【正文】 物理上并不連續(xù)編號(hào)，它們不必用任何特定的順序指定。磁盤控制器并不關(guān)心上述范圍中什么編號(hào)安排在哪一個(gè)扇區(qū)頭標(biāo)中。磁盤控制器甚至根本就不管數(shù)據(jù)區(qū)有多大，只管讀出它所找到的數(shù)據(jù)，或者寫入要求它寫的數(shù)據(jù)。如果扇區(qū)按順序繞著磁道依次編號(hào)，那么，控制器在處理一個(gè)扇區(qū)的數(shù)據(jù)期間，磁盤旋轉(zhuǎn)太遠(yuǎn)，超過扇區(qū)間的間隔（這個(gè)間隔很?。?，控制器要讀出或?qū)懭氲南乱簧葏^(qū)已經(jīng)通過磁頭，也許是相當(dāng)大的一段距離。 多媒體存儲(chǔ)的種類 20 顯然，要解決這個(gè)問題，靠加大扇區(qū)間的間隔是不現(xiàn)實(shí)的，那會(huì)浪費(fèi)許多磁盤空間。交叉因子用比值的方法來表示，如 3﹕1 表示磁道上的第 1個(gè)扇區(qū)為 1號(hào)扇區(qū)，跳過兩個(gè)扇區(qū)即第 4個(gè)扇區(qū)為 2號(hào)扇區(qū)，這個(gè)過程持續(xù)下去直到給每個(gè)物理扇區(qū)編上邏輯號(hào)為止。當(dāng)設(shè)置 1﹕l 的交叉因子時(shí)，如果硬盤控制器處理信息足夠快，那么，讀出磁道上的全部扇區(qū)只需要旋轉(zhuǎn)一周；但如果硬盤控制器的后處理動(dòng)作沒有這么快，磁盤所轉(zhuǎn)的圈數(shù)就等于一個(gè)磁道上的扇區(qū)數(shù)，才能讀出每個(gè)磁道上的全部數(shù)據(jù)。如果 2﹕1 的交叉因子仍不夠慢，磁盤旋轉(zhuǎn)的周數(shù)約為磁道的扇區(qū)數(shù)，這時(shí)，可將交叉因子調(diào)整為 3﹕1 ，如下圖所示。最外圈的磁道（ 0號(hào)柱面）上的扇區(qū)用簡單的順序連續(xù)編號(hào)，相當(dāng)于扇區(qū)交叉因子是 1﹕1 。 多媒體存儲(chǔ)的種類 22 早期的硬盤管理工作中，設(shè)置交叉因子需要用戶自己完成?，F(xiàn)在的硬盤BIOS已經(jīng)自己解決這個(gè)問題，所以，一般低級(jí)格式化程序不再提供這一選項(xiàng)設(shè)置。系統(tǒng)也以相同的順序讀出數(shù)據(jù)。磁盤控制器則直接使磁頭部件步進(jìn)到相應(yīng)的柱面，選通相應(yīng)的磁頭，等待要求的扇區(qū)移動(dòng)到磁頭下。待磁盤控制器找到該扇區(qū)頭標(biāo)時(shí)，根據(jù)其任務(wù)是寫扇區(qū)還是讀扇區(qū)，來決定是轉(zhuǎn)換寫電路，還是讀出數(shù)據(jù)和尾部記錄。如果是讀數(shù)據(jù)，控制器計(jì)算此數(shù)據(jù)的 ECC碼，然后，把 ECC碼與已記錄的 ECC碼相比較。在控制器對(duì)此扇區(qū)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行必要處理期間，磁盤繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。 多媒體存儲(chǔ)的種類 24 交叉因子的確定是一個(gè)系統(tǒng)級(jí)的問題。如果磁盤的交叉因子值太高，就需多花一些時(shí)間等待數(shù)據(jù)在磁盤上存入和讀出。 系統(tǒng)在磁盤上寫入信息時(shí)，寫滿一個(gè)磁道后轉(zhuǎn)到同一柱面的下一個(gè)磁頭，當(dāng)柱面寫滿時(shí)，再轉(zhuǎn)向下一柱面。如果這種操作占用的時(shí)間超過了一點(diǎn)，盡管是交叉存取，磁頭仍會(huì)延遲到達(dá)。磁頭扭斜可以理解為柱面與柱面之間的交叉因子，已由生產(chǎn)廠設(shè)置好，用戶一般不用去改變它。交叉因子和磁頭扭斜可用專用工具軟件來測試和更改。 多媒體存儲(chǔ)的種類 25 扇區(qū)號(hào)存儲(chǔ)在扇區(qū)頭標(biāo)中，扇區(qū)交叉因子和磁頭扭斜的信息也存放在這里。由于這個(gè)過程可能破壞低級(jí)格式化的磁道上的全部數(shù)據(jù)，也極少采用。在大多數(shù)驅(qū)動(dòng)器中，所有磁道都有相同的交叉因子。如在交叉因子重置程序工作時(shí)，由于斷電或人為中斷，就會(huì)造成一些磁道的交叉因子發(fā)生了改變，而另一些磁道的交叉因子沒有改變。 