【文章內(nèi)容簡介】 22年 4月 17日 12時 31分 47 年 月 日 時 分結(jié)構(gòu)：顯示卡的構(gòu)造不是很復雜，它有一個 15針的 VGA輸出端口 ，卡上有 圖形處理芯片 、 顯示內(nèi)存 及 BIOS芯片 。 2022年 4月 17日 12時 31分 48 年 月 日 時 分? 資料 (data) 一旦離開 CPU，通過 4個步驟，才會到達顯示屏 : ? 從總線 (bus) 進入顯卡芯片 ，將 CPU 送來的資料送到顯卡芯片里面進行處理。 (數(shù)位資料 ) ? 從 顯示芯片（ video chipset） 進入 video RAM，將芯片處理完的資料送到顯存。 (數(shù)位資料 ) ? 從顯存進入 Digital Analog Converter (= RAM DAC)，由顯示顯存讀取出資料再送到 RAM DAC 進 行資料轉(zhuǎn)換的工作 (數(shù)位轉(zhuǎn)類比 )。 (數(shù)位資料 ) ? 從 DAC 進入顯示器 (Monitor)，將轉(zhuǎn)換完的類比資料送到顯示屏 (類比資料 )。 2022年 4月 17日 12時 31分 49 年 月 日 時 分? 硬盤 ? 硬盤的結(jié)構(gòu)與硬盤的工作原理 ? 硬盤的主要技術(shù)指標 ? 硬盤發(fā)展的最新動態(tài) ? 硬盤按其接口類型，主要有 IDE、 RATA、 SCSI等種類。IDE接口有 40/80針，最初是為 AT結(jié)構(gòu)的電腦設(shè)計的，又稱為 ATA接口。 ? 標準 IDE接口只支持兩個設(shè)備，每個硬盤的最大硬盤空間也只能到 528M字節(jié)；現(xiàn)在普遍使用增強型IDE(EIDE)標準，它最多可支持 4個設(shè)備，支持大容量的硬盤。 SCSI接口有許多先進的特性，比如傳輸速率更高、可管理的設(shè)備更多等等。 2022年 4月 17日 12時 31分 50 年 月 日 時 分存儲設(shè)備 —— 磁盤存儲器 ? 對磁盤的直觀認識 2022年 4月 17日 12時 31分 51 年 月 日 時 分硬盤的磁道、扇區(qū)、柱面 柱面 扇區(qū) 磁道 硬盤片是由涂有磁性材料的鋁合金構(gòu)成 讀寫硬盤時，磁性圓盤高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的托力使磁頭懸浮在盤面上而不接觸盤面 硬盤容量視具體類型而定 硬盤片 讀寫磁頭 2022年 4月 17日 12時 31分 52 年 月 日 時 分? 硬盤內(nèi)部的主要組成部分有：記錄數(shù)據(jù)的剛性磁片；馬達；磁頭及定位系統(tǒng)；電子線路、磁道 (Tracks)、扇區(qū) (Sectors)、柱面 (Cylinders)和磁頭 (Heads)組成的。 。 ? 拿一個盤片來講，它和軟盤類似，上面被分成若干個同心圓磁道，每個磁道被分成若干個扇區(qū)，每扇區(qū)通常是 512字節(jié)。 ? 硬盤的磁道數(shù)一般介于 3003000之間，每磁道的扇區(qū)數(shù)通常是 63，而早期的硬盤只有 17個。 2022年 4月 17日 12時 31分 53 年 月 日 時 分? 磁片被固定在馬達的轉(zhuǎn)軸上，由馬達帶動它們一起轉(zhuǎn)動。每個磁片的上下兩面各有一個磁頭，它們與磁片并不接觸。 ? 如果磁頭碰到了高速旋轉(zhuǎn)的磁片，會破壞表面的涂層和存在那里的數(shù)據(jù)，磁頭也會損壞，所以在硬盤通電的情況下，千萬不要移動主機。 2022年 4月 17日 12時 31分 54 年 月 日 時 分存儲設(shè)備 —— 磁盤存儲器 ? 磁盤由一組繞軸旋轉(zhuǎn)的盤片組成，盤片的數(shù)量為 1~20片。 2022年 4月 17日 12時 31分 55 年 月 日 時 分存儲設(shè)備 —— 磁盤存儲器 ? 磁盤系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速一般在每分鐘 3600轉(zhuǎn)到 12022 轉(zhuǎn)之間 ， 即 3600rpm~ 12022rpm。 2022年 4月 17日 12時 31分 56 年 月 日 時 分存儲設(shè)備 —— 磁盤存儲器 ? 磁道 （ 每一個盤片有 500~2500條磁道 ） 。 ? 扇區(qū) ， 所有磁道具有相同數(shù)目的扇區(qū) 。 