《辅存及磁盘阵列》PPT课件

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1、4.4辅助存储器一、概述1.特点：不直接与CPU交换信息2.磁表面存储器的技术指标(1)记录密度道密度Dt：沿磁盘半径方向长度上的磁道数道密度＝磁道数/存储区域的长度单位：道/英寸（TPI）；道/毫米（TPM）位密度Db：位密度是磁道单位长度上可以记录的二进制代码数位。位密度＝磁道容量/内圈的周长单位：位/英寸（BPI）；位/毫米（BPM）4.4几个概念记录面：磁盘片表面称为记录面。磁道：记录面上一系列同心圆称为磁道。它的编址是由外向内依次编号，最外一个同心圆叫做零磁道。柱面：所有记录块上半径相等的

2、磁道的集合称为柱面，一个磁盘组的柱面数等于其中一个记录面上的磁道数。扇区：将每一个记录面分成若干个区域，每一个区域称为一个扇区。记录块：将每一个磁道分成若干个段，每段称为一个记录块或扇段。4.4扇区磁道磁盘的磁道和扇区磁盘表面被分为许多同心圆，每个同心圆称为一个磁道。每个磁道都有一个编号，最外面的是0磁道每个磁道被划分为若干段（段又叫扇区），每个扇区的存储容量为512字节。每个扇区都有一个编号注：所谓磁盘的格式化操作，指在盘面上划分磁道和扇区，并在扇区中填写扇区号等信息的过程近三十年来，扇区大小一直

3、是512字节。但最近几年正迁移到更大、更高效的4096字节扇区，通常称为4K扇区。国际硬盘设备与材料协会（IDEMA）将之称为高级格式化。如何增大磁盘片的容量？提高盘片上的信息记录密度！增加磁道数目——提高磁道密度增加扇区数目——提高位密度，并采用可变扇区数低密度存储示意图高密度存储示意图位密度道密度位密度道密度早期的磁盘所有磁道上的扇区数相同，所以位数相同，内道上的位密度比外道位密度高现代磁盘磁道上的位密度相同，所以，外道上的扇区数比内道上扇区数多，使整个磁盘的容量提高在此例中，每个磁道包含30个

4、固定长度的扇段，每个扇段有600个字节(17+7+41+515+20=600)。磁盘磁道的格式2.磁表面存储器的技术指标（2）存储容量：磁盘存储器可以存储的总字节数格式化容量：是可按照某个特定记录格式利用的磁化单元数，也是用户真正可以使用的容量格式化容量＝记录面数×每面的磁道数×扇区数×记录块的字节数，单位：KB或MB。非格式化容量：是磁记录表面可以利用的磁化单元总数。非格式化容量＝记录面数×每面的磁道数×磁道容量，单位:KB或MB。关系：格式化容量一般为非格式化60％～70％4.4平均存取时间磁头

5、磁道旋转轴碟片硬盘的操作流程如下：所有磁头同步寻道（由柱面号控制）→选择磁头（由磁头号控制）→被选中的磁头等待扇区到达磁头下方（由扇区号控制）→读写该扇区中的数据（3）平均寻址时间：从读写命令发出后，磁头从某一起始位置出发移动到新的记录位置，到开始从盘片表面读出或写入信息所需要的时间。寻道时间：将磁头定位到所要求的磁道上所需要的时间等待时间：等待磁道上需要访问的信息到达磁头下的时间平均寻址时间＝平均寻道时间＋平均等待时间。平均寻道时间＝（最大寻道时间＋最小寻道时间）/2；平均等待时间＝磁盘旋转一周所

6、需时间的一半，即1/2×（1/转速）。2.磁表面存储器的技术指标4.4磁盘上的信息以扇区为单位进行读写，平均存取时间为：T=寻道时间+旋转等待时间+数据传输时间（忽略不计）寻道时间——磁头寻找到指定磁道所需时间(大约5ms)旋转等待时间——指定扇区旋转到磁头下方所需要的时间(大约4～6ms)(转速：4200/5400/7200/10000rpm)数据传输时间——(大约0.01ms/扇区)（4）数据传输率：磁盘存储器在单位时间能向主机传送的字节数。Dr=Db×V如果磁盘的旋转速度为每秒n转，每条磁道的

7、容量为N个字节，则数据传输率Dr＝nN（B/s）2.磁表面存储器的技术指标4.4(5)误码率:出错信息位数与读出信息的总位数之比CRC循环冗余校验码2.磁表面存储器的技术指标4.43、记录的地址格式磁盘地址格式：对于活动头磁盘组，磁盘地址由记录面号（也称为磁头号）、磁道号和扇区号组成。一台主机如果配有几台磁盘机，则还要给它们编号，因此，磁盘地址格式为：注意磁道号（柱面号）与记录面号的顺序。如果有一个较大的文件，在某磁道、某记录面的所有扇区内存放不下时，应先改变记录面号（即换成与该磁道号对应的另一记录

8、面存放），这样可避勉磁头的机械运动影响存取速度。只有当磁道号（柱面号）对应的所有记录都存放不下时，才改变磁道号（柱面号）。驱动器号磁道号（柱面号）记录面号（磁头号）扇区号4.4PC机中的外存储器硬盘存储器软盘驱动器CD-ROM驱动器PC中的外存储器磁头，用于写入和读出信息“0”“1”盘片旋转方向磁盘片线圈写1：线圈通以正向电流，使呈N-S状态写0：线圈通以反向电流，使呈S-N状态读时：磁头固定不动，载体运动。因为载体上小的磁化单元外部的磁力线通过磁头铁芯形成闭合回路，