8：辅助存储器
什么是计算机存储器常见的计算机存储器有哪些
什么是计算机存储器常见的计算机存储器有哪些计算机存储器是计算机中的一个重要组成部分，用于存储和读取数据和程序指令。
它在计算机操作中起到临时存储数据的作用，是计算机进行运算和处理的基础。
下面将介绍计算机存储器的常见类型和功能。
一、内存内存是计算机存储器的重要组成部分，在计算机运行过程中起到临时存储数据和指令的作用。
内存分为主存和辅助存储器。
主存储器是计算机内存中的核心部分，可直接被中央处理器（CPU）访问和操作。
而辅助存储器则是较大容量的数据存储介质，如硬盘、光盘、磁带等，其数据传输速度相对较慢。
1. 随机存储器（RAM）随机存储器（Random Access Memory，RAM）是一种临时存储器，采用随机存取方式进行读写操作。
它可被CPU来回读写数据，具有读取速度快、数据临时存储可随时修改等特点。
主要分为SRAM（静态随机存储器）和DRAM（动态随机存储器）两种技术，主要区别在于存储单元的组成结构和存储方式。
2. 只读存储器（ROM）只读存储器（Read-Only Memory，ROM）是一种只能被读取而不能被写入的存储器。
它在计算机制造时被写入数据和程序指令，用户无法对其进行修改，主要用于存储固化的程序指令和数据。
常见的ROM类型包括PROM（可编程只读存储器）、EPROM（可擦写可编程只读存储器）和EEPROM（电可擦可编程只读存储器）。
二、高速缓存高速缓存（Cache）是位于CPU内部或靠近CPU的存储器，用于存储CPU频繁访问的数据和指令。
它的读取速度比主存更快，能够提高CPU对数据和指令的访问效率。
高速缓存根据存储位置的不同，可以分为一级、二级和三级缓存，缓存容量逐级递增，但读写速度逐级递减。
三、辅助存储器辅助存储器（Secondary Storage）是计算机中用于长期存储和保存数据的设备，如硬盘、光盘、磁带等。
辅助存储器容量较大，可以长时间保存数据，但读写速度相对较慢。
常见的辅助存储器有以下几种：1. 硬盘（Hard Disk）硬盘是计算机中最常用的辅助存储设备之一，主要用于存储操作系统、软件程序和用户数据等。
虚拟存储器的基本构成
虚拟存储器的基本构成虚拟存储器是计算机系统中的一个重要组成部分，它扩展了计算机的存储容量，提高了系统的性能和可用性。
虚拟存储器由主存储器和辅助存储器两部分组成，通过一系列的管理机制，使得程序能够以透明的方式访问较大容量的存储空间。
1. 主存储器主存储器是虚拟存储器的核心组成部分，也是计算机系统中最快的存储器。
它通常由DRAM（动态随机存取存储器）构成，用于存储当前正在执行的程序和数据。
主存储器通过地址总线和数据总线与CPU直接连接，可以快速地读写数据。
虚拟存储器通过将主存储器的地址空间划分为若干固定大小的页面（page）来管理主存储器的使用。
2. 辅助存储器辅助存储器是虚拟存储器的扩展部分，它通常由硬盘、固态硬盘（SSD）等设备构成。
辅助存储器的容量远大于主存储器，用于存储不常用的程序和数据。
辅助存储器的读写速度较慢，但它具有持久性，数据不会因为断电而丢失。
虚拟存储器通过将辅助存储器的地址空间划分为若干固定大小的页面来管理辅助存储器的使用。
3. 页面表页面表是虚拟存储器管理的关键数据结构，用于记录主存储器和辅助存储器之间的映射关系。
每个页面表由多个页表项组成，每个页表项记录了一个页面在主存储器和辅助存储器中的对应位置。
当程序访问一个虚拟地址时，操作系统会通过页面表查找对应的物理地址，并将数据从主存储器或辅助存储器中读取出来。
4. 页面置换算法由于主存储器的容量有限，当主存储器中的页面不足以存放所有正在运行的程序和数据时，就需要使用页面置换算法将部分页面从主存储器中换出到辅助存储器中。
常用的页面置换算法有最佳（OPT）、先进先出（FIFO）、最近未使用（LRU）等。
这些算法根据页面的访问模式和重要性来决定换出哪些页面，以保证系统的性能和可用性。
5. 页面调度算法页面调度算法用于确定哪些页面应该被加载到主存储器中。
常用的页面调度算法有最低频率优先（LFU）、先进先出（FIFO）、最近最久未使用（LRU）等。
存储器的概念解释是
存储器的概念解释是存储器（Memory）是指计算机系统中用于存储和读取数据的部件。
它是计算机系统的核心组成部分之一，在计算机运行过程中起着至关重要的作用。
存储器可以分为主存储器和辅助存储器两种类型。
主存储器是计算机中用于存储运行程序和数据的主要设备，也被称为内存（Memory），以区别于辅助存储器。
主存储器通常由半导体集成电路构成，其中包括随机访问存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
随机访问存储器是主存储器的主要组成部分，它可以随机存取和读取数据，具有较快的访问速度，但是断电后数据会丢失。
只读存储器是一种不能读写但能永久存储数据的存储器，其中包括芯片中预先存放的固定数据，例如计算机的固件。
主存储器的容量可以根据计算机系统的需求进行扩展，常见的单位有字节（Byte）和位（Bit）。
字节是计算机中存储的最小单位，一个字节由8个位组成，每个位可以表示0或1。
计算机系统中的数据都以二进制形式存储，每个位对应一个电容或磁化区域，通过改变电容或磁化区域的状态来表示0或1。
辅助存储器指的是在计算机系统外部用于存储数据的设备，例如硬盘、光盘和闪存盘等。
辅助存储器的容量通常较大，可以长期保留数据，而且在断电后也能保存数据。
辅助存储器的访问速度相对较慢，但是容量较大，适用于存储大量的程序和数据。
计算机中的存储器层次结构通常被分为多级，以实现高效的数据存取。
其中，靠近CPU的一级缓存（Cache）是速度最快的存储器，用于存储最近被访问或即将被访问的指令和数据。
二级缓存的容量相对较大，速度较一级缓存略慢，但是比主存储器快。
主存储器的容量更大，速度较慢，但是比辅助存储器快。
辅助存储器的容量最大，但是速度最慢。
存储器在计算机系统中扮演着非常重要的角色，它不仅影响着计算机的性能和效率，还可保证数据的安全性和可靠性。
存储器的设计、扩展和管理是计算机系统的核心问题之一。
