纸带式存储
⑴ 自动存取设备主要有哪些类型
一、硬盘。
二、软盘。
三、移动硬盘。
四、光盘。
五、U盘。
存储设备是用于储存信息的设备,通常是将信息数字化后再以利用电、磁或光学等方式的媒体加以存储。
常见设备:
1、利用电能方式存储信息的设备如:各式存储器,如RAM、ROM等。
2、利用磁能方式存储信息的设备如:硬盘、软盘(已经淘汰)、磁带、磁芯存储器、磁泡存储器(磁泡存储器在1970年代出现,但是在1980年代硬盘价格急剧下降的情况下未能获得商业上的成功。),U盘。
3、利用光学方式存储信息的设备如:CD或DVD。
4、利用磁光方式存储信息的设备如:MO(磁光盘)。
5、利用其他物理物如纸卡、纸带等存储信息的设备如:打孔卡、打孔带、绳结等。
6、专用存储系统:用于数据备份或容灾的专用信息系统,利用高速网络进行大数据量存储信息的设备。
数据记录是热磁过程,它与磁性材料的居里温度的门槛性质有关,称为居里点写入。在写入过程中,聚焦光点的能量把记录材料加热超过居里点(约200℃),外加不大的磁场(约300高斯)就可对材料的磁畴产生作用。
当材料冷却至居里点以下,磁畴方向就固定下来。这种记录过程在材料性能不退化的情况下表现出了高度的可重复性(百万次以上)。
传统的MO记录信息的写过程需三遍:第一遍擦除原有记录数据:用聚焦激光光束连续照射介质,使其温度超过居里点,同时外加向一个方向的磁场,介质就被向同一方向磁化。
第二遍记录数据,这时外加相反的磁场,用记录时间调制的激光脉冲照射介质,使对应脉冲的地方被方向磁化;第三遍验证数据是否正确地写入。每一遍对应了盘片旋转一周。
⑵ 图灵机中的纸带相当于计算机的
图灵机中的纸带相当于计算机的硬盘。
为了模拟人的这种运算过程,图灵构造出一台假想的机器,该机器由以下几个部分组成:1.一条无限长的纸带 TAPE。纸带被划分为一个接一个的小格子,每个格子上包含一个来自有限字母表的符号,字母表中有一个特殊的符号 表示空白。纸带上的格子从左到右依此被编号为 0,1,2,... ,纸带的右端可以无限伸展。
图灵机,又称图灵计算、图灵计算机,是由数学家阿兰·麦席森·图灵(1912~1954)提出的一种抽象计算模型,即将人们使用纸笔进行数学运算的过程进行抽象,由一个虚拟的机器替代人们进行数学运算。
硬盘是电脑主要的存储媒介之一,由一个或者多个铝制或者玻璃制的盘片组成。盘片外覆盖有铁磁性材料。硬盘有固态硬盘(SSD 盘,新式硬盘)、机械硬盘(HDD 传统硬盘)、混合硬盘(HHD 一块基于传统机械硬盘诞生出来的新硬盘)。SSD采用闪存颗粒来存储,HDD采用磁性盘片来存储,混合硬盘(HHD: Hybrid Hard Disk)是把磁性硬盘和闪存集成到一起的一种硬盘。绝大多数硬盘都是固定硬盘,被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。
⑶ 关于存储设备
硬盘分区多少,和计算机运行速度关系不大,系统盘的大小会对系统运行速度有影响,所以C盘如果条件允许还是尽可能大一些.在存储数据的时候,并不是连续排列的,在硬盘中,频繁地建立、删除文件会产生许多碎片,碎片积累多了,日后在访问某个文件时,硬盘可能会花费很长的时间,不但访问效率下降,而且还有可能损坏磁道。为此,我们应该经常使用Windows 9x系统中的磁盘碎片整理程序对硬盘进行整理,整理完后最好再使用硬盘修复程序来修补那些有问题的磁道。
附:
硬盘知识大集合
你新买来的硬盘是不能直接使用的,必须对它进行分区并进行格式化的才能储存数据。
硬盘分区是操作系统安装过程中经常谈到的话题。对于一些简单的应用,硬盘分区并不成为一种障碍,但对于一些复杂的应用,就不能不深入理解硬盘分区机制的某些细节。
硬盘的崩溃经常会遇见,特别是病毒肆虐的时代,关于引导分区的恢复与备份的技巧,你一定要掌握。
在使用电脑时,你往往会使用几个操作系统。如何在硬盘中安装多个操作系统?
