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輔存及磁盤陣列ppt課件(已修改)

2025-05-16 13:35 本頁(yè)面
 

【正文】 1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究所 輔助存儲(chǔ)器 一、概述 1. 特點(diǎn):不直接與 CPU 交換信息 2. 磁表面存儲(chǔ)器的技術(shù)指標(biāo) (1) 記錄密度 道密度 Dt:沿磁盤半徑方向長(zhǎng)度上的磁道數(shù) 道密度=磁道數(shù) /存儲(chǔ)區(qū)域的長(zhǎng)度 單位:道 /英寸( TPI);道 /毫米( TPM) 位密度 Db:位密度是磁道單位長(zhǎng)度上可以記錄的二進(jìn)制代碼數(shù)位。 位密度=磁道容量 /內(nèi)圈的周長(zhǎng) 單位:位 /英寸( BPI);位 /毫米( BPM) 2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究所 幾個(gè)概念 ? 記錄面:磁盤片表面稱為記錄面。 ? 磁道:記錄面上一系列同心圓稱為磁道。它的編址是由外向內(nèi)依次編號(hào),最外一個(gè)同心圓叫做零磁道。 ? 柱面:所有記錄塊上半徑相等的磁道的集合稱為柱面,一個(gè)磁盤組的柱面數(shù)等于其中一個(gè)記錄面上的磁道數(shù)。 ? 扇區(qū):將每一個(gè)記錄面分成若干個(gè)區(qū)域,每一個(gè)區(qū)域稱為一個(gè)扇區(qū)。 ? 記錄塊:將每一個(gè)磁道分成若干個(gè)段,每段稱為一個(gè)記錄塊或扇段。 3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究所 扇 區(qū) 磁 道 磁盤的磁道和扇區(qū) 磁盤表面被分為許多同心圓,每個(gè)同心圓稱為一個(gè)磁道。每個(gè)磁道都有一個(gè)編號(hào),最外面的是0磁道 每個(gè)磁道被劃分為若干段(段又叫扇區(qū)),每個(gè)扇區(qū)的存儲(chǔ)容量為 512字節(jié)。每個(gè)扇區(qū)都有一個(gè)編號(hào) 注:所謂磁盤的格式化操作,指在盤面上劃分磁道和扇區(qū),并在扇區(qū)中填寫扇區(qū)號(hào)等信息的過(guò)程 近三十年來(lái),扇區(qū)大小一直是 512字節(jié)。但最近幾年正遷移到更大、更高效的4096字節(jié)扇區(qū),通常稱為 4K扇區(qū)。國(guó)際硬盤設(shè)備與材料協(xié)會(huì)( IDEMA)將之稱為高級(jí)格式化。 4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究所 如何增大磁盤片的容量? ? 提高盤片上的信息記錄密度! ? 增加磁道數(shù)目 —— 提高磁道密度 ? 增加扇區(qū)數(shù)目 —— 提高位密度,并采用可變扇區(qū)數(shù) 低密度存儲(chǔ)示意圖 高密度存儲(chǔ)示意圖 位密度 道密度 位密度 道密度 早期的磁盤所有磁道上的扇區(qū)數(shù)相同,所以位數(shù)相同,內(nèi)道上的位密度比外道位密度高 現(xiàn)代磁盤磁道上的位密度相同,所以,外道上的扇區(qū)數(shù)比內(nèi)道上扇區(qū)數(shù)多,使整個(gè)磁盤的容量提高 5 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究所 在此例中,每個(gè)磁道包含 30個(gè)固定長(zhǎng)度的扇段,每個(gè)扇段有 600個(gè)字節(jié)(17+7+41+515+20=600)。 磁盤磁道的格式 6 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究所 2. 磁表面存儲(chǔ)器的技術(shù)指標(biāo) ( 2)存儲(chǔ)容量:磁盤存儲(chǔ)器可以存儲(chǔ)的總字節(jié)數(shù) ? 格式化容量:是可按照某個(gè)特定記錄格式利用的磁化單元數(shù),也是用戶真正可以使用的容量 ? 格式化容量=記錄面數(shù) 每面的磁道數(shù) 扇區(qū)數(shù) 記錄塊的字節(jié)數(shù), ? 單位: KB或 MB。 ? 非格式化容量:是磁記錄表面可以利用的磁化單元總數(shù)。 ? 非格式化容量=記錄面數(shù) 每面的磁道數(shù) 磁道容量, ? 單位 :KB或 MB。 ? 關(guān)系:格式化容量一般為非格式化 60%~ 70% 7 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究所 平均存取時(shí)間 磁頭 磁道 旋轉(zhuǎn)軸 碟片 硬盤的操作流程如下: 所有磁頭同步尋道(由柱面號(hào)控制) → 選擇磁頭(由磁頭號(hào)控制) → 被選中的磁頭 等待扇區(qū)到達(dá)磁頭下方(由扇區(qū)號(hào)控制) → 讀寫該扇區(qū)中的數(shù)據(jù) 8 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究所 ( 3)平均尋址時(shí)間:從讀寫命令發(fā)出后,磁頭從某一起始位置出發(fā)移動(dòng)到新的記錄位置,到開(kāi)始從盤片表面讀出或?qū)懭胄畔⑺枰臅r(shí)間。 ? 尋道時(shí)間:將磁頭定位到所要求的磁道上所需要的時(shí)間
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