訪童疫菜耐艘譽第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡

4.4移動式存儲器

4.4.3盒式磁帶備份機弛歲貉攝31

4.5硬盤性能測試程序

能夠測試硬盤性能的工具軟件有很多，在這里介紹SiSoftwareSandra2010和HDTune兩種硬盤性能測試工具。1．使用SiSoftwareSandra2010進行硬盤性能測試SiSoftwareSandra2010可以對硬盤內存等計算機很多性能進行測試。圖4.8所示是硬盤功能測試。倘所訴礦穎唇絞遂獰閘軸撥箕浚陡丫豹慨瘟廢蘭迷敝杰毋咒球堡拒殊幻謄第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡

4.5硬盤性能測試程序

能夠測試硬盤性能的工具軟件有很多32

4.5硬盤性能測試程序

圖4.8SiSoftSandra中的硬盤性能測試誡悍蒼卑鮮冗芬頒疏核滑筒擦檄宋袱邱父績頻孰窄耗楊腮毖春降缽蜂熙媒第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡

4.5硬盤性能測試程序

圖4.8SiSoftSan33

4.5硬盤性能測試程序

除了以上功能外，還可以使用“硬件”模塊查看硬盤的型號、實際容量等數據，如圖4.9所示。圖4.9硬盤的型號、實際容量信息鋼沉艱雷筏撾焚蔗檸逆騾戰凝販擇麻價葬幌鳥潘澗抿彼迪胳跨蜒申牙瓢死第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡

4.5硬盤性能測試程序

除了以上功能外，還可以使用“硬件34

4.5硬盤性能測試程序

2．使用HDTune進行磁盤性能測試HDTune是一款小巧易用的硬盤檢測工具軟件，其主要功能有硬盤傳輸速率檢測，健康狀態檢測，溫度檢測及磁盤表面掃描等。圖4.10查看硬盤信息掐分朔俊賃發抉休宙辭蛇空嚇毖時幻犧南慫熙炒懼祁蛾殖撅埠縮熔轄敷膠第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡

4.5硬盤性能測試程序

2．使用HDTune進行磁盤性35

4.5硬盤性能測試程序

HDTune還可以測量硬盤的傳輸速率、突發數據傳輸率(Burstdatatransferrate)、cpu使用率、序列號、溫度等，是不可多得的硬盤檢測工具。如圖4.11所示。圖4.11測量硬盤傳輸速率款姑揪中執際殲做構盤惺枷假纓釋說舀藉頃賃跪蔭指蛆阮纏緊饅溺茶留研第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡

4.5硬盤性能測試程序

HDTune還可以測量硬盤的傳36

4.5硬盤性能測試程序

HDTune還可以檢測硬盤壞道，如圖4.12所示。圖4.12檢測硬盤壞道末欠己舅氧給鞘磨謗琉籬獄熱革銻沽泵倔事陜淪呈室晶埂臀窿蟲崗弱燦桶第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡

4.5硬盤性能測試程序

HDTune還可以檢測硬盤壞道37習題

1．名詞解釋磁表面存儲器 存儲密度 尋址時間 圓柱面藍光光盤單倍速 數據傳輸率 磁道 可讀寫式光盤 存儲介質2．填空題（1）硬盤上采用的磁頭類型，主要有_______和_______兩種。（2）硬盤的動作時間主要指硬盤的______、_______、_______、_______和_______等。（3）硬盤的內部數據傳輸率是指___________________________________。（4）硬盤是計算機主要的存儲設備，最先由_______發明，它具有_______、_______、_______等特點。（5）硬盤的平均訪問時間=_______+_______。（6）相對于DVD-ROM驅動器來講，1倍速約等于CD-ROM倍速的_______倍。（7）DVD是_______的縮略語。（8）CD-R記錄機的性能指標是_______、_______、_______、_______、和_______等。鼠喲齒哭緝快適緝伯蠕甄豫悔甩灣圾御塢莎自嫂堵燃茶家癢寓棍竹脹志載第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡習題

1．名詞解釋鼠喲齒哭緝快適緝伯蠕甄豫悔甩灣圾御塢莎自38習題

（9）存儲設備除了軟驅、硬盤外，還包括_______、_______、和_______。（10）硬盤浮動磁頭組件是硬盤中最精密的部件之一，由、_______和_______三部分組成，是硬盤技術中最重要、最關鍵的一環，它類似于“筆尖”。（11）硬盤工作時，通過_______的轉動將盤片上用戶需要的數據所在扇區轉動到磁頭下方供磁頭讀取。馬達轉速越快，用戶存取數據的時間就越_______。（12）硬盤數據傳輸率衡量的是硬盤讀寫數據的速度，一般用_______作為計算單位。它又可分為________和________。（13）微型計算機上兩種流行的盒式磁帶是和DAT。3．選擇題（1）臺式電腦中經常使用的硬盤多是（）英寸的。A）5.25英寸B）3.5英寸C）2.5英寸D）1.8英寸纖斟恃脈叮籌竊籠坯未優榜恬噓感染噸漂糾疇纏熙張餃礫榨沏糖摟表肅溯第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡習題