多媒體存儲(chǔ)的種類 26 4 硬盤的容量 硬盤的容量由盤面數(shù)（磁頭數(shù)）、柱面數(shù)和扇區(qū)數(shù)決定，其計(jì)算公式為： 硬盤容量＝盤面數(shù) 柱面數(shù) 扇區(qū)數(shù) 512字節(jié) 關(guān)于硬盤容量的大小，經(jīng)常有人感到迷惑，為什么同一塊硬盤，有時(shí)顯示 40GB，有時(shí)卻只有 37GB，這主要是表示方法不標(biāo)準(zhǔn)造成的，如 1MB到底代表 1 000 000字節(jié)還是代表 1 048 576字節(jié)。一些書籍或報(bào)刊雜志上發(fā)表的論文，硬盤容量的單位也不統(tǒng)一，有以 1 000 000字節(jié)為 1MB的，也有把 1 048 576字節(jié)作為 1MB的。不同的硬盤接口決定著硬盤與計(jì)算機(jī)之間的連接速度，在整個(gè)系統(tǒng)中，硬盤接口的優(yōu)劣直接影響著程序運(yùn)行快慢和系統(tǒng)性能好壞。 SATA是種新生的硬盤接口類型，還正處于市場普及階段，在家用市場中有著廣泛的前景。 多媒體存儲(chǔ)的種類 29 IDE接口 IDE的英文全稱為 “Integrated Drive Electronics”，即 “電子集成驅(qū)動(dòng)器 ”，它的本意是指把 “硬盤控制器 ”與 “盤體 ”集成在一起的硬盤驅(qū)動(dòng)器。對(duì)用戶而言，硬盤安裝起來也更為方便。 IDE代表著硬盤的一種類型，但在實(shí)際的應(yīng)用中，人們也習(xí)慣用 IDE來稱呼最早出現(xiàn) IDE類型硬盤 ATA1，這種類型的接口隨著接口技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)被淘汰了，而其后發(fā)展分支出更多類型的硬盤接口，比如 ATA、 Ultra ATA、 DMA、 Ultra DMA等接口都屬于 IDE硬盤。 PIO(Programmed I/O)模式的最大弊端是耗用極大量的 CPU資源。 PDMA(Direct Memory Access)模式分為 SingleWord DMA及 MultiWord DMA兩種。 PDMA模式同 PIO模式的最大區(qū)別是 :DMA模式并不用過分依賴 CPU的指令而運(yùn)行，可達(dá)到節(jié)省處理器運(yùn)行資源的效果。 多媒體存儲(chǔ)的種類 31 IDE接口 PUltra DMA模式 (簡稱 UDMA)是 Ultra ATA制式下所引用的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，以16bit MultiWord DMA模式作為基準(zhǔn)。 P自 Ultra ATA標(biāo)準(zhǔn)推行以來，其接口便應(yīng)用了 DDR(Double Data Rate)技術(shù)將傳輸?shù)乃俣忍嵘艘槐?，目前已發(fā)展到 Ultra ATA/100了，其傳輸速度高達(dá) 100MB/s。 2023年，由 Intel、 APT、 Dell、 IBM、希捷、邁拓這幾大廠商組成的Serial ATA委員會(huì)正式確立了 Serial ATA ， 2023年，雖然串行 ATA的相關(guān)設(shè)備還未正式上市，但 Serial ATA委員會(huì)已搶先確立了 Serial ATA 。串行接口還具有結(jié)構(gòu)簡單、支持熱插拔的優(yōu)點(diǎn)。相對(duì)于并行 ATA來說，就具有非常多的優(yōu)勢。這樣能減少 SATA接口的針腳數(shù)目，使連接電纜數(shù)目變少，效率也會(huì)更高。其次， Serial ATA的起點(diǎn)更高、發(fā)展?jié)摿Ω螅?Serial ATA 義的數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá) 150MB/s，這比目前最新的并行 ATA（即 ATA/133）所能達(dá)到 133MB/s的最高數(shù)據(jù)傳輸率還高，而在 Serial ATA 達(dá)到 300MB/s，最終 SATA將實(shí)現(xiàn) 600MB/s的最高數(shù)據(jù)傳輸率。單純的外部傳輸率達(dá)到 3Gbps并不是真正的 SATA II。 NCQ技術(shù)可以對(duì)硬盤的指令執(zhí)行順序進(jìn)行優(yōu)化，避免像傳統(tǒng)硬盤那樣機(jī)械地按照接收指令的先后順序移動(dòng)磁頭讀寫硬盤的不同位置，與此相反，它會(huì)在接收命令后對(duì)其進(jìn)行排序，排序后的磁頭將以高效率的順序進(jìn)行尋址，從而避免磁頭反復(fù)移動(dòng)帶來的損耗，延長硬盤壽命。