3存储器层次机构-2.ppt

基本概念 磁盘机 记录面 surface 磁头 head 磁道 track 柱面 cylinder 扇区 sector 磁盘地址 磁道 扇区 磁头 磁盘机号 记录面号 块号/扇区 块内地址 相邻数据存放于同一柱面的不同磁道还是同一盘片的不同的磁道 格式化容量 扇区容量S 磁道容量T ＝每道扇区数n × S 柱面容量C ＝记录面数m× T 单盘容量 P ＝每面磁道数t ×T 磁盘容量D = m × t× n × S ＝记录面数×每面磁道数×每道扇区数×每扇区字节数 非格式化容量 ＝记录面数× 每面磁道数 × 每道信息量 ＝ 记录面数×道密度×（最小）环半径×位密度×道长 磁盘容量计算 磁盘驱动器 接收主机发来的命令，转换成磁盘驱动器的控制命令 实现主机和驱动器之间的数据格式转换 控制磁盘驱动器读写 盘片 磁盘控制器 是 主机与磁盘驱动器之间的 接口 由硬质铝合金材料制成 磁盘控制器 速度 磁头 盘片 价格 环境 硬盘 软盘 高 低 固定、活动 活动 固定盘、盘组 大部分不可换 可换盘片 苛刻 浮动 接触盘片 高 低 四、软磁盘存储器 1、概述 由聚酯薄膜制成 保护套 主轴孔 实际的软盘片 写保护口 读/写磁头访问槽 衬里/清洁材料 2、软盘片 1. 概述 采用光存储技术 采用非磁性介质 采用磁性介质 第一代光存储技术 第二代光存储技术 不可擦写 可擦写 2. 光盘的存储原理 只读型和只写一次型 可擦写光盘 热作用（物理或化学变化） 热磁效应 利用激光写入和读出 五、光盘存储器 新一代DVD标准 Sony主导的蓝光DVD标准：blu-DVD 容量大，价格高，不兼容现有DVD 东芝主导的高清DVD标准：HD-DVD 容量小，价格低，兼容性好 2008年1月，美国CES展 蓝光当道 主存cache地址映射变换机构： 主存地址，有主存号和偏移地址组成 Cache地址，由cache号和偏移地址组成 变换，就是主存号cache号之间转变， 然后在相应的偏移地址的内容中，找到存储内容，判断标记里的主存号是否一致。 * t位标记 字块都在catch里， 另外还有一个独立的cache转换表。所以cache由cache转换表和Cache存储体组成。 比如 cache转换表为每个Cache存储体字块都有t位标记和1位有效位（最高位）。 Cpu要读一个内存地址，首先根据c位的字块地址找到cache转换表中对应的位置，然后看相应的t位标记位与内存地址中t位主存字块标记通过比较器是否一致， 如果一致，还要检测该字块的有效位（一般为该字块的最高位）是否是 1。 如果是1命中， 否则不命中， 不命中则从主存中读入，修改字块相应的标记，有效位置1。 * 直接相连：实际就是每个组一个字块，而组组相连：实际就是每个组多个字块， 具体的主存里面的某个字块会对应到，ｃａｔｃｈｅ里面的某个组，　具体放到组里那个字块，是全相连映射。 * * 段号+ 段基地址--〉 找到段机制 * 段是随机分配，因此使得空闲空间支离破碎，特别是会出现很多小的空闲段， 当有大的段需要分配， 会造成无法分配。 * * 计算机中的存储器分为主存储器和辅助存储器两大类。主存储器用来存放需立即使用的程序和数据，要求存取速度快，通常由半导体存储器构成。辅助存储器用于存放当前不需立即使用的信息，一旦需要，再和主存成批地交换数据。它作为主存的后备和补充，是主机的外部设备，因此又称为外存储器。 辅助存储器的特点是容量大、成本低，通常在断电后仍能保存信息，是“非易失性”存储器，其中大部分存储介质还能脱机保存信息。 当前市场上流行的辅助存储器主要有磁表面存储器和光存储器两大类。 磁表面存储器是将磁性材料沉积在盘片(或带)的基体上形成记录介质，并以绕有线圈的磁头与记录介质的相对运动来写入或读出信息。现代计算机系统中所使用的磁表面存储器又有数字式磁记录和模拟式磁记录两种，数字式磁记录主要有硬盘、软盘和磁带。模拟式磁记录是指录音和录像设备。 磁表面存储器是历史最久、应用最广的辅助存储器，而且存储信息的位价格(存储1位二进制信息的价格)低。 用于计算机系统的光存储器主要是光盘(optical disk)。光盘的记录原理不同于磁盘，它是利用激光束在具有感光特性的表面上存储信息的。光盘的容量比磁盘的容量大，是很有发展前途的新型辅助存储器。 首先，还是让我们来简单了解一下硬盘的发展历程，以及硬盘技术革新的几个方面吧。说到硬盘的发展历程，我们不得不提起IBM这个国际财团。在整个硬盘技术更新的过程中，IBM的是功不可没的，几乎每一项革命性的硬盘技术都与IBM有着千丝万缕的关系。并且，世界上第一块硬盘就是有IBM发明并制造的