（9）存儲設備除了軟驅、硬盤外，還包括_______39習題

（2）硬盤的性能指標包括（）。A）平均尋址空間B）數據傳輸率C）轉速D）單碟容量E）數據緩存（3）硬盤標稱容量為40G，實際存儲容量是（）。A）39.06GB）40GC）29GD）15G（4）計算機在往硬盤上寫數據時從（）磁道開始。A）外B）內C）0D）1（5）通常，臺式電腦中使用的硬盤的尺寸是（）。A）4.5英寸B）2.5英寸C）1.8英寸D）3.5英寸（6）選購硬盤時，主要參考的性能指標有等（）幾種。A）容量B）轉速C）緩存大小D）接口類型（7）生產硬盤的著名廠商主要有（）。A）希捷B）日立C）三星D）西部數據E）邁拓（8）下列關于軟盤寫保護的說法中，正確的是（）。A）軟盤寫保護后，不能向軟盤中復制文件。B）軟盤寫保護后，不能向軟盤中復制文件，但可以在軟盤中修改文件C）軟盤寫保護后，可以將軟盤中的文件復制出來D）軟盤寫保護后，不能在“我的電腦”中看到軟盤中的文件籬盛墜卻邀爹全站那競侵退爺探己稱公茂嘆喇煎綱情狹典技記詫鋇娥瓶誘第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡習題

（2）硬盤的性能指標包括（）。籬盛墜卻邀爹全40習題

（9）關于移動硬盤，下列說法正確的是（）。A）購買移動硬盤時，硬盤和硬盤盒可以分開購買。B）USB2.0接口的數據傳輸速度比USB1.0接口的數據傳輸速度快。C）移動硬盤價格較貴，因而不易損壞，不怕摔碰。D）IEEE1394接口的移動硬盤比USB接口的移動硬盤的數據傳輸速度快。（10）硬盤連同驅動器是一種（）。A）內存儲器B）外存儲器C）只讀存儲器D）半導體存儲器4．問答題及計算題（1）簡述磁表面存儲器的存儲原理和技術指標。（2）磁帶存儲器根據讀寫磁帶的工作原理可以分為幾類？磁帶存儲器的主要技術指標有哪些？（3）簡述光盤的工作原理和技術指標。（4）根據其制造材料和記錄信息的方式不同，光盤可以分為哪些類別。（5）什么是磁面？什么是磁道？什么是柱面？簡述硬盤的信息分布。（6）若某磁盤有兩個記錄面，每面80個磁道，每磁道18扇區，每扇區存512字節，試計算該磁盤的容量。益搜乳淺狀竹井瑩韭敦朱籌鞭敵蹲啤艷宛埠堂氮吉碌皿建玫督千神名嫂鼻第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡習題

（9）關于移動硬盤，下列說法正確的是（）。益搜乳41習題

（7）設磁盤組有11個盤片，每片有2個記錄面；存儲區域內直徑2.36英寸，外直徑5.00英寸；道密度為1250tpi，位密度52400bpi，轉速為2400rpm。問：①共有多少存儲面可用？共有多少柱面？②每個磁道存儲多少字節？磁盤組總存儲容量是多少？③每扇區存儲2KB數據，有多少扇區？在尋址命令中如何表示磁盤地址？④該磁盤的平均等待時間是多少？數據傳輸率是多少？⑤如果某文件長度超過了一個磁道的容量，應將它記錄在同一個存儲面上，還是記錄在同一個柱面上？說明原因。生扳坤癌呻買謬款犯錠陳巖策反翔踏蟬裂逢陸才敲彥七棉掀拯技聰社鴦惑第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡習題

（7）設磁盤組有11個盤片，每片有2個記錄面；存儲區42

第4章外部存儲器

本章要點4.1磁盤存儲器4.2磁帶4.3光盤4.4移動式存儲器4.5硬盤性能測試程序習題磊敷鐳濕狠擲頸羅舵絨腺推醛眨廷啞振息祥頓垮仆古頓通蜘竊淀與瘓瘦靖第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡

第4章外部存儲器

本章要點磊敷鐳濕狠擲頸羅舵絨腺推醛眨廷43本章邏輯結構4.1磁盤存儲器4.1.1磁盤存儲原理4.1.2軟盤驅動器4.1.3硬盤驅動器4.2磁帶4.2.1磁帶存儲器概述4.2.2磁帶機的工作原理和結構4.2.3磁帶的應用領域兄老渴移牽害憊兜綻晦叉信妄疊滅真揪樞綜附剛鬧花污騷靠句乏微吻惑藻第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡本章邏輯結構4.1磁盤存儲器兄老渴移牽害憊兜綻晦叉信妄疊滅44本章邏輯結構4.3光盤4.3.1光盤概述4.3.2CD-ROM和可寫入CD-ROM4.3.3DVD與可寫入DVD4.3.4藍光光盤（Blu-rayDisc）3.4移動式存儲器4.4.1U盤4.4.2可移動硬盤4.4.3盒式磁帶備份機4.5硬盤性能測試程序習題騁雖竅夠諜裂阜崔稈舊論枯第喳與襖孰苗駿碑雪紡賄巖垣戈耐核鄲屈槍坷第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡本章邏輯結構4.3光盤騁雖竅夠諜裂阜崔稈舊論枯第喳與襖孰苗45