此外， NCQ技術(shù)不支持 FAT文件系統(tǒng)，只支持 NTFS文件系統(tǒng)。 多媒體存儲(chǔ)的種類 36 SATA II 值得注意的是，部分采用較早的僅支持 (例如 VIA VT8237和 NVIDIA nForce2 MCPR/MCPGb)的主板在使用 SATA II硬盤時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)找不到硬盤或藍(lán)屏的情況。 SATA硬盤在設(shè)置 RAID模式時(shí)，一般都需要安裝主板芯片組廠商所提供的驅(qū)動(dòng)，但也有少數(shù)較老的 SATA RAID控制器在打了最新補(bǔ)丁的某些版本的Windows XP系統(tǒng)里不需要加載驅(qū)動(dòng)就可以組建 RAID。 SCSI接口具有應(yīng)用范圍廣、多任務(wù)、帶寬大、 CPU占用率低，以及熱插拔等優(yōu)點(diǎn)，但較高的價(jià)格使得它很難如 IDE硬盤般普及，因此 SCSI硬盤主要應(yīng)用于中、高端服務(wù)器和高檔工作站中。最近加入的規(guī)格有 Fibre Channel SCSI、 IEEE 1394（ Firewire，火線）和 SCSI 3（ 160MB/秒），即將誕生的有 SCSI 4（ 320MB/秒）和 SCSI 5（ 640MB/秒）。 隨了速度的日益提升之外， SCSI也開始注重易用性，采用 CAM（ Common Access Model，公共存取模型）在眾多 SCSI命令集和程序調(diào)節(jié)之間加入了一個(gè)控制層，使 SCSI的編程更為方便。 多媒體存儲(chǔ)的種類 39 光纖通道 光纖通道的英文拼寫是 Fibre Channel，和 SCIS接口一樣光纖通道最初也不是為硬盤設(shè)計(jì)開發(fā)的接口技術(shù)，是專門為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，但隨著存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)速度的需求，才逐漸應(yīng)用到硬盤系統(tǒng)中。光纖通道的主要特性有：熱插拔性、高速帶寬、遠(yuǎn)程連接、連接設(shè)備數(shù)量大等。 光纖通道是為在像服務(wù)器這樣的多硬盤系統(tǒng)環(huán)境而設(shè)計(jì)，能滿足高端工作站、服務(wù)器、海量存儲(chǔ)子網(wǎng)絡(luò)、外設(shè)間通過集線器、交換機(jī)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接進(jìn)行雙向、串行數(shù)據(jù)通訊等系統(tǒng)對(duì)高數(shù)據(jù)傳輸率的要求。 速度快 服務(wù)器硬盤轉(zhuǎn)速很高， 7200轉(zhuǎn)、 10000轉(zhuǎn)的產(chǎn)品已經(jīng)相當(dāng)普及，甚至還有達(dá)到 15000轉(zhuǎn)的。平均訪問時(shí)間比較短；外部傳輸率和內(nèi)部傳輸率更高?？梢哉f，硬盤如果出了問題，后果不堪設(shè)想。 多媒體存儲(chǔ)的種類 41 務(wù)器硬盤具有如下四個(gè)特點(diǎn)。 SCSI硬盤必須通過 SCSI接口才能使用，有的服務(wù)器主板集成了 SCSI接口，有的安有專用于大約有 1050人同時(shí)在正常上班時(shí)間隨機(jī)訪問服務(wù)器或工作站。 高性能服務(wù)器和工作站主要面向執(zhí)行關(guān)鍵任務(wù)且工作負(fù)荷很重的文件服務(wù)器，其負(fù)荷相當(dāng)于 50多人在一天 24小時(shí)內(nèi)同時(shí)進(jìn)行訪問，同時(shí)還面向視頻、動(dòng)畫制作等有高要求的工作站。 多媒體存儲(chǔ)的種類 42 硬盤類型的選擇 普通家用或小型企業(yè)的臺(tái)式機(jī)用戶對(duì)硬盤性能的需求相對(duì)較低，也極少會(huì)對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)提出高性能的要求，因此一般建議使用 ATA、 SATA接口硬盤，部分個(gè)人音頻或視頻工作者可以考慮采用 SCSI接口。在此種情況下建議選擇 SCSI接口硬盤。在這些場合建議使用高端 SCSI。