计算机系统需要根据数据的特性和访问模式来进行存储器层次结构的设计和优化，以提高计算机的整体性能。
计算机组成原理第四章部分课后题答案（唐朔飞版）
计算机组成原理第四章部分课后题答案（唐朔飞版）4.1 解释概念：主存、辅存、Cache、RAM、SRAM、DRAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、CDROM、Flash Memory。
主存：⽤于存放数据和指令，并能由中央处理器直接随机存取，包括存储器体M、各种逻辑部件、控制电路等辅存：辅助存储器，⼜称为外部存储器（需要通过I/O系统与之交换数据）。
存储容量⼤、成本低、存取速度慢，以及可以永久地脱机保存信息。
主要包括磁表⾯存储器、软盘存储器、磁带存储设备、光盘存储设备。
Cache：⾼速缓冲存储器，⽐主存储器体积⼩但速度快，⽤于保有从主存储器得到指令的副本很可能在下⼀步为处理器所需的专⽤缓冲器。
RAM：(Random Access Memory)随机存储器。
存储单元的内容可按需随意取出或存⼊，且存取的速度与存储单元的位置⽆关的存储器。
这种存储器在断电时将丢失其存储内容，故主要⽤于存储短时间使⽤的程序。
按照存储信息的不同，随机存储器⼜分为静态随机存储器（StaticRAM,SRAM)和动态随机存储器（Dynamic RAM,DRAM)。
SRAM：(Static Random Access Memory)它是⼀种具有静⽌存取功能的内存，不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。
DRAM：(Dynamic Random Access Memory)，即动态随机存取存储器最为常见的系统内存。
DRAM 只能将数据保持很短的时间。
为了保持数据，DRAM使⽤电容存储，所以必须隔⼀段时间刷新（refresh）⼀次，如果存储单元没有被刷新，存储的信息就会丢失。
（关机就会丢失数据）ROM：只读内存（Read-Only Memory）的简称，是⼀种只能读出事先所存数据的固态半导体存储器。
其特性是⼀旦储存资料就⽆法再将之改变或删除。
通常⽤在不需经常变更资料的电⼦或电脑系统中，资料并且不会因为电源关闭⽽消失。
PROM：(Programmable Read-Only Memory)－可编程只读存储器，也叫One-Time Programmable (OTP)ROM“⼀次可编程只读存储器”，是⼀种可以⽤程序操作的只读内存。
存储器按功能可分为主存储器
存储器按功能可分为主存储器（简称主存）和辅助存储器（简称辅存）。
主存是存取速度快而容量小的一类存储器，辅存则是存取速度慢而容量较大的一类存储器。
主存储器设在主机内部，也称为内存储器(简称内存)。
内存直接和CPU连接，是计算机中主要的工作存储器，当前运行的程序与数据都存放在内存中。
辅助存储器也称为外存储器（简称外存），计算机执行程序和加工处理数据时，外存中的信息按信息块或信息组先送入内存然后才能使用，即计算机是通过外存与内存不断交换数据的方式来使用外存中的信息。
内存储器又可分为随机存储器(简称RAM)和只读存储器（简称ROM）两种。
RAM表示其内存允许随时写入或读出，使用方法灵活，其缺点是切断电源后，信息不能保留，具有易失性：ROM中存储的内容只供读出，不能写入新的信息，其优点是切断电源后，其中的信息仍然保持不变外储存器有软盘、硬盘、光盘、磁带和移动储存设备等。
软盘是再塑料薄圆片上涂上磁性材料物质的一种磁存储介质，容量较小且存取速度很慢，软盘的优点是使用方便，易于拆装，便于更替和保存。
硬盘则是在铝合金的圆盘上涂覆磁层的一类磁存储介质，通常容量很大且存取速度相对较快，是目前计算机系统最主要的外存储设备，近些年来，光盘的使用已非常普遍，只读方式的光盘称为CD-ROM，因其成本低和使用方便而受到用户的青睐。
磁带也是一种可以拆卸保存与取下更替的磁存储介质，它采用录音磁带的工作原理进行数据读写，目前较多的应用与备份数据和程序方面。
移动存储设备是近几年才发展起来的外存储器，它以其易携带、容量大、速度快等优点得到了广泛应用。
外存储器一般需要通过机电传动装置才能工作，人们把这些传动装置称为驱动器，例如，软盘驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器和磁带驱动器等。
7.打印机也是常用的输出设备，一般的PC机都配置打印机，如图1-6所示。
打印机从不同的角度可换分为不同的类型。
按照打印的方式，可分为串行式打印机（依次打印每一个字符）、行式打印机（以行为单位进行打印）和页式打印机（以页为单位进行打印）；按照打印技术，可分为击打式打印机和飞击打式打印机；按照构成字符的方式，可分为字模式打印机和点阵式打印机；按照打印机的功能来分，则又可分为普通打印机和特种打印机。
辅助存储器
主要技术指标
1.记录密度
➢ 单位长度内所存储的二进制信息量。
➢ 磁 盘 ： 道 密 度 ( 单 位 ： TPI/TPM) 、 位 密 度 ( 单 位 ： BPI/BPM）
➢ 磁带：位密度
➢ 公式：道密度
（P为道距）
位密度
辅助存储器
2.存储容量 ➢ 存储容量是指外存所能存储的二进制信息总数量 ➢ 公式：C=n*k*s(C为存储总容量，n为存放信息的盘面
数，k为每个盘面的磁道数，s为每条磁道上记录的二 进制代码数 ➢ 格式化容量：按某种特定的记录格式所能存储信息的总 量，即用户可以使用的容量。 ➢ 非格式化容量：磁表面可以利用的磁化单元总数。
辅助存储器
3.平均寻址时间 ➢ 磁盘：直接存取方式 ➢ 公式： ➢ 磁带：顺序存取方式 4.数据传输率 ➢ 单位时间内磁表面存储器向主机传送数据的位数或字节数。 ➢ 公式： 5.误码率 ➢ 衡量磁表面存储器出错概率的参数，误码率=出错信息位数/
辅助存储器
辅不用的程序和数据，它不能与CPU直接交换信息。
辅助存储器的特点
容量大、速度慢、价格低、可脱机保存信息，属“非易 失性”存储器。
辅助存储器的分类
辅助存储器有硬磁盘存储器、软磁盘存储器、磁带存储 器和光盘存储器等。
辅助存储器
读出信息的总位数。 ➢ 纠错：循环冗余码
辅助存储器
磁记录原理
➢ 磁表面存储器通过磁头和记录介质的相对运动完成读写 操作