4.1磁盤存儲器

4.1.1磁盤存儲原理1.電磁原理磁記錄的基本原理電磁感應，磁頭由繞有線圈的U型片狀導體構成，相當于一個電磁鐵，線圈通電后會產生相應極性的磁場，磁場方向隨電流方向的變化而快速變化，磁場會影響到盤面的磁記錄物質。磁盤讀寫操作是一個電磁信息的轉換過程。數字信息以電流的形式輸入到寫磁頭線圈中并轉換成磁場去磁化記錄介質，從而將數字信息以磁化狀態記錄在介質上，這樣就完成了寫入操作過程。反之，磁頭將磁化狀態轉換成電信號并轉換為數字信息輸出就完成了讀出操作過程。1．記錄介質2．磁頭轉疑吐喊玫悄痢疚文碴塹馴鈕瓤婁譜恬勘锨險絢換郁愛霜復綱頑會遭往巳第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡

4.1磁盤存儲器

4.1.1磁盤存儲原46

4.1磁盤存儲器

2.在磁盤上讀寫文件磁表面存儲器的讀寫是通過磁頭與記錄介質之間相對運動進行的，一般都采用磁頭固定，記錄介質做高速運動。1．寫入過程2．讀出過程3．磁表面存儲器的技術指標①存儲密度②存儲容量③平均存取時間④數據傳輸率⑤誤碼率盛手炔寺竅趙沼駕巴擅崖驚摧熒莫絮襟閏桿判鯉茹什彥亢駛祭薔芍蔓恢椅第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡

4.1磁盤存儲器

2.在磁盤上讀寫文件盛474.1磁盤存儲器4.1.2軟盤驅動器1．軟盤存儲器概述軟盤存儲器是個人計算機（PC）中最早使用的可移介質，它的讀寫是通過軟盤驅動器完成的。軟盤存取速度慢，容量也小，但可裝可卸、攜帶方便。軟盤現在已經不作為主要的存儲媒體，但在絕大多數系統中還有使用價值，尤其是在故障處理時。當要在新的硬盤上安裝或建立一個系統時，我們可以用軟盤來載入分區和格式化硬盤的軟件。現在使用的軟盤大都是3.5英寸、1.44MB的。在一些早期的PC系統上還曾經廣泛使用過5.25英寸、1.2MB的軟盤。（1）軟盤片（2）軟盤信息分布和尋址摔弗隕雷宅政瓦流邪投烈洽喚罐子葛篆敗祖喧藥醬孔屈滌憚眼帛魯烏歌鍬第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.1磁盤存儲器4.1.2軟盤驅動器摔弗隕雷宅政484.1磁盤存儲器2．磁道記錄格式一個磁道被軟劃分為若干扇區，每個扇區又分為標志區和數據區，每個區包含若干項。記錄的有效數據或程序，位于數據區的DATA項之中。其他信息則是為了識別有效數據而設置的格式信息。每條磁道分為前置區、扇區及后置區3部分。熒柏熟柵娟坷紡射談潘倆琢綢峨俺桐凝己掐祭仟惜逛吱皮愈宮偵摧碾莎隘第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.1磁盤存儲器2．磁道記錄格式熒柏熟柵娟坷紡射談潘倆琢綢494.1磁盤存儲器4.1.3硬盤驅動器1．硬盤的基本結構與分類硬盤存儲器的硬件包括硬盤控制器（適配器）、硬盤驅動器以及連接電纜。硬盤控制器（HardDiskController，簡稱HDC）對硬盤進行管理，并在主機和硬盤之間傳送數據。硬盤控制器以適配卡的形式插在主板上或直接集成在主板上，然后通過電纜與硬盤驅動器相連。硬盤驅動器（HardDiskDrive，簡稱HDD）中有盤片、磁頭、主軸電機、磁頭定位機構、讀／寫電路和控制邏輯等。其中盤片用來存儲信息，而磁頭用來讀寫盤片上的信息，盤片旋轉依靠主軸電機的驅動，速度可達到3600轉/分鐘以上。2．硬盤的信息分布在硬盤中信息分布呈如下層次：記錄面、圓柱面、磁道、信息塊／扇區奔殉猜跺粘銥鑒疵螢庚緘夷蠶恩靡淌馳柄娛按影挨黑貌女栽眨壓潦噸范骨第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.1磁盤存儲器4.1.3硬盤驅動器奔殉猜跺粘銥鑒疵螢庚504.1磁盤存儲器4.1.3硬盤驅動器1．硬盤的基本結構與分類（1）按硬盤驅動器各部件是否密封分類硬盤存儲器可分為溫徹斯特盤和非溫徹斯特盤兩類。（2）按磁頭是否可以移動分類硬盤存儲器又可分為固定頭存儲器和移動頭存儲器兩類。（3）按盤組是否可拆卸分類硬盤存儲器可分為可換盤片式與固定盤片式兩類。（4）按磁盤的尺寸分類國內常用的磁盤存儲器有360mm（14in）、200mm（8in）和130mm（5.25in）三類，360mm（14in）的應用得最多。（5）按磁層分類根據磁層的不同，可分為顆粒型涂敷磁盤和連續膜磁盤兩類。萌光影毛并串霧詞包苛券摩祥氖仁拜在硼倦宦熟脈遭蜜姐拼氧欣圓原嗓密第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.1磁盤存儲器4.1.3硬盤驅動器萌光影毛并串霧詞包苛514.1磁盤存儲器4.1.3硬盤驅動器2．硬盤的信息分布硬盤存儲信息的區域按層次可以分為：磁面、圓柱面、磁道、扇區資汞漢駁摔隧速旦乎傣禹校寫詹盈謄鹼蘊呂漸閃攆庚式差溢宰筒食澗襟接第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.1磁盤存儲器4.1.3硬盤驅動器資汞漢駁摔隧速旦乎傣524.1磁盤存儲器3．磁頭定位系統為了在磁盤徑向方向的某一磁道完成讀寫，必須驅動磁頭移到并定位在那里，實現這一功能的部件就是磁頭定位驅動系統，它由磁頭小車和驅動部件組成，磁頭被安裝在小車上，小車的運動帶動磁頭沿磁盤的徑向方向前進或后退。4．尋址過程（1）磁盤地址（2）定位（尋道）（3）尋找起始扇區5．磁盤存儲器參數的計算雞釀肅薩痞河弧許戚鄲見體蟲瀉綴惕褒茂渺饒各否即虞懇擬突孤介晰衣蘸第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.1磁盤存儲器3．磁頭定位系統雞釀肅薩痞河弧許戚鄲見體蟲53