根據(jù)不同的生產(chǎn)廠商和不同的應(yīng)用，閃存卡大概有 SmartMedia（ SM卡）、Compact Flash（ CF卡）、 MultiMediaCard（ MMC卡）、 Secure Digital（ SD卡）、 Memory Stick（記憶棒）、 XDPicture Card（ XD卡）和微硬盤（ MICRODRIVE）這些閃存卡雖然外觀、規(guī)格不同，但是技術(shù)原來都是相同的。 多媒體存儲(chǔ)的種類 44 存儲(chǔ)卡類別 存取速度：存取速度是指閃存卡在被寫入數(shù)據(jù)或讀取數(shù)據(jù)時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸速度。即便是同種類型的存儲(chǔ)卡，也受到各廠商制造水平、讀卡器優(yōu)略，乃至被連接到的主機(jī)性能等因素的干擾，在實(shí)際也表現(xiàn)出不同的存取速度。 各廠商所宣稱的閃存卡存取速度基本都是某種狀態(tài)下，閃存卡的最高存取速度，實(shí)際應(yīng)用中基本無法達(dá)到這樣的速度。但在實(shí)際應(yīng)用中，這些高速的閃存卡并沒有達(dá)到如此高的速度，在特定的數(shù)碼相機(jī)或讀卡器設(shè)備上也許能達(dá)到或接近如此高的速度。 多媒體存儲(chǔ)的種類 45 電壓：不同類型的閃存卡具有不同的規(guī)范，其所能正常工作的電壓是不同的。因此不會(huì)出現(xiàn)因插錯(cuò)接口，工作電壓不同而損壞閃存卡的情況。 SD卡與 MMC卡保持著向上兼容，也就是說， MMC可以被新的 SD設(shè)備存取，兼容性則取決于應(yīng)用軟件，但 SD卡卻不可以被 MMC設(shè)備存取。 MMC卡： MMC（ MultiMedia Card）卡由西門子公司和首推 CF的 SanDisk于 1997年推出。 MMC的發(fā)展目標(biāo)主要是針對(duì)數(shù)碼影像、音樂、手機(jī)、 PDA、電子書、玩具等產(chǎn)品，號(hào)稱是目前世界上最小的 Flash Memory存貯卡，尺寸只有 32mm x 24mm x 。 MMC也是把存貯單元和控制器一同做到了卡上，智能的控制器使得 MMC保證兼容性和靈活性。而 SPI模式則是 MMC存貯卡可選的第二種模式，這個(gè)模式是 MMC協(xié)議的一個(gè)子集，主要用于只需要小數(shù)量的卡（通常是 1個(gè)）和低數(shù)據(jù)傳輸率（和 MMC協(xié)議相比）的系統(tǒng)，這個(gè)模式可以把設(shè)計(jì)花費(fèi)減到最小，但性能就不如 MMC。在接口中，電源供應(yīng)是 3針，而數(shù)據(jù)操作只用 3針的串行總線即可（ SPI模式再加上 1針用于選擇芯片）。它的讀寫模式包括流式、多塊和單塊。 代表機(jī)型：諾基亞 NGage QD， 7710， 6600， 3650等。此卡標(biāo)準(zhǔn)最初由MMCA（多媒體卡協(xié)會(huì)）于 2023年 11月發(fā)布。通過轉(zhuǎn)接卡，它也適用于原有的 MMC與具備支持 MMC的 SD介面裝置。 多媒體存儲(chǔ)的種類 48 SD卡： SD卡（ Secure Digital Memory Card）是一種基于半導(dǎo)體快閃記憶器的新一代記憶設(shè)備。大小猶如一張郵票的 SD記憶卡，重量只有 2克，但卻擁有高記憶容量、快速數(shù)據(jù)傳輸率、極大的移動(dòng)靈活性以及很好的安全性。而且它是一體化固體介質(zhì)，沒有任何移動(dòng)部分，所以不用擔(dān)心機(jī)械運(yùn)動(dòng)的損壞。長寬和 MMC一樣，只是厚了 ，以容納更大容量的存貯單元。（ SD卡外型采用了與 MMC厚度一樣的導(dǎo)軌式設(shè)計(jì)，以使 SD設(shè)備可以適合 MMC） 多媒體存儲(chǔ)的種類 49 SD接口除了保留 MMC的 7針外，還在兩邊加多了 2針，作為數(shù)據(jù)線。 SD卡的結(jié)構(gòu)能保證數(shù)字文件傳送的安全性，也很容易重新格式化，所以有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，音樂、電影、新聞等多媒體文件都可以方便地保存到SD卡中。 多媒體存儲(chǔ)的種類 50 SD接口除了保留 MMC的 7針外，還在兩邊加多了 2針，作為數(shù)據(jù)線。 SD卡的結(jié)構(gòu)能保證數(shù)字文件傳送的安全性，也很容易重新格式化，所以有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，音樂、電影、新聞等多媒體文件都可以方便地保存