辅助存储器
磁记录方式 ➢ 磁记录方式又称为编码方式，它是按某种规律将一串二
进制数字信息变换成磁表面相应的磁化状态。 （1）归零制（RZ） （2）不归零制（NRZ） （3）“见1就翻”的不归零制（NRZ1） （4）调相制（PM） （5）调频制（FM） （6）改进型调频制（MFM）
8-1 外部设备概述
•外部设备是人机对话的通道 •外部设备是完成数据媒体变换的设备 •外部设备是计算机系统软件和信息的驻在地 •外部设备是计算机在各领域应用的桥梁
外部设备的分类
从计算机的角度出发，向计算机输入信息的外 部设备称为输入设备；接收计算机输出信息的外部 设备称为是指主机以外的存储装置，又称为 后援存储器。辅助存储器的读写，就其本质来说也 是输入或输出，所以可以认为辅助存储器也是一种 复合型的输入输出设备。
外部设备的分类
终端设备由输入设备、输出设备和终端控制器 组成，通常通过通信线路与主机相连。终端设备具 有向计算机输入信息和接收计算机输出信息的能力 ，具有与通信线路连接的通信控制能力，有些还具 有一定的数据处理能力。
终端设备一般分为通用终端设备和专用终端设 备两大类。
外部设备的分类
过程控制设备就是模/数、数/模转换设备，有 关的检测设备也属于过程控制设备。
外部设备的分类
脱机设备是指在脱离主计算机的情况下，由设 备本身完成数据制备的设备。
外部设备的地位和作用
外部设备是计算机和外界联系的纽带、接口和 界面，如果没有外部设备，计算机将无法工作。随 着超大规模集成电路技术的发展，主机的造价越来 越低，而外部设备的价格在计算机系统中所占的比 例越来越高。
外部设备的地位和作用
外部设备概述
外部设备的分类
中央处理器（CPU）和主存储器（MM）构成 计算机的主机。除主机以外，而又围绕着主机设置 的各种硬件装置称为外部设备或外围设备。它们主 要用来完成数据的输入、输出、成批存储以及对信 息加工处理的任务。
外部设备的分类
外部设备的种类很多，从它们的功能及其在计 算机系统中的作用来看，可以分为输入输出设备、 辅助存储器、终端设备、过程控制设备和脱机设备5 类。
简述计算机存储器的组成及各部分特点
简述计算机存储器的组成及各部分特点
计算机存储器是计算机中重要的部件，用于存储和读取数据和指令。
它可以分为主存储器（内存）和辅助存储器（外存）两部分。
1. 主存储器（内存）：主存储器是计算机中最重要的存储器，用于存储正在执行和待执行的程
序和数据。
主存储器的特点包括：
- 存取速度快：主存储器与CPU之间的数据传输速度非常快，可以实现指令的快速读取和写入。
- 容量有限：主存储器的容量相对较小，一般几十GB或几百GB。
因此，主存储器只能存储当前正在使用的程序和数据。
- 断电丢失：主存储器是一种易失性存储器，当计算机断电时，存储在主存储器中的数据将会
丢失。
2. 辅助存储器（外存）：辅助存储器用于长期存储大量的数据和程序，以及备份和交换数据。
辅助存储器的特点包括：
- 容量大：辅助存储器的容量一般比主存储器大得多，可以容纳大量的数据和程序。
- 访问速度相对慢：与主存储器相比，辅助存储器的数据读取和写入速度较慢。
- 非易失性：辅助存储器是一种非易失性存储器，即使计算机断电，存储在辅助存储器中的数
据也不会丢失。
辅助存储器的常见形式包括硬盘驱动器（HDD）、固态硬盘（SSD）、光盘、磁带等。
不同的
辅助存储器具有不同的容量、访问速度和使用特点，可以根据需求进行选择和使用。
简述现代计算机常用的三级存储体系
简述现代计算机常用的三级存储体系现代计算机常用的三级存储体系是指计算机内存的三个层次，包括高速缓存（Cache）、主存储器（Main Memory）和辅助存储器（Auxiliary Storage），每个层次的存储器速度和容量不同，以及在计算机中的作用也不同。
下面将分别对这三个层次进行详细说明。
1. 高速缓存（Cache）高速缓存是位于中央处理器（CPU）和主存储器之间的一层存储器，其作用是临时存储处理器频繁使用的数据或指令，以提高处理器的访问速度。
高速缓存的特点是速度非常快，可以与CPU进行同步操作，并且容量较小。
高速缓存采用的是容量较小但速度非常快的SRAM（Static Random Access Memory）或DRAM（Dynamic Random Access Memory）来存储数据。
高速缓存采用了一种称为“局部性原理”的策略，根据程序访问数据和指令的局部性特征，预先将可能用到的数据和指令存储到高速缓存中，当CPU需要访问数据或指令时，首先在高速缓存中查找，如果找到则直接返回，从而避免了频繁访问主存储器的延迟。
2. 主存储器（Main Memory）主存储器是计算机中的主要存储器，通常是指随机存取存储器（Random Access Memory，RAM），它可以直接被CPU访问。
主存的特点是速度相对较快（相比辅助存储器），容量较大。
主存储器存储的是当前运行的程序和数据，存储的内容会随着程序的加载和运行而不断变化。
主存储器一般采用的是DRAM，其存储单元是由电容和晶体管构成的。
DRAM的数据是以电容的充放电状态表示的，因此对DRAM的访问速度受限于电容的充放电时间，相对较慢。
3. 辅助存储器（Auxiliary Storage）辅助存储器能够永久保存数据，即使计算机断电也不会丢失数据。
它通常用于存储操作系统、应用程序和用户数据等，在程序需要执行或大量数据需要读写时，会从辅助存储器中加载到主存储器中进行处理。
计算机存储分级
计算机存储分级
计算机存储分级是指计算机内部存储器按照不同的速度、容量和价格等因素进行分级。
计算机存储分级的目的是为了满足不同用户的需求，同时也是为了提高计算机的性能和效率。
计算机存储分级主要分为三个层次：主存储器、辅助存储器和高速缓存存储器。
主存储器是计算机中最重要的存储器，也是最快的存储器。
主存储器通常是由动态随机存储器（DRAM）或静态随机存储器（SRAM）构成。
主存储器的容量通常比较小，但是它的读写速度非常快，可以满足计算机对数据的实时处理需求。
主存储器的价格相对较高，但是它的性能和效率也是最高的。
辅助存储器是计算机中容量最大的存储器，通常是硬盘、光盘、磁带等。