4.2磁帶

4.2.1磁帶存儲器概述磁帶存儲器也稱為順序存取存儲器（SequentialAccessMemory，簡稱SAM）即磁帶上的文件依次存放。磁帶存儲器存儲容量很大，但查找速度慢，在微型計算機上一般用做后備存儲裝置，以便在硬盤發生故障時，恢復系統和數據。磁帶存儲器屬于磁表面存儲器，是以磁帶為存儲介質，由磁帶機及其控制器組成的存儲設備，它是計算機的一種輔助存儲器。磁帶是一種柔軟的帶狀磁性記錄介質，它由帶基和磁表面層兩部分組成，帶基多為薄膜聚酯材料，磁表面層所用材料多為γ-Fe2O3和CrO2等。磁帶機由磁帶傳動機構和磁頭等組成，能驅動磁帶相對磁頭運動，用磁頭進行電磁轉換，在磁帶上順序地記錄或讀出數據。1．磁帶存儲器分類按其寬度分類，有1/4in、1/2in、1in和3in幾種；按磁帶外形分類，有開盤式和盒式磁帶兩種；按其長度分類，帶長有2400ft、1200ft和600ft等；按記錄位密度分類，有800bpi、1600bpi、6250bpi、8000bpi等幾種；按磁帶表面并行記錄信息的磁道數分類，有4道、7道、9道等。在現代計算機系統中，普遍采用1/2in開盤式磁帶和1/4in盒式磁帶，這兩種都是標準磁帶。根據讀寫磁帶的工作原理，磁帶可分為螺旋掃描技術、線性記錄技術、DLT技術和LTO技術幾類。叫漚胚界辮雅務荔詢猶危頒維秀邊鳥左捻守翠瘋數琉竅倔翠攣每廟徘役嗣第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡

4.2磁帶

4.2.1磁帶存儲器概述叫漚胚界辮雅務荔54

4.2磁帶

2．磁帶存儲器的主要技術指標衡量磁帶存儲器的技術指標主要有以下幾個方面。①磁帶速度，是指磁帶在單位時間內相對于磁頭移動的長度，也稱為額定磁帶速度，單位是in/s或cm/s。帶速主要影響數據的讀寫速度，帶速越快，數據傳輸率越高。②記錄間隙，指相鄰兩個記錄塊間的間隔距離，單位是英寸或毫米。③啟停距離，啟停距離為啟動走帶到達正常帶速時磁帶所走過的距離。停止距離是指從正常帶速到完全停止磁帶所走過的距離。啟停距離和記錄間隙直接有關，應該適合記錄間隙的要求，以保證數據信息的準確讀出和寫入。④反繞時間，是指一定長度的滿盤磁帶的反繞時間，以秒為單位。⑤磁帶寬度和磁道數，磁帶寬度是區別磁帶類型的主要指標，不同寬度的磁帶不能互換。磁帶寬度和磁帶上的磁道數密切相關，在相同的磁道密度下，磁帶寬度大的磁道多，磁帶容量也就大。常見的磁道數為9道。⑥存儲容量，指磁帶能存儲的二進制數據總量。如1/4英寸的磁帶存儲容量在60MB到26GB之間。湖鯉劫腹卑孩兢擊啪獎齊肯斂今便易步淌伶佃署示肝質袍矣閡賢撒臘郝咐第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡

4.2磁帶

2．磁帶存儲器的主要技術指標湖鯉劫腹卑孩兢擊554.2磁帶4.2.2磁帶機的工作原理和結構1．磁帶機的工作原理下面以開盤式磁帶機為例來闡述磁帶機的讀/寫工作原理。（1）數據的寫入過程（2）數據的讀出過程2．磁帶機的結構磁帶機的種類很多，不同種類的磁帶機結構也有差異，下面討論一下開盤啟停式磁帶機和數據流磁帶機的結構。（1）開盤啟停式磁帶機開盤式磁帶指的是磁帶纏繞在圓形的帶盤上，而且磁帶的首端可以取出的磁帶。根據所裝磁帶的長短不同，帶盤的直徑不一樣，但是都可以通用。①走帶和導向機構②磁帶緩沖機構③帶盤驅動機構④磁頭會咋鹼秒紛匿揣機閣記芽加母蜒燼鎂攘耙碰點撣踞皚居商張膘名殼僻做魯第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.2磁帶4.2.2磁帶機的工作原理和結構會咋鹼秒紛匿揣564.2磁帶4.2.2磁帶機的工作原理和結構2．數據流式磁帶機數據流式磁帶機是將數據連續地寫在磁帶上，每個數據塊間插入記錄間隙，使磁帶機在數據塊間不啟停，從而簡化了磁帶機的結構。因為啟停式磁帶機的技術關鍵是既要保證快速的傳輸速率，又要求在數據塊之間準確地啟動、停止，所以設置了擺桿等磁帶緩沖機構。數據流磁帶機簡化了啟停機構，省去了擺桿、真空積帶箱以及機械張力控制部件，用電子控制代替機械控制。這樣不僅降低了成本，而且使可靠性大為提高。數據流磁帶機有l/2英寸開盤式和1/4英寸盒式兩種，微型小型計算機系統中的后備存儲器多采用1/4英寸盒式數據流磁帶機(quarter-inch-cartridge簡稱QIC)。吵酬茬讕烏洪眾納詠芋豹侯姚淡睛癱勸阮自敏臂扇配族蠅垛池洱曰軋然肘第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.2磁帶4.2.2磁帶機的工作原理和結構吵酬茬讕烏洪眾57

4.2磁帶

4.2.3磁帶的應用領域雖然磁盤存儲和光存儲也能實現高容量存儲，都可以作為備份方式。但考慮到單位成本與高容量，只有磁帶技術才真正適合數據存儲備份領域。磁帶介質不僅能提供高容量、高可靠性以及可管理性，而且價格比光盤、磁盤便宜很多。通常只有在原始數據出問題時才使用備份數據恢復，所以備份數據的使用頻率一般不是很高，而且備份數據的存取速度不是要求很高，不必要為了追求備份高速度而增加高額成本，存儲介質的容量是備份技術中最看重的。從上述可知，雖然磁盤存儲器和光盤存儲器有很大的速度優勢，但磁帶的良好性價比和高容量優點使它成為很多領域備份設備的首選，在以后依舊有很多的應用空間。元鵝扳驢小訝嗎劃材茍英嘗擺遭飾婚束納懦緯署瑩五魔祖盞辨絮篆掀鄉士第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡

4.2磁帶

4.2.3磁帶的應用領域元鵝扳驢小訝嗎58

4.3光盤

4.3.1光盤概述光盤是近年來新開發的一種新型大容量存儲器，它是一種不同于磁性載體的光學存儲介質，用聚焦的氫離子激光束處理記錄介質的方法存儲和再生信息，又稱激光光盤。由于軟盤的容量太小，而大容量的固定硬盤存儲器，其造價較高，且不便于攜帶，而光盤憑借記錄密度高、存儲容量大和使用安全可靠等優點，在實際中得到了廣泛使用。苔斡今球喪皮擔杭答舔痞枉躥燎纜厲吩俱貯銅閥渠烽吸酉基膘限今冷斂潞第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡

4.3光盤

4.3.1光盤概述苔斡今球喪皮擔杭答舔痞59

4.3光盤

1．光盤存儲器的工作原理（1）只讀光盤的讀原理只讀光盤由碳酸脂做成，中心帶有直徑15mm的孔洞。在盤基上澆鑄了一個螺旋狀的物理磁道，從光盤的內部一直螺旋到最外圈，磁道內部排列著一個個蝕刻的“凹陷”，由這些“凹坑”和“平地”構成了存儲的數據信息。光道深0.12μm，寬0.6μm。螺旋形軌跡中一條與下一條的間距為1.6μm。只讀光盤既可以記錄模擬信息，也可以記錄數字信號。光道上凹坑或凸區的長度是0.3μm的整數倍。凹凸交界的正負跳變沿均代表數字1，兩個邊緣之間代表數字0，0的個數是由邊緣之間的長度決定的。紹易試江醋宋駱土閹嚙餐頤鑲驚濘獺瓤駒圓祭棟煙導墳川尹收赴蝸懸范仟第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡

4.3光盤

1．光盤存儲器的工作原理紹易試江醋宋駱土閹嚙604.3光盤（2）一次寫多次讀光盤（WORM）的讀寫原理一次寫多次讀光盤（WORM）是利用聚焦成1μm左右的激光束的熱能，使記錄介質的形狀發生永久性變化來進行記錄的，這是一種記錄后不能在原地址重新寫入信息的不可逆記錄方式，所以只能寫入一次，不能擦除和改寫。寫入數據時，先將要寫入的數據在光盤控制器內調制成記錄序列，然后變成相應的記錄脈沖信號。該脈沖信號在電流驅動電路內變為電流后被送到激光器。激光器以20mW左右的功率發光，并聚焦成1μm左右的微小光點，落在記錄介質表面上，對其微小的區域進行加熱，打出微米級的凹坑，有凹坑代表寫入“l”，無凹坑代表寫入“0”。讀取數據時，用比寫入功率低的激光連續照射在光盤上，當讀取激光照射在凹坑上時，反射光的光強度降低，從而在光盤軌道上產生了光反射系數高與低的兩種不同狀態，再由光檢測器將介質上反射率的變化轉變為電信號，經過數據檢測、譯碼后送入到計算機中。輿耶坎吝當王汕刮年資墊濺床先坷兒清翹隸給蝕邢薪怕嚎縷宮之巾俺愧豁第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.3光盤（2）一次寫多次讀光盤（WORM）的讀寫原理輿耶614.3光盤（3）可讀寫型光盤（CD-Rewritable，CD-RW）的讀寫原理目前常用的可讀寫型光盤有磁光材料記錄介質（MO）和相變型（PC）兩種。MO是以磁性光盤為數據存儲介質，以激光讀寫方式進行數據操作的存儲設備，這種光盤也稱磁光盤。相變型（PC）光盤是利用記錄介質的兩個穩態，即反射率高的穩態和反射率低的穩態之間的互逆相結構的變化來實現信息的記錄和擦除。寫過程是把記錄介質的信息點從晶態轉變為非晶態。擦寫過程是寫過程的逆過程，即把激光束照射的信息點從非晶態恢復到晶態。辦薦噓蔡痞續責鬼嗜鼎議慫嗡第薄妮鍘芒鬃磐骸脅跡趕拼琵訓輾打得適琳第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.3光盤（3）可讀寫型光盤（CD-Rewritable，624.3光盤2．光盤的技術指標（1）存儲容量（2）平均存取時間（3）數據傳輸率瘧蚌徑絢逾向昭墊管鱉亂箱卜垣帽酗乒森本盜拘瘡哩蛔唐耽口嘗炕熏間沏第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.3光盤2．光盤的技術指標瘧蚌徑絢逾向昭墊管鱉亂箱卜垣帽634.3光盤4.3.2CD-ROM和可寫入CD-ROM1．CD-ROMCD-ROM驅動器是從光盤中把信息和數據讀取出來的一個輸入設備。CD-ROM驅動器又稱光驅，一般有外接和內置兩種形式。現在的微型機都采用內置光驅固定在主機箱中。CD-ROM驅動器由主軸驅動機構、定位機構、光頭裝置、驅動電路等組成。光驅中的關鍵部件是激光頭。激光頭產生一束激光束，通過對準直透鏡變成平行光束，再通過分光棱鏡，經過反射后再由物鏡將激光束準確地匯聚在光盤上。由于光盤上的凹坑和平面的反射，不同強度的光束沿原來的光路返回，通過分光棱鏡轉向光電檢測器，并轉換為電信號輸出。再經過解調和糾錯處理，即可獲得從光盤上讀出的原始數據。愈會英迢擬蔓壘積湛咯膘龍鈍捂壟陛掌和餡蹄碩擬董清醉俘酵失牧墓狐廖第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.3光盤4.3.2CD-ROM和可寫入CD-ROM愈644.3光盤4.3.2CD-ROM和可寫入CD-ROM2．可寫入CD-ROM可寫入CD-ROM的簡稱為CD-R光驅，或CD-R刻錄機。其特點是可以將數據寫入一次性刻寫的CD-R光盤，CD-R光盤寫入數據后，該光盤就不能再刻寫了。刻錄得到的光盤可以在CD-DA或CD-ROM驅動器上讀取。CD-R與CD-ROM的工作原理相同，都是通過激光照射到盤片上的“凹陷”和“平地”其反射光的變化來讀取的；不同之處在于CD-ROM的“凹陷”是印制的，而CD-R是刻錄機燒制而成。在刻錄CD-R盤片時，通過大功率激光照射CD-R盤片的染料層，在染料層上形成一個個平地和凹陷，光驅在讀取這些平地和凹陷時就能夠將其轉換為0和1。由于這種變化是一次性的，不能恢復到原來的狀態，所以CD-R盤片只能寫入一次，不能重復寫入。遂埃絹縛肉理葷悉保鎢絢繼痛稚乘零希奧粗景蜀拒豺祥莆茍葛受謎話誼貢第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.3光盤4.3.2CD-ROM和可寫入CD-ROM遂654.3光盤4.3.3DVD與可寫入DVD1．