《外部存储器》PPT课件

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1、第七章外部存储器硬盘软盘系统大容量可更换磁盘光盘储存系统计算机硬件技术基础计算机存储器系统和内存相比，外存的特点：容量大(单位容量成本低)、具有非易失性、寻址和访问速度慢、存储体可更换等。计算机存储系统内存外存磁存储器光存储器磁盘磁带软磁盘硬磁盘其他磁盘存储器CDDVDDVD-R….VCDCD-R….半导体存储器Flash电子盘外部存储器概述计算机硬件技术基础7.1硬盘系统7.1.1硬盘的发展1973年，IBM又发明了Winchester(温氏)硬盘。80年代硬盘随微机的普及而广泛使用。体积：5.25英寸/全高→3.5英寸/半高(用于台式PC)2

2、.5英寸(用于笔记本PC)容量：10~40MB(8086/286)→100~500MB(386/486)→1~160GB(目前)传输速率：100KB/s→50MB/s平均寻道时间：80ms→5ms转速：3600转/s→10000转/s计算机硬件技术基础7.1硬盘系统7.1.2硬盘的结构1.内部结构硬盘内部包括浮动磁头组件、磁头驱动机构、盘体及主轴驱动机构、前置读写控制电路和接口电路等。封装在硬盘的净化腔体内。计算机硬件技术基础7.1硬盘系统2.磁道、扇区和柱面盘体：盘体由多个同轴盘片组成，每个盘片都是双面存储，第一个盘片的第一面为0磁面，下一个为

3、1磁面；第二个盘片的第一面为2磁面，以此类推。磁道(Track)：磁面上均匀分布的同心圆存储轨迹。最外层为0磁道。扇区(Sector)：磁道上等弧度划分的扇段。一般一个扇区的存储容量为512字节。柱面(Cylinder)：各个盘面上同一编号磁道的组合。单个扇区外圈磁道中圈磁道内圈磁道计算机硬件技术基础7.1硬盘系统3.记录格式每一扇区除存放512字节的用户数据外，还存放着用于同步、数据定位、数据校验等作用的辅助数据，这些数据一般只作用于硬盘内部。7.1.3硬盘的使用硬盘在使用之前必须经过低级格式化、分区和高级格式化三个步骤。1.低级格式化(DOS

4、中使用LFORMAT等软件)一般硬盘在出厂之前都做过低级格式化。低级格式化的作用：创建磁道和扇区，写入每个扇区的头、尾信息。低级格式化和操作系统无关。计算机硬件技术基础7.1硬盘系统2.分区(DOS中使用FDISK)将硬盘分成多个分区，每个分区可支持不同的操作系统，PC机常用的三种分区：FAT(FileAllocationTable)：16位文件分配表(FAT16)，用于DOS、Windows3.x的文件系统，Windows9x/2000继续支持。用FDISK对硬盘进行分区时，可将硬盘分为一个主分区和一个扩展分区，扩展分区可分成多个逻辑分区，每个

5、分区对应一个逻辑磁盘(卷)。FAT16方式的逻辑磁盘的最大容量为2GB。硬盘的分配单位是“簇”(一般包括多个扇区)，并将全部簇编号，FAT16文件系统中簇的编号为16位二进制。计算机硬件技术基础7.1硬盘系统(软盘为12位)。每个簇包含的扇区数因逻辑盘容量而异。FAT32：32位文件分配表，用于Windows9x/2000的文件系统，用32位二进制对簇进行编号，支持逻辑最大容量位2048GB。和FAT16相比，FAT32文件系统的簇所包含的扇区数少，如2GB的一个逻辑盘，FAT16的簇容量为32KB，而FAT32的簇容量为4KB。FAT32的磁盘

6、利用效率比FAT16高约15%。但DOS和Windows3.x不支持FAT32。NTFS:WindowsNT文件系统，用于WindowsNT/2000/XP，是基于安全性的文件系统。计算机硬件技术基础3.高级格式化(DOS中使用FORMAT)将全部扇区分成引导区、文件分配表(FAT)、文件根目录表和数据区四个区域。引导区：磁盘参数和引导程序等。引导区文件分配表文件根目录数据区文件分配表(FAT)：数据区的每一个簇对应文件分配表中的两个字节，表示该簇被某文件占用并指明该文件下一簇。FAT表记录着硬盘数据的存储地址，每一个文件都有一组FAT链指定其存

7、放的簇地址。FAT表的损坏意味着文件内容的丢失。文件根目录：一个文件的目录称为一个目录项，FAT16中占32个字节。存放文件名、修改日期时间、文件长度及起始簇。7.1硬盘系统计算机硬件技术基础文件名文件长度日期时间起始簇号第二簇号文件起始簇第三簇号文件第二簇第四簇号文件第三簇FFFF文件最后簇目录区文件分配表数据区计算机硬件技术基础7.3大容量可更换磁盘7.3.1简介大容量可更换介质磁盘系统是软磁盘的更新换代产品，其容量、传输速度、盘片转速、寻道时间等指标介于硬盘和软盘系统之间，多数指标接近硬盘系统。主要应用于大量数据的移动复制。可更换介质存储器

8、系统磁介质光介质磁带大容量可更换磁盘各种光盘软磁盘计算机硬件技术基础7.3大容量可更换磁盘关键技术：一般大容量可更换磁盘系统使用了激光定