辅助存储器的读写速度比主存储器慢，但是它的容量非常大，可以存储大量的数据和程序。
辅助存储器的价格相对较低，但是它的性能和效率也比主存储器低。
高速缓存存储器是介于主存储器和辅助存储器之间的一种存储器。
高速缓存存储器通常是由SRAM构成，它的容量比主存储器小，但是读写速度比主存储器快。
高速缓存存储器的作用是为了提高计算机的性能和效率，它可以缓存主存储器中的数据和程序，减少CPU 对主存储器的访问次数，从而提高计算机的运行速度。
计算机存储分级是为了满足不同用户的需求，同时也是为了提高计算机的性能和效率。
不同的存储器层次有不同的特点和优缺点，用户可以根据自己的需求选择适合自己的存储器。
8位锁存器的工作原理
8位锁存器的工作原理锁存器（Latch）是一种用于存储和传输数据的电路元件，其可以在特定信号的作用下将输入信号保持（latch住）以供后续使用。
8位锁存器是指能够存储8位数据的锁存器，通常由8个单独的锁存器单元组成，每个单元都能够存储1位数据。
在本文中，将详细介绍8位锁存器的工作原理及其实现方式。
工作原理：8位锁存器由8个单独的锁存器单元构成，每个单元包括一个存储器件和一个控制开关。
存储器件通常是一个双稳态触发器，能够在输入端接收数据并将其存储，在控制开关的作用下，存储器件可以保持存储的数据不变。
当锁存器接收到时钟信号或者控制信号时，控制开关将打开或关闭，从而决定是否更新存储的数据。
实现方式：典型的8位锁存器结构包括8个单元，每个单元内部包括一个存储器件和一个控制开关。
下面将详细介绍如何实现一个基本的8位锁存器。
1.存储器件选择：在一个锁存器单元中，存储器件通常选择D触发器或者JK触发器。
D触发器具有单个数据输入端D和时钟输入端CLK，当CLK脉冲上升沿到来时，存储器件会将D端的数据复制到输出端Q，并且保持该数据直到下一个时钟脉冲到来。
JK触发器与D触发器类似，具有两个数据输入端J和K，当J=K=1时，触发器为翻转状态，即Q=Q'；当J=1，K=0时，触发器置为1；当J=0，K=1时，触发器置为0。
2.控制开关设计：控制开关用于控制存储器件何时更新存储的数据。
一般可以通过一个使能线（Enable）来控制。
当使能线为高时，控制开关打开，存储器件可以接收新数据；当使能线为低时，控制开关关闭，存储器件保持存储的数据不变。
3.连接8个单元：将8个单元按照位数顺序连接在一起，确保每个单元的数据输入端和控制开关受到正确的连接。
当使能线为高时，新的数据可以并行输入到每个单元，然后通过时钟信号或者控制信号使各个单元同时更新存储的数据。
4.输入输出端口设计：结论：通过上述实现方式，一个基本的8位锁存器就可以完成。
存储器分类及其特点
存储器分类及其特点存储器是计算机重要的组成部分，用于存储和读取数据。
根据存储器的特点和功能分类，可以将存储器分为多种类型，包括主存储器、辅助存储器和缓存存储器等。
1.主存储器主存储器是计算机中最重要的一种存储器，也被称为内存或随机存取存储器（RAM）。
主存储器在计算机工作过程中扮演了数据传输和运算的角色。
其特点如下：（1）速度快：主存储器与中央处理器（CPU）之间的数据传输速度非常快，可以满足CPU对数据的高速读写要求。
（2）容量限制：主存储器容量相对较小，通常以MB或GB为单位。
较小的容量限制了主存储器所能存储的数据量。
（3）易失性：主存储器是易失性存储器，意味着当计算机断电或重启时，存储在主存储器中的数据将会丢失。
2.辅助存储器辅助存储器是计算机中用于长期存储数据的一种存储器。
它可以永久性地保存数据，即使在计算机关机或断电的情况下。
辅助存储器的特点如下：（1）容量大：相比主存储器，辅助存储器的容量通常更大，可以以TB或PB为单位。
这使得辅助存储器可以存储大量的数据。
（2）速度慢：辅助存储器与CPU之间的数据传输速度相对较慢，远远低于主存储器的速度。
这增加了数据的访问时间。
（3）非易失性：与主存储器不同，辅助存储器是非易失性的，可以永久性地保存数据。
常见的辅助存储器包括硬盘驱动器（HDD）、光盘、闪存盘、磁带机等。
3.缓存存储器缓存存储器是位于计算机中的高速存储器，用于减少CPU对主存储器的访问时间。
缓存存储器的特点如下：（1）非常快：缓存存储器的读写速度非常快，远快于主存储器。
这使得缓存存储器成为提高计算机性能的关键因素。
（2）容量小：相比主存储器和辅助存储器，缓存存储器的容量通常较小。
由于成本和空间限制，通常只有几MB或几十MB的容量。
（3）层次结构：计算机系统中通常有多级缓存存储器，按照速度和容量的关系进行划分，分为一级缓存、二级缓存、三级缓存等。
每一级缓存存储器都负责存储最常用的数据。
存储器的层次结构及组成原理
存储器的层次结构及组成原理一、概述存储器是计算机系统中重要的组成部分，它用于存储和访问数据和指令。
存储器的层次结构是根据存储器的速度、容量和成本等因素将其分为多个层次，以实现高效的数据访问和管理。
二、存储器层次结构存储器的层次结构通常分为以下几个层次： ### 1. 寄存器(Register) 寄存器是存储在CPU内部的最快速的存储器。
它用于存放指令、数据和地址等临时信息，可以直接被CPU访问。
寄存器的容量较小，一般只有几百个字节。
2. 高速缓存(Cache)高速缓存位于CPU和主存之间，其目的是加快存储器的访问速度。
缓存通过存储近期被频繁访问的数据和指令，以提高CPU对存储器的命中率。
3. 主存储器(Main Memory)主存储器是计算机系统中最主要的存储器，也是存储器的最大层次。
主存储器被划分为许多地址连续的存储单元，每个存储单元可以存储一个字节或多个字节的数据。
主存储器由半导体或磁介质制成。
4. 辅助存储器(Auxiliary Memory)辅助存储器用于长期存储大量的数据和程序。
它的容量大于主存储器，但访问速度较慢。
常见的辅助存储器包括硬盘、光盘和闪存等。
三、存储器的组成原理存储器的组成原理多样，下面介绍几种常见的存储器类型： ### 1. 静态随机存储器(SRAM) 静态随机存储器是一种使用触发器来存储数据的存储器。
它的访问速度快，但成本较高。
SRAM的存储单元通过6个晶体管构成，每个存储单元可以存储一个比特的数据。