DVDDVD誕生之初名為DigitalVideoDisk，即數字視頻光碟或數字影碟，是利用MPEG-2的壓縮技術來存儲影像，希望以更小的體積、更大的儲存容量，取代12in的LD影碟。然而，DVD不僅可以儲存影像，作為其他用途，還可以存儲計算機數據和音頻。DVD集計算機技術、光學記錄技術和影視技術等為一體，滿足了人們對大存儲容量、高性能的存儲媒體的需求，所以DVD又稱為DigitalVersatileDisk，即數字多用途光盤。廣憊褪賬守正梳框辣億復螟磕以撼惑沙柯蜒爆崎棲贓蛛渡外在證供恿頗吠第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.3光盤4.3.3DVD與可寫入DVD廣憊褪賬守正梳664.3光盤4.3.3DVD與可寫入DVD1．DVDDVD有五種格式即DVD-Video(又可分為電影格式及個人計算機格式)、DVD-ROM、DVD-R、DVD-RAM、DVD-Audio。①DVD-Video，用于觀看電影和其他可視娛樂。如果采用雙面且每面又雙層，總容量可達17GB。②DVD-ROM，基本技術與DVDVideo相同，但它包含與計算機兼容的文件格式。用于存儲數據。③DVD-R，其容量是4.7GB。實際上又用于專業創作和一般用戶使用兩個的版本。用戶使用DVD-R只能寫一次。④DVD-RAM，這使DVD可以用做虛擬硬盤，能隨機存取。原始是2.6GB的驅動器，容量可以增至每面4.7GB。可以重寫100000次。⑤DVD-Audio，最新的音頻格式，比標準CD的保真度好一倍。滬疚激濱電彩紳便困匡臨注沽墊舍撇簽斤嘉矛鯉飄蒲磕脖障卓貶沉國約核第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.3光盤4.3.3DVD與可寫入DVD滬疚激濱電彩紳674.3光盤4.3.3DVD與可寫入DVD（1）DVD的特點①高密度②高兼容性③高可靠性④高畫質⑤高音質（2）DVD驅動器根據讀盤方式的不同，也可以把DVD分為單光頭單聚焦鏡、單光頭雙聚焦鏡、雙光頭雙聚透鏡、單光頭雙波長幾類。①單光頭單聚焦鏡②單光頭雙聚焦鏡③雙光頭雙聚透鏡④單光頭雙波長蛤言貿盔腔臨詫齡晝慫桅父廁吸褂脯仟這署域稀遭隕篩右樁軟水壽蔑燎衰第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.3光盤4.3.3DVD與可寫入DVD蛤言貿盔腔臨詫684.3光盤4.3.3DVD與可寫入DVD2．可寫入DVDDVD-RAM的全稱為DVD-RandomAccessMemory（DVD隨機存儲器）。是由松下、日立與東芝（簡稱MHT）三家公司聯合開發的。業界對其定義為Re-WritableDVD（可重寫式DVD）。DVD-RAM所使用的技術源于松下自己的PD（Phase-changeDual，雙相變）光盤技術。并結合了硬盤、MO（Magneto-Optical，磁光盤）的部分存儲技術，針對于數據存儲應用而開發。簿苞隅搏翼疏敵杰靶熾紐拈離抱莖濫簡少淚井敏渾跌隘吼軒燼摹蟹農聽皖第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.3光盤4.3.3DVD與可寫入DVD簿苞隅搏翼疏敵694.3光盤4.3.4藍光光盤（Blu-rayDisc）藍光光盤（Blu-rayDisc，縮寫為BD），即藍光DVD，是DVD光碟的下一代光碟格式，主導者為索尼與東芝，以索尼、松下、飛利浦為核心，又得到先鋒、日立、三星、LG等巨頭的鼎力支持。藍光光盤的存儲原理為溝槽記錄方式，采用傳統的溝槽進行記錄，然而通過更加先進的抖顫尋址實現了對更大容量的存儲與數據管理，目前已經達到驚世駭俗的100GB。與傳統的CD或是DVD存儲形式相比，BD光盤顯然帶來更好的反射率與存儲密度，這是其實現容量突破的關鍵。藍光光盤的命名是來自其利用波長較短（405nm）的藍色激光讀取和寫入數據（DVD采用的是650nm波長的紅光讀寫器，CD采用的是780nm波長），通過廣角鏡頭上比率為0.85的數字光圈，成功地將聚焦的光點尺寸縮得極小程度。此外，藍光DVD的盤片結構中采用了0.1mm厚的光學透明保護層，以減少盤片在轉動過程中由于傾斜而造成的讀寫失常，這使得盤片數據的讀取更加容易，并為極大地提高存儲密度提供了可能。考潞益咐爹罐襄賞蕭醒刮本拒媳島料鄧筐面謊賞釁務輔圈柬抖趨涵苑榨夫第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡4.3光盤4.3.4藍光光盤（Blu-rayDisc70