如果你需要了解这方面的知识或是要解决上述问题,这期的“硬盘分区”专题会告诉你答案!
硬盘是现在计算机上最常用的存储器之一。我们都知道,计算机之所以神奇,是因为它具有高速分析处理数据的能力。而这些数据都以文件的形式存储在硬盘里。不过,计算机可不像人那么聪明。在读取相应的文件时,你必须要给出相应的规则。这就是分区概念。分区从实质上说就是对硬盘的一种格式化。当我们创建分区时,就已经设置好了硬盘的各项物理参数,指定了硬盘主引导记录(即Master Boot Record,一般简称为MBR)和引导记录备份的存放位置。而对于文件系统以及其他操作系统管理硬盘所需要的信息则是通过以后的高级格式化,即Format命令来实现。
面、磁道和扇区
硬盘分区后,将会被划分为面(Side)、磁道(Track)和扇区(Sector)。需要注意的是,这些只是个虚拟的概念,并不是真正在硬盘上划轨道。先从面说起,硬盘一般是由一片或几片圆形薄膜叠加而成。我们所说,每个圆形薄膜都有两个“面”,这两个面都是用来存储数据的。按照面的多少,依次称为0面、1面、2面……由于每个面都专有一个读写磁头,也常用0头(head)、1头……称之。按照硬盘容量和规格的不同,硬盘面数(或头数)也不一定相同,少的只有2面,多的可达数十面。各面上磁道号相同的磁道合起来,称为一个柱面(Cylinder)(如图1)。(图)
上面我们提到了磁道的概念。那么究竟何为磁道呢?由于磁盘是旋转的,则连续写入的数据是排列在一个圆周上的。我们称这样的圆周为一个磁道。(如图2)如果读写磁头沿着圆形薄膜的半径方向移动一段距离,以后写入的数据又排列在另外一个磁道上。根据硬盘规格的不同,磁道数可以从几百到数千不等;一个磁道上可以容纳数KB的数据,而主机读写时往往并不需要一次读写那么多,于是,磁道又被划分成若干段,每段称为一个扇区。一个扇区一般存放512字节的数据。扇区也需要编号,同一磁道中的扇区,分别称为1扇区,2扇区……
计算机对硬盘的读写,处于效率的考虑,是以扇区为基本单位的。即使计算机只需要硬盘上存储的某个字节,也必须一次把这个字节所在的扇区中的512字节全部读入内存,再使用所需的那个字节。不过,在上文中我们也提到,硬盘上面、磁道、扇区的划分表面上是看不到任何痕迹的,虽然磁头可以根据某个磁道的应有半径来对准这个磁道,但怎样才能在首尾相连的一圈扇区中找出所需要的某一扇区呢?原来,每个扇区并不仅仅由512个字节组成的,在这些由计算机存取的数据的前、后两端,都另有一些特定的数据,这些数据构成了扇区的界限标志,标志中含有扇区的编号和其他信息。计算机就凭借着这些标志来识别扇区
硬盘的数据结构
在上文中,我们谈了数据在硬盘中的存储的一般原理。为了能更深入地了解硬盘,我们还必须对硬盘的数据结构有个简单的了解。硬盘上的数据按照其不同的特点和作用大致可分为5部分:MBR区、DBR区、FAT区、DIR区和DATA区。我们来分别介绍一下:
1.MBR区
MBR(Main Boot Record 主引导记录区)�位于整个硬盘的0磁道0柱面1扇区。不过,在总共512字节的主引导扇区中,MBR只占用了其中的446个字节,另外的64个字节交给了DPT(Disk Partition Table硬盘分区表)(见表),最后两个字节“55,AA”是分区的结束标志。这个整体构成了硬盘的主引导扇区。(图)
主引导记录中包含了硬盘的一系列参数和一段引导程序。其中的硬盘引导程序的主要作用是检查分区表是否正确并且在系统硬件完成自检以后引导具有激活标志的分区上的操作系统,并将控制权交给启动程序。MBR是由分区程序(如Fdisk.exe)所产生的,它不依赖任何操作系统,而且硬盘引导程序也是可以改变的,从而实现多系统共存。
下面,我们以一个实例让大家更直观地来了解主引导记录:
例:80 01 01 00 0B FE BF FC 3F 00 00 00 7E 86 BB 00