2. 动态随机存储器(DRAM)动态随机存储器是一种使用电容器来存储数据的存储器。
它的访问速度较慢，但成本较低。
DRAM的存储单元通过一个电容器和一个晶体管构成，每个存储单元可以存储一个比特的数据。
3. 只读存储器(ROM)只读存储器中的数据是永久性的，不可更改。
它通常用于存储固定的程序和数据。
常见的ROM类型包括可编程只读存储器(PROM)、可擦写只读存储器(E-PROM)和电可擦写只读存储器(EEPROM)等。
存储器名词解释
存储器名词解释(1)单元(unit)：能存放信息的最小功能单位。
(2)存储器(memory)：数据存储的器件，它包括存储器件、寄存器和高速缓冲存储器等。
在计算机系统中，存储器是以半导体存储元器件为基础的集成电路存储单元，又称存储器芯片或存储器件。
存储器也用来表示一个单元中存储信息的能力，存储容量的大小用字节表示，字节的多少通常用其存储单元的位数表示。
例如， 32位字长的存储器比16位字长的存储器具有更大的存储空间，可以存储容量更大的程序，从而使计算机的存储容量成倍增加。
(3)地址(address)：为了确定设备的存储单元而对该存储单元所编的唯一标识符。
(4)编码(coding)：指给每个字节(包括存储单元)分配固定的代码。
(5)寄存器(register)：暂时保存信息，并将存储器的信息保持到下一个要执行的指令时刻。
(6)高速缓冲存储器(cache)：用于暂时存放CPU 要处理的指令，同时完成高速读写数据的作用。
高速缓冲存储器是以串行方式实现读/写控制，不会引起系统的不稳定。
(7)内存储器与外存储器。
内存储器是与CPU直接交换信息的储存器;外存储器则是不与CPU直接交换信息的储存器。
存储器主要由半导体器件构成，利用二进制原理，按照一定的顺序和格式，用电路进行逻辑操作，数据在存储器中按其地址编码方式进行存储，只要计算机工作正常，任何时候都可在内存中找到相应的信息。
2．1存储器种类目前在计算机系统中采用的存储器有磁盘、软盘、硬盘、光盘和各种内存储器等五种。
4。
存储器管理(storage management)：对存储器进行有效的组织，合理地安排信息存取路径，并且经常性地检查存储器的状态以及运行情况的操作过程。
5。
缓冲存储器(buffer storage)：把存储器按一定的地址映像方式组织成若干组，用于提高访问速度的高速存储器。
6。
高速缓冲存储器(cache)：用于暂时存放CPU要处理的指令，同时完成高速读写数据的作用。
寄存器与存储器
寄存器与存储器计算机是由各种硬件组成的，其中寄存器和存储器是最常见的两种。
它们在计算机的运行过程中起着至关重要的作用。
本文将介绍寄存器和存储器的基本概念、特点和功能，并探讨它们在计算机系统中的不同应用。
一、寄存器寄存器是计算机内部的一种高速存储设备，用于存储和暂存指令和数据。
它们直接与中央处理器（CPU）相连，作为临时存储单元。
寄存器具有以下特点：1. 高速存储：寄存器是计算机内部速度最快的存储设备，其读写速度远远快于主存储器和外部存储器。
2. 有限容量：由于寄存器是属于CPU内部的存储设备，所以其容量较小，一般只有几百个字节。
3. 寄存器组织：计算机内部通常包含多个寄存器，分别用于不同的用途，如数据寄存器、地址寄存器、状态寄存器等。
寄存器主要用于存储临时数据和地址，以及完成一些计算操作，如加法、减法、移位等。
它们在CPU的运算过程中起到了至关重要的作用，能够提高计算速度和效率。
二、存储器存储器是计算机中用于存储指令和数据的设备。
它被划分为主存储器和辅助存储器两种形式。
主存储器通常指的是随机存取存储器（RAM），而辅助存储器包括硬盘、光盘、闪存等。
1. 主存储器（RAM）：主存储器是计算机中用于存储正在运行的程序和数据的设备。
它具有以下特点：- 随机读写：主存储器可以随机读取和写入数据，而不需要按照顺序进行操作。
- 容量较大：主存储器的容量通常比寄存器大得多，可以存储大量的指令和数据。
- 临时存储：主存储器中的数据是临时存储的，当计算机关闭或断电后，数据会丢失。
2. 辅助存储器：辅助存储器主要是用于长期存储和备份数据，它具有以下特点：- 持久存储：辅助存储器中的数据可以长期保存，即使计算机关闭或断电，数据也不会丢失。
- 容量较大：辅助存储器的容量通常比主存储器大得多，可以存储大量的文件和数据。
- 读写速度较慢：与寄存器和主存储器相比，辅助存储器的读写速度较慢，但其容量更大。
三、寄存器与存储器的应用在计算机系统中，寄存器和存储器有着不同的应用。
计算机应用基础填空题
计算机应用基础填空题计算机应用基础填空题1：填空题1：计算机硬件是指_______的总称。
计算机软件是指_______的总称。
答案1：计算机硬件是指计算机的物理设备的总称。
计算机软件是指在硬件上运行的各种程序和数据的总称。
2：填空题2：计算机的主要组成部分包括_______、_______、_______和_______。
答案2：计算机的主要组成部分包括中央处理器(CPU)、内存、输入设备和输出设备。
3：填空题3：计算机的运算速度与_______、_______和_______都有关系。
答案3：计算机的运算速度与CPU的主频、存储器的速度和硬盘的读写速度都有关系。
4：填空题4：计算机的内存分为_______和_______两种类型。
答案4：计算机的内存分为主存储器和辅助存储器两种类型。
5：填空题5：主存储器又称为_______，其容量较小且数据传输速度较快。
答案5：主存储器又称为随机存取存储器(RAM)，其容量较小且数据传输速度较快。
6：填空题6：辅助存储器又称为_______，其容量较大但数据传输速度较慢。
答案6：辅助存储器又称为外存储器，其容量较大但数据传输速度较慢。
7：填空题7：计算机的输入设备包括_______、_______、_______等。
答案7：计算机的输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪等。
8：填空题8：计算机的输出设备包括_______、_______、_______等。
答案8：计算机的输出设备包括显示器、打印机、投影仪等。
