计算机组成原理第四章第四节

1、第四节第四节 辅助存储器辅助存储器一、概述一、概述二、磁记录原理和记录方式二、磁记录原理和记录方式三、硬磁盘存储器三、硬磁盘存储器四、软磁盘存储器四、软磁盘存储器五、光盘存储器五、光盘存储器1. 特点特点不直接与不直接与 CPU 交换信息，容量大，速度慢交换信息，容量大，速度慢2. 磁表面存储器的技术指标磁表面存储器的技术指标道密度道密度 Dt位密度位密度 DbC = n k s寻道时间寻道时间 + 等待时间等待时间(1) 记录密度记录密度(2) 存储容量存储容量(3) 平均寻址时间平均寻址时间(4) 数据传输率数据传输率(5) 误码率误码率辅存的速度辅存的速度寻址时间寻址时间磁头读写时间磁头

2、读写时间Dr = Db V出错信息位数与读出信息的总位数之比出错信息位数与读出信息的总位数之比一、概述一、概述1、磁记录原理、磁记录原理通过磁头和记录介质的相对运动完成读通过磁头和记录介质的相对运动完成读/写操作；写操作；2、磁表面存储器的记录方式、磁表面存储器的记录方式磁记录方式是指如何将一串二进制信息，通过读写磁记录方式是指如何将一串二进制信息，通过读写电路变换成磁层介质中的磁化翻转序列，是一种编电路变换成磁层介质中的磁化翻转序列，是一种编码方法；码方法；好的编码方法应该具备好的编码方法应该具备v更高的编码效率、自同步能力及读写可靠性等更高的编码效率、自同步能力及读写可靠性等常用的编码方式

3、（常用的编码方式（RZ/NRZ/NRZ1/PM/FM/MFM)v归零制（归零制（RZ） 线圈中正脉冲为线圈中正脉冲为“1”，负脉冲为，负脉冲为“0”，信息位之间电流为零，信息位之间电流为零二、磁记录原理和记录方式二、磁记录原理和记录方式不归零制（不归零制（NRZ）线圈中一直有正或负脉冲（包括两位信息位之间）；线圈中一直有正或负脉冲（包括两位信息位之间）；见见1翻转的不归零制（翻转的不归零制（NRZ1）只有见到只有见到“1”才改变电流的方向；才改变电流的方向；调相制（调相制（PM）用脉冲的边沿来表示用脉冲的边沿来表示“0”和和“1”；调频制（调频制（FM）“1”:位周期中心和位与位之间都翻转；位

4、周期中心和位与位之间都翻转；“0”:位周期中心不翻转，位与位之间翻转；位周期中心不翻转，位与位之间翻转；改进的调频制（改进的调频制（MFM）只有连续两个或以上的只有连续两个或以上的“0”时，才在位周期的起始位置翻转；时，才在位周期的起始位置翻转；常用磁记录方式波形图常用磁记录方式波形图011100010数据序列数据序列RZNRZNRZ1PMFMMFMT位周期位周期例例 NRZ1 的读出代码波形的读出代码波形0110010数据序列数据序列驱动电流驱动电流磁通变化磁通变化感应电势感应电势同步脉冲同步脉冲读出代码读出代码1. 硬磁盘存储器的类型硬磁盘存储器的类型(1) 固定磁头和移动磁头固定磁头和移

5、动磁头(2) 可换盘和固定盘可换盘和固定盘2. 硬磁盘存储器结构硬磁盘存储器结构磁磁 盘盘 控控 制制 器器磁磁 盘盘 驱驱 动动 器器盘盘 片片主主 机机三、硬磁盘存储器三、硬磁盘存储器磁盘磁盘磁磁盘盘组组主轴主轴磁头磁头音圈音圈电机电机位置检测位置检测定位驱动定位驱动模拟控制模拟控制放放大大闭环自动控制系统闭环自动控制系统由磁盘控制由磁盘控制器送来的目器送来的目标磁道信号标磁道信号测测速速输输出出读写臂读写臂传动机构传动机构主轴主轴定位驱动定位驱动数据控制数据控制(1) 磁盘驱动器磁盘驱动器(2) (2) 磁盘控制器磁盘控制器 接收主机发来的命令，转换成磁盘驱动器的控制命令接收主机发来的命

6、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控制磁盘驱动器读写通过总线通过总线(3) (3) 盘片盘片对主机对主机对硬盘（设备）对硬盘（设备）磁盘控制器磁盘控制器 是是主机与磁盘驱动器之间的主机与磁盘驱动器之间的 接口接口由硬质铝合金材料制成由硬质铝合金材料制成1. 概述概述速度速度磁头磁头盘片盘片价格价格环境环境硬盘硬盘软盘软盘高高低低固定、活动固定、活动活动活动固定盘、盘组固定盘、盘组大部分不可换大部分不可换可换盘片可换盘片苛刻苛刻浮动浮动接触盘片接触盘片高高低低四、软磁盘存储器四、软磁盘存储器2. 软盘片软盘片由聚酯薄膜制成由聚酯薄膜制成保护套保护套主轴孔主轴孔实际的软盘片实际的软盘片写保护口写保护口读读/写磁头访问槽写磁头访问槽衬里衬里/清洁材料清洁材料1. 概述概述采用光存储技术采用光存储技术采用非磁性介质采用非磁性介质采用磁性介质采用磁性介质第一代光存储技术第一代光存储技术第二代光存储技术第二代光存储技术不可擦写不可擦写可擦写可擦写2. 光盘的