2022年 4月 17日 12時 31分 57 年 月 日 時 分 和軟盤不同的是，硬盤由很多個磁片疊在一起，柱面指的就是多個磁片上具有相同編號的磁道，它的數(shù)目和磁道是相同的。 硬盤的容量如下計算： 硬盤容量＝柱面數(shù) 扇區(qū)數(shù) 每扇區(qū)字節(jié)數(shù) 磁頭數(shù) 標準 IDE接口最多支持 1024個柱面， 63個扇區(qū)， 16個磁頭，這個最大容量為 1024 63 16 512＝ 528,482,304字節(jié)，即 528M。 2022年 4月 17日 12時 31分 58 年 月 日 時 分存儲設(shè)備 —— 磁盤存儲器 ? 硬磁盤存儲器的分類： – 固定磁頭固定盤片的磁盤存儲器 – 固定磁頭可換盤片的磁盤存儲器 – 可移動磁盤固定盤片的磁盤存儲器 – 可移動磁頭可換盤片的磁盤存儲器 – 溫徹斯特磁盤存儲器溫徹斯特磁盤簡稱溫盤，是一種采用先進技術(shù)研制的可移動磁頭固定盤片的磁盤機。它是一種密封組合式的硬磁盤，即磁頭、盤片、電機等驅(qū)動部件乃至讀寫電路等組裝成一個不可隨意拆卸的整體。工作時，高速旋轉(zhuǎn)在盤面上形成的氣墊將磁頭平穩(wěn)浮起。優(yōu)點是防塵性能好，可靠性高，對使用環(huán)境要求不高。 2022年 4月 17日 12時 31分 59 年 月 日 時 分? 記錄方式 數(shù)據(jù)序列 1 0 0 0 1 1 1 0 NRZ0 NRZ1 PM FM MFM 2022年 4月 17日 12時 31分 60 年 月 日 時 分? 不歸零制：磁頭線圈中始終有電流，不是正向電流（ 1），就是反向電流（ 0）。 ? 見 1就翻不歸零制：記錄 0時電流方向不變，只有遇到 1時才改變方向。 ? 調(diào)相制：在一個位周期的中間位置，電流由負到正為 1，由正到負為 0，即利用電流相位的變化寫 1和 0。 ? 調(diào)頻制：無論記錄 0還是 1，在相鄰兩個存儲元交界處電流都要改變方向。記錄 1時電流一定要在位周期中間改變方向，寫 1電流的頻率時寫 0頻率的 2倍。 ? 改進調(diào)頻制：只有連續(xù)記錄兩個或兩個以上“ 0”時，才在為周期的起始位置翻轉(zhuǎn)一次。 2022年 4月 17日 12時 31分 61 年 月 日 時 分? 硬盤的主要技術(shù)指標 ： 容量 硬盤高速緩存 外部數(shù)據(jù)傳輸率 內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率 平均尋道時間 硬盤主軸轉(zhuǎn)速 單碟容量 接口 磁頭數(shù)、柱面數(shù)和每道扇區(qū)數(shù) 2022年 4月 17日 12時 31分 62 年 月 日 時 分存儲設(shè)備 —— 磁盤存儲器 存儲密度 – 存儲容量 – 尋址時間 – 數(shù)據(jù)傳輸率 – 誤碼率 – 價格 ? 存儲密度：單位長度或單位面積的磁層表面所能存儲的二進制信息量?？捎玫烂芏群臀幻芏葋肀硎尽? ? 磁道的單位長度所能記錄二進制信息的位數(shù)為位密度或線密度。 2022年 4月 17日 12時 31分 63 年 月 日 時 分存儲設(shè)備 —— 磁盤存儲器 ? 存儲容量：磁盤的存儲容量是指所能存儲的二進制信息總量。一般用字節(jié)表示。 ? 磁盤存儲器含有格式化和非格式化容量兩個指標。格式化容量按某種特定的記錄格式所能存儲信息的總量。非格式化量指磁記錄表面全部可利用的磁化單元總數(shù)。一般格式化容量相當于非格式化容量的 70%。 2022年 4月 17日 12時 31分 64 年 月 日 時 分存儲設(shè)備 —— 磁盤存儲器 ? 尋址時間：包括兩部分：一是找道時間；二是等待時間。 ? 找道時間：磁頭尋找目標磁道所需要的時間。 ? 等待時間：磁頭從目的道等待需要訪問的扇區(qū)恰好旋轉(zhuǎn)到它的正下方所經(jīng)歷的時間。 2022年 4月 17日 12時 31分 65 年 月 日 時 分存儲設(shè)備 —— 磁盤存儲器 ? 磁盤訪問時間 =？ 2022年 4月 17日 12時 31分 66 年 月 日 時 分存儲設(shè)備 —— 磁盤存儲器 ? 磁盤訪問時間 =尋道時間 +？ 2022年 4月 17日 12時 31分 67 年 月 日 時 分存儲設(shè)備 —— 磁盤存儲器 ? 所需扇區(qū)轉(zhuǎn)到磁頭之下所需要的時間稱為 旋轉(zhuǎn)時間 。平均延遲是磁盤轉(zhuǎn)半圈的時間，所以對大部分磁盤的平均旋轉(zhuǎn)時間 TAR為： 3 m s0 . 