计算机组成原理10-存储器-3.ppt

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1、磁表面存储器记录介质和磁头磁表面存储器中，记录信息的介质是一层很薄的磁层，它依附在一定强度的基体上。1、软质基体和磁层磁带采用聚酯薄膜带，磁盘采用聚酯薄片。磁层是加钴的氧化铁颗粒。2、硬质基体和磁层硬盘采用铝合金、工程塑料、陶瓷、玻璃作为基体。磁层是电镀的铁镍钴合金薄膜或溅射形成的薄膜磁层。3、磁头实现电磁转换和磁电转换。磁盘中，每个记录面有一个磁头磁带中，每个磁道有一对读写磁头记录介质和磁头磁表面存储器存储信息的原理磁头线圈通以一定方向的脉冲电流，磁头铁芯便产生一定方向的磁通，该磁通使磁头空隙下的磁载体局部磁化，形成具有相应极性的微小磁化区域，称为磁化元。读操作与此相反，当磁载体按一定方向移

2、动时，磁头作切割磁力线的运动，使磁头线圈产生感应电势，并转化为脉冲电流。用来存放档案信息，也即当前不需立即使用的、要保存较长时间的信息。一旦需要，就进行内外存交换。磁盘存储器：磁盘存储器属于磁表面存储器，由磁盘和磁盘机（或称磁盘驱动器）构成。磁表面存储器的应用磁记录编码方式如何把0、1保存到磁盘上？磁记录方式就是采用某种变换规律，将一串二进制代码序列转换成记录磁层中相应的磁化状态。实际上就是如何按照写入代码序列形成相应的写入电流波形。静态的：两种相反状态表示0/1动态的：变与不变，变化相位不同，变化频率不同1、归零制（RZ）写0时，发-I电流脉冲，然后回零（I=0）写1时，发+I电流脉冲，然后

3、回零（I=0）缺点：归零是不必要的2、不归零制（NRZ）写0时维持-I不变，不归零写1时维持+I不变，不归零缺点：一串0或1不易分辨个数磁记录编码方式3、不归零1制（NRZ1）写入规律：见1就翻见下图写电流波形写0时，写入电流维持原方向不变（-I或+I）写1时，写入电流方向翻转（-I+I或+I-I）001101+I-II缺点：没有自同步能力：加外同步信号优点：转变区少，密度高磁记录编码方式4、调相制（PM）写入规律：见下图写电流波形写0，在位单元中间位置让写入电流负跳变（+I-I）写1，在位单元中间位置让写入电流正跳变（-I+I）001101I优点：有自同步能力，密度高，用于磁带机磁记

4、录编码方式5、调频制（FM）写入规律：在每个位单元开始时，写入电流都改变1次方向，留下1个转变区，作本位同步信号；写0，位单元中间不变写1，在位单元中间位置让写入电流改变方向001101I优点：有自同步能力，密度高，用于早期磁盘+I-I磁记录编码方式6、改进的调频制（MFM，M2F）写入规律：写一个0时，位单元中间不变，写入两个以上0时，在它们交界处改变写入电流方向写1，在位单元中间位置让写入电流改变方向，将位单元交界处的转变区省去优点：有自同步能力，密度更高，用于软盘和小容量硬盘+I-I001101磁记录编码方式例：画出1100101的各种写入电流波形1100101II调相制I不归零1I调频

5、制改进调频制磁记录编码方式磁表面存储器的校验方式外围设备于主存的传送距离长，出错概率高，使用复杂的校验方式。HammingCodeCRC光盘存储器光盘存储器的功能部件组成与磁盘存储器类似，在系统组成上分为光盘驱动器、光盘片、控制器；接口标准与磁盘存储器相同；也划分为若干同心圆的光道，每个光道也划分若干扇区；光头的定位系统与磁头的定位系统类似。一、光盘存储器原理（P229）写入：强激光束受写入数据代码的调制，转换为光脉冲的有无，在光盘片的光道上形成有间隔的记录点。读出：弱激光束扫描光盘，从记录点处反射回来，由反射光强度，判断记录点为0或为1。二、盘片与光记录原理1、形变型光盘激光照射盘片后，所对

6、应的就是光盘上的Pits（凹点）和Lands（平面），也就是形状发生了改变。所有的Pits都有着相同的深度与长度。一个Pits大约只有半微米宽当激光映射到盘片上时，如果是照在Lands上，那么就会有70％到80％激光被反射回；如果照在Pits上，就无法反射回激光。根据反射和无反射的情况，光盘驱动器就可以解读“0”或“1”的数字编码了。代表：CD-ROM和WORM光盘存储器压制过程：1）数据检测2）制作原型光盘3）制作母板4）注塑生产5）溅射反射层6）涂附保护漆7）印刷盘片可以大量生产，成本低廉。光盘存储器2、相变型光盘3、磁光盘光盘存储器存储系统组织CPU的快速和存储器的低速不匹配。存取方式让

7、CPU的利用率下降。高速主存性能与低速辅存不匹配。改变存储器的硬件结构从存储器考虑提高系统性能的措施：采用双端口存储器采用多模块存储器并行处理机和多处理机系统采用高速缓冲存储器虚拟存储器相联存储器存储系统组织寄存器1-5ns片内CACHE2-10ns主存20-100ns硬盘10ms磁带10ms-10s片外CACHE10-20ns存储系统的层次结构1.主存-外存层次为虚拟存储提供条件。增大容量。将主