大工计算机硬件基础第六章.ppt

第六章 外存储设备 6.1 外存储器概述 外存——主存的后备和扩充，容量大，可靠性高，单位存储容量价格低，在掉电情况下能长期保存信息。 2、 软盘驱动器(Floppy Disk Driver，简称FDD) 对软盘盘片进行读写操作的设备。 组成：磁头及读写电路；盘片驱动机构；磁头定位机构；控制逻辑电路。 软盘上信息的读出和写入都是通过读/写磁头实现的。软盘在驱动电机的带动下以一定转速旋转，使磁头与磁盘表面之间产生相对运动，以连续存取信息。磁头在步进电机驱动下在软盘的径向移动，以寻址不同的磁道。读写逻辑电路用来直接完成信息的读出或写入。 二、主要技术指标 1、面数：两面分别称为第0面和第1面。3.5英寸高密软盘的磁道数为80，磁道号从0～79。 2、磁道数：磁道是以盘片中心为圆心构成的一系列同心圆。磁道号从外向内排，最外侧为0磁道。 5、存储容量：一般指软盘格式化后的容量。 存储容量=磁盘面数×每面磁道数× 每道扇区数×每扇区字节数 3英寸软盘容量为：2×80×18×512＝1474560B≈1.44MB 5英寸软盘容量为：2×80×15×512＝1228800B≈1.2MB 6、寻址时间T：磁头从启动位置到达读写位置所经历的全部时间。 平均寻道时间Ts：磁头找到目的磁道所需时间。 等待时间：磁头找到目标磁道后，等待盘片转到所需扇区的时间。磁盘旋转半周所用的时间——平均等待时间Tw。 寻址时间=寻道时间+平均等待时间 即T=Ts+Tw， Tw=1/2 ?1/转速 例：软盘驱动器的转速为600转/分（r/min），用高密度盘片，每磁道有18个扇区，每扇区存储512B。软驱的平均寻道时间为94ms，求读取8KB的数据平均需要多少时间？ 解：平均寻道时间Ts=94ms 平均等待时间Tw =1/2 ? 1/600 ?60 ?1000ms=50ms 寻址时间T= Ts+Tw=94ms+50ms=144ms 数据传输速率=扇区数?每扇区字节数?转速 =18 ?512 ?600/60 /1024=90KB/s 磁头找到目标后，读取8KB数据所用时间: t=8KB /速率=8/90 ?1000ms?89ms 所以，读取8KB数据的平均时间： Tp=T+ t=144ms+89ms=233ms 6.3 硬盘存储器（硬盘机） 三、 硬盘的管理结构硬盘分区后，会被划分为面、磁道和扇区等逻辑结构。 1、盘面：由一片或几片圆形薄膜叠加而成，每个圆形薄膜有两个面。每一个盘面上都有一个对应的读／写磁头，用磁头号来表示不同的盘面，故盘面号又叫磁头号。 按盘径分：5.25英寸、3.5 英寸、2.5 英寸、1.8 英寸 2、磁道：连续写入的数据排列在一个圆周上，磁头在不同位置就有不同半径的轨迹，这些同心圆轨迹叫作磁道。 3、柱面：每个盘面上同一编号的磁道构成一组叠摞的磁道，叫柱面。所有的磁头在某一瞬时都位于同一柱面。 4、扇区：把磁道环均分为若干等份，每份为一个扇区。 5、容量：格式化容量=磁头数（盘面数） × 柱面数 × 每柱面扇区数× 每扇区字节数 例：某硬盘由16个磁头，1048个柱面，63个扇区，每扇区512B，则该硬盘容量： 16 ?1048 ?63 ?512=540868608B ?540MB 硬盘区域的划分和引导记录 主引导记录MBR(Main Boot Record) DOS引导记录DBR(DOS Boot Record) 文件分区表FAT(File Assign Table)， 根目录BD(Boot Directory) 数据区 物理驱动器和逻辑驱动器 五、 常用硬盘接口类型 IDE（Intergrate drive Election)接口： 40条通信线，属于设备级接口。 将控制器集成到驱动器内部，解决数据丢失，使传输可靠。 最多可连接2台IDE设备，内部接口连在主板的ISA总线上。 EIDE（Enhanced IDE）接口： 目前微机主板大部分提供此接口，支持大容量硬盘。 最多可连接4台IDE设备，内部接口可直接连在局部总线上，数据传输宽度32位。 SATA（ Serial ATA，串行ATA）接口 用于连接串口硬盘。 SCSI(Small Computer System Interface)接口: 将原来磁盘控制器的功能转移到设备