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法律名词及注释：1：计算机硬件：指计算机的物理设备的总称，包括中央处理器、内存、输入设备和输出设备等。
2：计算机软件：指在计算机硬件上运行的各种程序和数据的总称，包括操作系统、应用软件等。
存储器的基本编址单位
存储器的基本编址单位一、什么是存储器在计算机中，存储器是用于存储和检索数据的硬件设备。
存储器分为主存储器和辅助存储器两种类型。
其中，主存储器用于暂时存储计算机正在运行的程序和数据，而辅助存储器则用于永久性地存储程序和数据。
二、存储器的基本编址单位存储器的基本编址单位是指最小可寻址的存储单元。
在计算机体系结构中，存储器的基本编址单位通常被称为字节（Byte）。
2.1 字节的定义字节是计算机存储器中数据的基本单位，它的大小由计算机体系结构规定，通常为8个二进制位（bit）。
一个字节可以存储一个字符，或者8个二进制位的数据。
2.2 字的概念在一些特定的计算机体系结构中，字是指存储器中能一次性读写的位数。
字的大小可以是8位、16位、32位或64位，具体取决于计算机的体系结构。
2.3 存储器的地址和寻址存储器的地址是指存储器中每个存储单元的唯一标识。
通过地址，计算机可以准确地找到存储器中存储的数据。
存储器的寻址是通过地址来定位存储单元并进行读写操作。
2.4 字节编址在大多数计算机体系结构中，存储器以字节为基本编址单位。
每个字节都有一个唯一的地址，可以单独进行读写操作。
存储器中的每个字节都可以通过地址来访问。
三、存储器的层次结构存储器的层次结构是指按照速度、容量和成本等因素将存储器划分为多个层次的结构。
存储器的层次结构包括主存储器、高速缓存和辅助存储器等。
3.1 主存储器主存储器是计算机体系结构中最接近CPU的存储器层次。
它通常由动态随机存取存储器（DRAM）或静态随机存取存储器（SRAM）构成。
主存储器具有较快的访问速度，但容量较小。
3.2 高速缓存高速缓存是位于主存储器和CPU之间的存储器层次。
它用于暂存CPU频繁访问的数据和指令。
高速缓存具有比主存储器更快的访问速度，但容量较小。
3.3 辅助存储器辅助存储器是用于永久性地存储程序和数据的存储器层次。
它通常以硬盘、固态硬盘或光盘等形式存在。
辅助存储器具有较大的容量，但访问速度较慢。
第8章辅助存储器
固定盘存储器是指磁盘不能从驱动器中取
出，更换时要把整个“头盘组合体”一起更
换。这种结构的磁盘存储器称为温彻斯特磁 盘(WinchesterDisk)。
所谓温彻斯特磁盘实际上是一种技术，这
种技术是由IBM公司位于美国加州坎贝尔市 温彻斯特大街的研究所研制的，它于1973年 首先应用于IBM3340硬磁盘存储器中，因此 将这种技术称作温彻斯特技术。
作为主机与驱动器之间交接部件的控制
器，需要有两个接口，一个是与主机的接口 ，控制辅存与主机总线之间交换数据；另一 个是与设备的接口，根据主机的命令控制设 备的操作。前者称为系统级接口，后者称为 设备级接口。
主机与磁盘驱动器交换数据的控制逻辑如图
8．12所示。
控制器和驱动器之间的交界面可以设在图8．12的A处， 驱动器只完成读写和放大，数据分离和以后的控制逻辑构成 磁盘控制器。ST506／412接口就是这种方式。 如果将交界面设在B处，则在驱动器上要完成数据分离和编 码译码操作，然后再将数据传到控制器。磁盘控制器由串／ 并转换、格式控制和DMA控制等逻辑构成。属于这种方式 的接口有增强型小型设备接口ESDI等。 第三种方式是将接口的交界面设在C处；磁盘控制器的功能 转移到设备中，主机与设备之间采用标准的通用接口。小型 计算机系统接口SCSI接口就是这种形式。现在的趋势是增强 设备(磁盘驱动器)的功能，以使设备相对独立。
高速缓存利用了被访问数据的空间局部性和时
从磁表面存储器读出信号时，为了分离出数 据信息必须要有时间基准信号，称为同步信 号。
同步信号可以从专门设置用来记录同步信号 的磁道中取得，这种方法称为外同步。
但对于高密度的记录系统来说，还希望能直 接从磁盘读出的信号中提取同步信号，这种 方法称为自同步。如果说某种编码方法具有 自同步能力，就是指能从读出数据(脉冲序列) 中提取同步信号。
什么是计算机存储器请解释主存和辅助存储器的区别
什么是计算机存储器请解释主存和辅助存储器的区别计算机存储器是指计算机用于存储数据和程序的设备。
它可以分为主存和辅助存储器两种类型。
主存是计算机内部的存储器，用于临时存储运行中的数据和程序；而辅助存储器则是计算机外部的存储器，用于永久性地保存数据和程序。
主存和辅助存储器在功能、性能和特点上有着明显的区别。
首先，主存是计算机内部的存储器，也被称为内存或随机存取存储器(RAM)。
它具有较高的访问速度，可以快速读取和写入数据。
主存的容量较小，通常以字节为单位进行存储。
它作为计算机的工作区域，临时存储运行中的程序和数据，以供中央处理器(CPU)直接访问和操作。
主存与CPU之间通过内存总线进行数据传输。
主存（内存）中的数据在计算机电源关闭后会被清空，因此主存属于易失性存储器。
其次，辅助存储器是计算机外部的存储器，包括硬盘驱动器、光盘、闪存盘等。
辅助存储器的容量较大，可永久性地保存数据和程序。
相比于主存，辅助存储器的访问速度较慢，但它具有持久性的特点，数据可以在断电后得以保留。
辅助存储器通常用于存储大容量的数据和长期存储的程序等。
CPU需要通过输入输出设备与辅助存储器进行交互，从中读取和写入所需的数据。
主存和辅助存储器之间还有一个重要的区别是价格和成本。
辅助存储器的价格相对较低，容量大，可长期保存数据。
主存的价格较高，容量有限，但它具有较快的访问速度，非常适合临时存储和高速计算需求。
总结起来，计算机存储器包括主存和辅助存储器。
主存是计算机内部的存储器，具有较快的访问速度，用于临时存储数据和程序。
辅助存储器是计算机外部的存储器，容量较大，可长期保存数据和程序。
主存和辅助存储器在功能、性能和特点上有明显的区别，各自具有不同的应用场景和价值。
冯诺依曼体系结构组成部分功能
冯诺依曼体系结构组成部分功能冯·诺依曼体系结构是一种计算机体系结构，由冯·诺依曼于1945年提出，被广泛应用于当今的计算机设计和开发。