0 0 8 3 s3 6 0 0 / 6 0 r / s0 . 5 r3 6 0 0 r / m0 . 5 rART .8????3 . 0 m s0 . 0 0 3 ss1 0 0 0 0 / 6 0 r /0 . 5 r1 0 0 0 0 r / m0 . 5 rART ????2022年 4月 17日 12時 31分 68 年 月 日 時 分存儲設(shè)備 —— 磁盤存儲器 ? 磁盤訪問時間 =尋道時間 +旋轉(zhuǎn)時間 +？ 2022年 4月 17日 12時 31分 69 年 月 日 時 分存儲設(shè)備 —— 磁盤存儲器 ? 磁盤訪問時間 =尋道時間 +旋轉(zhuǎn)時間 +傳輸時間 + ？ 2022年 4月 17日 12時 31分 70 年 月 日 時 分存儲設(shè)備 —— 磁盤存儲器 ? 磁盤訪問時間 =尋道時間 +旋轉(zhuǎn)時間 +傳輸時間 + +控制器時間 2022年 4月 17日 12時 31分 71 年 月 日 時 分存儲設(shè)備 —— 磁盤存儲器 ? 數(shù)據(jù)傳輸率： ? 磁盤存儲器在單位時間內(nèi)向主機傳送數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)，稱為數(shù)據(jù)傳輸率。 2022年 4月 17日 12時 31分 72 年 月 日 時 分? 例題：磁盤組有 6片磁盤，每片有兩個記錄面，最上最下兩個面不用，存儲區(qū)域內(nèi)徑 22cm，外徑 33cm，道密度為 40道 /cm，內(nèi)層位密度400位 /cm，轉(zhuǎn)速 2400轉(zhuǎn) /分。問： 1. 共有多少個柱面？ 2. 盤組總存儲容量是多少？ 3. 數(shù)據(jù)傳輸率是多少？ 4. 采用定長數(shù)據(jù)塊記錄格式，直接尋址的最小單位是什么？尋址命令中如何表示磁盤地址？ 5. 如果某文件長度超過一個磁道的容量，應將它記錄在同一個存儲面上，還是記錄在同一個柱面上？ 2022年 4月 17日 12時 31分 73 年 月 日 時 分存儲設(shè)備 —— 磁盤存儲器 解： ? 有效存儲區(qū)域 ==(cm) ∵ 道密度 =40道 /cm ∴ 40*=220道 即 220個柱面 . 2. 內(nèi)層磁道周長 = =2**11=(cm) 每道信息量 =400位 /cm*=27632=3454位 每面信息量 =3454B*220=759880B 盤組總?cè)萘?=759880*10=7598800B 3. 磁盤數(shù)據(jù)傳輸率 Dr=rN=2400/60*3454=13816B/s R?2臺號 柱面 (磁道 )號 盤面 (磁頭 )號 扇區(qū)號 16 15 14 8 7 4 3 0 2022年 4月 17日 12時 31分 74 年 月 日 時 分存儲設(shè)備 —— 磁盤存儲器 ? 冗余磁盤陣列： ? 如果一種元件只有一點進步，那么，并行使用多個元件會獲得意外的性能。 ? 這種思想導致開發(fā)了獨立操作和并行處理的磁盤陣列。 隨著多盤的使用，出現(xiàn)了各種多盤組織數(shù)據(jù)和增加數(shù)據(jù)冗余來提高其可靠性能的方法。工業(yè)上通過了一個稱為RAID的標準方案。 2022年 4月 17日 12時 31分 75 年 月 日 時 分盤陣列（ RAID） ? 盤陣列 (RAID ， 即Redundant Array of Inexpensive Disks)， 即廉價磁盤冗余陣列 ， 簡稱 盤陣列技術(shù) 。 2022年 4月 17日 12時 31分 76 年 月 日 時 分盤陣列（ RAID） ? 盤陣列 容量大 、 速度快 、可靠性高 、 造價低廉 。它是目前解決計算機 I/O瓶頸的有效方法之一 ，有著廣闊的發(fā)展前景 。 2022年 4月 17日 12時 31分 77 年 月 日 時 分盤陣列（ RAID） RA ID 級別 數(shù)據(jù)磁盤數(shù) 可正常工作的最多失效盤數(shù) 檢測磁盤數(shù) 0 非冗余 8 0 0 1 鏡像 8 1 8 2 存儲器式 ECC 8 1 4 3 位交叉奇偶校驗 8 1 1 4 塊交叉奇偶校驗 8 1 1 5 塊交叉分布奇偶校驗 8 1 1 6 P+ Q 冗余 8 2 2 7 Cac he + 異步 8 2 2 2022年 4月 17日 12時 31分 78 年 月 日 時 分磁帶存貯器 – 磁帶存貯器由磁帶機和磁帶組成，簡稱磁帶機。 – 磁帶