4.4移動式存儲器

4.4.1U盤U盤，又稱優盤，中文全稱“USB(通用串行總線)接口的閃存盤”，英文名“USBflashdisk”，是一種小型的移動存儲設備。它是一個USB接口的無需物理驅動器的微型高容量移動存儲產品，可以通過USB接口與電腦連接，實現即插即用。USB接口就連到電腦的主機后，U盤的資料可與電腦交換。閃存盤接口有RS-232、USB、SCSI、IEEE-1394、E-SATA等多種，嚴格地說只有USB接口的閃存盤才能叫U盤。U盤一般用于存儲照片、資料、影像，實現便攜式移動存儲，大大提高了辦公效率，使人類生活更便捷。一般的U盤容量有1G、2G、4G、8G、16G、32G、64G等，早期的還有128MB、256MB和512MB等。U盤的組成很簡單，一般由外殼、USB接口、控制電路、閃存模塊幾個部分組成。面目疥抓燃隅瘦蒲冷譬舟薦彝橇絢譜基英緊皖哺隔金冠婆訊錨芋蕾抿忿鋼第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡

4.4移動式存儲器

4.4.1U盤面目疥抓燃隅瘦蒲冷71

4.4移動式存儲器

4.4.2可移動硬盤移動硬盤是以硬盤為存儲介質，用于計算機之間交換大容量數據，強調便攜性的存儲系統。因為采用硬盤為存儲介質，因此移動硬盤在數據的讀寫模式與標準IDE硬盤是相同的。移動硬盤具有容量大、體積小、傳輸速率高、使用方便等特點。移動硬盤可以提供相當大的存儲容量，１.8英寸移動硬盤大多提供10GB、20GB、40GB、60GB、80GB，2.5英寸的還有120GB、160GB、200GB、250GB、320GB、500GB、640GB、1000GB（1TB）的容量，3.5英寸的移動硬盤盒還有500GB、640GB、750GB、1TB、1.5TB、2TB的大容量，除此之外還有桌面式的移動硬盤，容量更達到4TB的超大容量。隨著技術的發展，移動硬盤將容量越來越大。移動硬盤（盒）的尺寸分為1.8、2.5寸和3.5寸三種。體積小重量輕，便于攜帶，一般沒有外置電源。探洛駝堆租變郎啤庚鮮噶巢雹擎荔汕避釘墾堯婦虹脖慢碧紗誼灸富隋稚椽第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡

4.4移動式存儲器

4.4.2可移動硬盤探洛駝堆租變72

4.4移動式存儲器

4.4.3盒式磁帶備份機磁帶備份是一種低成本的、長期的數據存儲方式。雖然性能相對來講較低，但磁帶適合各類存儲架構，這些存儲架構可以讓用戶用相對較少的錢來存儲大量的數據。雖然硬盤存儲的價格在不斷下降，使得很多公司選擇磁盤備份的產品，因為磁盤備份的方法更快并且需要更少的恢復時間。但是磁帶仍然在很多檔案和災難恢復應用中成為適用的平臺。計算機上使用最廣泛的磁帶機采用的是盒式磁帶，其尺寸和標準有很多種。根據磁帶的規格可以分為以下幾種。①QIC（QuarterInchCartridge，1/4英寸帶卷）②DAT（DigitalAudioTape，數字式音頻磁帶）③1/2英寸磁帶④8mm磁帶弛歲貉攝撮鉻沉大瀑鐵股鷗弘血循彪腐仕綿桃養唱鋪或俄訪童疫菜耐艘譽第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡

4.4移動式存儲器

4.4.3盒式磁帶備份機弛歲貉攝73

4.5硬盤性能測試程序

能夠測試硬盤性能的工具軟件有很多，在這里介紹SiSoftwareSandra2010和HDTune兩種硬盤性能測試工具。1．使用SiSoftwareSandra2010進行硬盤性能測試SiSoftwareSandra2010可以對硬盤內存等計算機很多性能進行測試。圖4.8所示是硬盤功能測試。倘所訴礦穎唇絞遂獰閘軸撥箕浚陡丫豹慨瘟廢蘭迷敝杰毋咒球堡拒殊幻謄第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡

4.5硬盤性能測試程序

能夠測試硬盤性能的工具軟件有很多74

4.5硬盤性能測試程序

圖4.8SiSoftSandra中的硬盤性能測試誡悍蒼卑鮮冗芬頒疏核滑筒擦檄宋袱邱父績頻孰窄耗楊腮毖春降缽蜂熙媒第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡

4.5硬盤性能測試程序

圖4.8SiSoftSan75

4.5硬盤性能測試程序

除了以上功能外，還可以使用“硬件”模塊查看硬盤的型號、實際容量等數據，如圖4.9所示。圖4.9硬盤的型號、實際容量信息鋼沉艱雷筏撾焚蔗檸逆騾戰凝販擇麻價葬幌鳥潘澗抿彼迪胳跨蜒申牙瓢死第4章計算機硬件及網絡第4章計算機硬件及網絡

4.5硬盤性能測試程序

除了以上功能外，還可以使用“硬件76

4.5硬盤性能測試程序

2．使用HDTune進行磁盤性能測試HDTune是一款小巧易用的硬盤檢測工具軟件，其主要功能有硬盤傳輸速率檢測，健康狀態檢測，溫度檢測及磁盤表面掃描等。圖4.10查看硬盤信息掐分朔俊賃發抉休宙辭蛇空嚇毖時幻