它包含以下几个主要的组成部分和功能：1.中央处理器（Central Processing Unit，CPU）：冯·诺依曼体系结构中的CPU是整个计算机系统的核心。
它负责解释和执行计算机程序中的指令。
CPU具有两个主要的功能：指令译码和执行。
它从主存储器中读取指令，解码指令中的操作码，并执行相应的操作。
CPU还包含算术逻辑单元（Arithmetic Logic Unit，ALU），用于进行算术和逻辑运算，以及寄存器，用于暂时存储和处理数据。
2.主存储器（Main Memory）：主存储器是计算机中用于存储程序和数据的地方。
在冯·诺依曼体系结构中，主存储器被分成若干个等大小的字节或字，每个字节或字都有唯一的地址。
主存储器可以被CPU直接访问，可以用于存储正在执行的程序和相关的数据。
3.输入设备：输入设备用于将外部信息传输到计算机系统中。
常见的输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪、摄像头等。
输入设备将输入的信息转换为计算机能够处理的内部数据格式，并将其传输到主存储器或CPU中。
4.输出设备：输出设备用于将计算机处理后的信息显示或输出到外部。
常见的输出设备包括显示器、打印机、音频设备等。
输出设备将计算机处理后的数据转换为人类可读的形式，并通过图像、声音、文字等方式显示或输出。
5.控制单元（Control Unit）：控制单元负责协调和控制整个计算机系统的操作。
它从主存储器中读取指令，并将其传递给CPU进行执行。
控制单元还负责计算机系统的时序控制、中断处理、分支和跳转等操作。
6.总线系统（Bus System）：总线系统是计算机内部各个部件之间进行数据传输和通信的媒介。
它由地址总线、数据总线和控制总线组成。
地址总线用于传输指令和数据的地址信息，数据总线用于传输实际的指令和数据，控制总线用于传输控制信号。
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典型RAID的容量
8.3.5 硬磁盘驱动器的发展动向 (1) 采用浮动磁头，降低浮动高度。 (2) 采用伺服机构，提高磁道密度。 (3) 采用温彻斯特技术。 (4) 采用特殊工艺，提高信号噪音(S/N)比。 (5) 改进存储介质和盘基，提高记录密度。 (6) 缩短平均存取时间，提高数据传输率。 (7) HDD的微小型化。
3. 寻址时间 磁盘存储器采取直接存取方式，寻址时间包括 两部分： 一是磁头寻找目标磁道所需的找道时间ts； 二是找到磁道以后，磁头等待所需要读写的区段旋 转到它的下方所需要的等待时间tw。由于寻找相邻 磁道和从最外面磁道找到最里面磁道所需的时间不 同，磁头等待不同区段所花的时间也不同，因此， 取它们的平均值，称作平均寻址时间Ta，它由平均 找道时间tsa和平均等待时间twa组成： Ta＝Tsa+Twa＝(tsmax+tsmin)/2+(twmax+twmin)/2 平均寻址时间是磁盘存储器的一个重要指标。
• Raid5 RAID5提供了对数据奇偶 校验的分布存储。它可以在提 高数据访问速度的同时实现数 据冗余性。RAID5将数据交错 存储在多个磁盘上（类似 RAID0），同时维护着一个奇 偶校验块（parity blocks）系统， 由此使整个阵列清楚每一个物 理磁盘上所存储的数据，即使 某个磁盘出现了故障也不会对 访问产生影响。 • Raid10/ Raid01 对Raid0和Raid1的组合处 理。
第8章 辅助存储器
辅助存储器的种类与技术指标 磁记录原理与记录方式 硬磁盘存储器 软磁盘存储器 磁带存储器 光盘存储器 硬盘、软盘、磁带和光盘存储器的综合比较
8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7
8.1 辅助存储器的种类与技术指标
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。 用于计算机系统的光存储器主要是光盘(optical disk)。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。
磁盘控制器与主机之间(系统级接口)的交换面是比较清 楚的，控制器只和主机系统总线打交道，数据的发送与接 收均是通过主机总线进行的。但控制器与驱动器之间的任 务分工比较模糊，也就是说，磁盘控制器与驱动器之间没 有明确的界限。
磁盘控制器接口
8.3.3 磁盘cache
1. 磁盘cache的概念 高速缓存(cache)是增强相对慢速存储设备存取速度的 暂存存储器。在主存储器和CPU之间设置的cache是为了弥 补主存和CPU之间速度的差别；同样磁盘cache是为了弥补 慢速磁盘和主存之间的速度差异。
温彻斯特技术是磁盘向高密度、高容量发展的 产物。温盘的主要特点是一种密封组合式的硬磁盘， 将磁头、盘片、电机等驱动部件甚至读写电路等制 成一个不可随意拆卸的整体，也叫“头盘组合体”。 它的防尘性能好，可靠性高，对使用环境要求不高。 而普通的硬磁盘要求具有超净环境，只有中大 型计算机才有可能创建这样的环境。
存储器的技术指标： 1. 存储密度 道密度：沿磁盘半径方向单位长度的磁道数称为道 密度。 位密度：单位长度磁道所能记录二进制信息的位数 叫位密度或线密度。 面密度：道密度与位密度的乘积。
2. 存储容量 存储容量指磁表面存储器所能存储的二进制信 息总量。一般用字节为单位。 磁盘存储器有格式化容量和非格式化容量两个 指标。格式化容量指按照某种特定的记录格式所能 存储信息的总量，也就是用户真正可以使用的容量。 非格式化容量是磁记录表面可以利用的磁化单元总 数。将磁盘存储器用于计算机系统中，必须首先进 行格式化操作，然后才能供用户记录信息，格式化 容量一般约为非格式化容量的60%～70%。
4. 数据传输率 磁表面存储器在单位时间内与主机之间传送数 据的位数或字节数，叫数据传输率。 5. 误码率 出错信息位数和读出的总信息位数之比。误码 率是衡量磁表面存储器出错概率的参数。
6. 价格 通常用位价格来比较各种存储器。位价格是设 备价格除以容量。
8.3 硬磁盘存储器
8.3.1 硬磁盘存储器的种类及基本结构 硬磁盘存储器指的是记录介质为硬质圆形盘片 的辅助存储器系统。它以铝合金等金属作为盘基， 盘面敷有磁性记录层，磁层可以采用甩涂工艺制成， 此时磁粉呈不连续的颗粒存在；也可以用电镀、化 学镀和溅射等方法制取连续膜磁盘。
2. 根据磁盘可换与否分类 可换盘存储器 可换盘存储器是指磁盘不用时可以从驱动器中取出脱 机保存。这种磁盘可以在兼容的磁盘存储器间交换数据， 由于可脱机保存，故便于扩大存储容量。为了达到可靠地 交换数据的目的，磁盘的道密度要适当降低，从而使可换 磁盘记录密度的提高受到限制。 固定盘存储器 固定盘存储器是指磁盘不能从驱动器中取出，更换时 要把整个“头盘组合体”一起更换。这种结构的磁盘存储 器称为温彻斯特磁盘(温盘)。 所以，温盘获得了广泛的应用。
硬磁盘存储器种类很多，结构各异，性能差别很大， 为便于叙述，采用以下分类方法。 1. 根据磁头的工作方式分类 固定头磁盘 固定头磁盘存储器的磁头位置固定，磁盘的每一个磁 道都对应一个磁头，盘片也不可更换。其特点是存取速度 快，省去了磁头沿盘片径向运动找磁道的时间，磁头处于 工作状态即可开始读写。 移动头磁盘 移动头硬盘存储器存取数据时磁头在磁盘盘面上径向 移动，磁头与盘面不接触，且随气流浮动，称为浮动磁头。 这种存储器可以由一个盘片或多个盘片组成，装在主轴上。 盘片的每面都有一个磁头。这种结构的硬磁盘存储器应用 很广，其典型结构为温彻斯特磁盘（温盘）。
8.3.4 磁盘阵列存储器 磁盘阵列技术快速发展的背景： (1) CPU速度的增长大大超过了磁盘驱动器数据传输率的增长。 (2) 小盘径阵列磁盘驱动器与大型驱动器相比具有成本低、功耗 小、性能好等优点。 (3) 能保证极高的可靠性和数据的可用性。 廉价冗余磁盘阵列(Redundent Array Of Inexpensive Disk，简称RAID)是用多台磁盘存储器组成的大容量外存储 子系统。其基础是数据分块技术，即在多个磁盘上交错存放 数据，使之可以并行存取。在阵列控制器的组织管理下，能 实现数据的并行、交叉存储或单独存储操作。由于阵列中的 一部分磁盘存有冗余信息，一旦系统中某一磁盘失效，可以 利用冗余信息重建用户数据。
2. 磁盘cache的工作原理 在磁盘cache中，由一些数据块组成的一个基本单位称 为cache行。当一个I/O请求送到磁盘驱动器时，首先搜索驱 动器上的高速缓存行是否已被写上数据，如果是读操作， 且要读的数据已在cache中，则为命中，可从cache中读出数 据，否则需从磁盘介质上读出。写入操作和CPU中的cache 类似，有“直写”和“写回”两种方法。
高速缓存利用了被访问数据的空间局部性和时间局部 性规则。空间局部性是指当某些数据被存取时，该数据附 近的其他数据可能也将很快被存取；时间局部性是指当某 些数据被存取后，不久这些数据还可能被再次存取。因此 现在大多数磁盘驱动器中都使用了预读策略，即根据局部 性规则预取一些不久将可能读入的数据并把它读入到高速 缓存中。预读策略对顺序读操作特别有效。 一般CPU高速缓存的存取时间小于10ns，一次存取数 量一般不超过32字节，命中率95%以上，用硬件来实现。 磁盘cache一次存取的数量大，数据集中，速度要求比CPU 高速缓存低，而且大容量缓存管理工作较复杂，因此磁盘 cache的管理和实现一般由硬件和软件共同完成。 目前的磁盘驱动器一般都带有高速缓存，容量在1MB~ 几MB之间，可由SRAM或DRAM组成。
常见的RAID： Raid0 Raid0可以把多块硬盘连成一个容量更大的硬盘群，可 以提高磁 盘的性能和吞吐量。RAID 0没有冗余或错误修复 能力，成本低，要求至少两个磁盘，一般只是在那些对数 据安全性要求不高的情况下才被使用。 Raid1 Raid1应用磁盘镜像（Mirror或Mirroring）技术，把 一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上，在不影响性能情况 下最大限度的保证系统的可靠性和可修复性上，具有很高 的数据冗余能力，但磁盘利用率为50%，故成本最高，多 用在保存关键性的重要数据的场合。RAID 1的操作方式是 把用户写入硬盘的数据百分之百地自动复制到另外一个硬 盘上。
RAID 分类： RAID 0级(无冗余和无校验的数据分块) RAID 1级(镜像磁盘阵列) RAID 2级(具有纠错海明码的磁盘阵列) RAID 3级(采用奇偶校验码和位交叉存取的磁盘阵 列) RAID 4级(采用奇偶校验码和扇区交叉的磁盘阵列) RAID 5级(无专用校验盘的奇偶校验磁盘阵列) RAID 6级(采用分块交叉技术和双磁盘容错的磁盘 阵列) RAID 7级(独立接口的磁盘阵列) RAID 10级(RAID 0级+RAID 1级)
8.3.2 硬磁盘驱动器(HDD)及硬磁盘控制器(HDC) 磁盘存储器由驱动器(hard disk drive，简称HDD)和控 制器(hard disk controller，简称HDC)组成。 HDD 磁盘驱动器是一种精密的电子和机械装置，主要组成 部分是定位驱动系统，数据控制系统，主轴系统和盘组(或 盘片)。驱动器的要求就是要转得动，找得到数据。对于温 盘驱动器，还要求在超净工作环境下组装。 HDC 磁盘控制器一般是指插在主机总线插槽中的一块电路 板。控制器的作用是接受主机发送的命令和数据，并转换 成驱动器的控制命令和驱动器可以接受的数据格式，以控 制驱动器的读写操作。一个控制器可以控制一台或几台驱 动器。
硬磁盘驱动器(HDD)
磁盘驱动器结构示意图
音圈电机控制系统
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
读／写电路框图
磁盘盘片
盘组
硬磁盘控制器（HDC） 磁盘控制器是主机与磁盘驱动器之间的接口， 由于辅助存储器是快速的外部设备，它们与主机之 间是成批交换数据的。采用直接存储器存取(DMA) 控制方式。作为主机与驱动器之间交接部件的控制 器，需要有两个接口，一个是与主机的接口，控制 辅存与主机总线之间交换数据；另一个是与设备的 接口，根据主机的命令控制设备的操作。前者称为 系统级接口，后者称为设备级接口。