在这里我们可以看到,最前面的“80”是一个分区的激活标志,表示系统可引导;“01 01 00”表示分区开始的磁头号为01,开始的扇区号为01,开始的柱面号为00;“0B”表示分区的系统类型是FAT32,其他比较常用的有04(FAT16)、07(NTFS);“FE BF FC”表示分区结束的磁头号为254,分区结束的扇区号为63、分区结束的柱面号为764;“3F 00 00 00”表示首扇区的相对扇区号为63;“7E 86 BB 00”表示总扇区数为12289622。
2.DBR区
DBR(Dos Boot Record)是操作系统引导记录区的意思。它通常位于硬盘的0磁道1柱面1扇区,是操作系统可以直接访问的第一个扇区,它包括一个引导程序和一个被称为BPB(Bios Parameter Block)的本分区参数记录表。引导程序的主要任务是当MBR将系统控制权交给它时,判断本分区跟目录前两个文件是不是操作系统的引导文件(以DOS为例,即是Io.sys和Msdos.sys)。如果确定存在,就把它读入内存,并把控制权 交给该文件。BPB参数块记录着本分区的起始扇区、结束扇区、文件存储格式、硬盘介质描述符、根目录大小、FAT个数,分配单元的大小等重要参数。DBR是由高级格式化程序(即Format.com等程序)所产生的。
3.FAT区
在DBR之后的是我们比较熟悉的FAT(File Allocation Table文件分配表)区。在解释文件分配表的概念之前,我们先来谈谈簇(Cluster)的概念。文件占用磁盘空间时,基本单位不是字节而是簇。一般情况下,软盘每簇是1个扇区,硬盘每簇的扇区数与硬盘的总容量大小有关,可能是4、8、16、32、64……
同一个文件的数据并不一定完整地存放在磁盘的一个连续的区域内,而往往会分成若干段,像一条链子一样存放。这种存储方式称为文件的链式存储。由于硬盘上保存着段与段之间的连接信息(即FAT),操作系统在读取文件时,总是能够准确地找到各段的位置并正确读出。
为了实现文件的链式存储,硬盘上必须准确地记录哪些簇已经被文件占用,还必须为每个已经占用的簇指明存储后继内容的下一个簇的簇号。对一个文件的最后一簇,则要指明本簇无后继簇。这些都是由FAT表来保存的,表中有很多表项,每项记录一个簇的信息。由于FAT对于文件管理的重要性,所以FAT有一个备份,即在原FAT的后面再建一个同样的FAT。初形成的FAT中所有项都标明为“未占用”,但如果磁盘有局部损坏,那么格式化程序会检测出损坏的簇,在相应的项中标为“坏簇”,以后存文件时就不会再使用这个簇了。FAT的项数与硬盘上的总簇数相当,每一项占用的字节数也要与总簇数相适应,因为其中需要存放簇号。FAT的格式有多种,最为常见的是FAT16和FAT32。
4.DIR区
DIR(Directory)是根目录区,紧接着第二FAT表(即备份的FAT表)之后,记录着根目录下每个文件(目录)的起始单元,文件的属性等。定位文件位置时,操作系统根据DIR中的起始单元,结合FAT表就可以知道文件在硬盘中的具体位置和大小了。
5.数据(DATA)区
数据区是真正意义上的数据存储的地方,位于DIR区之后,占据硬盘上的大部分数据空间。
磁盘的文件系统
经常听高手们说到FAT16、FAT32、NTFS等名词,朋友们可能隐约知道这是文件系统的意思。可是,究竟这么多文件系统分别代表什么含义呢?今天,我们就一起来学习学习:
1.什么是文件系统?
所谓文件系统,它是操作系统中借以组织、存储和命名文件的结构。磁盘或分区和它所包括的文件系统的不同是很重要的,大部分应用程序都基于文件系统进行操作,在不同种文件系统上是不能工作的。
2.文件系统大家族
常用的文件系统有很多,MS-DOS和Windows 3.x使用FAT16文件系统,默认情况下Windows 98也使用FAT16,Windows 98和Me可以同时支持FAT16、FAT32两种文件系统,Windows NT则支持FAT16、NTFS两种文件系统,Windows 2000可以支持FAT16、FAT32、NTFS三种文件系统,Linux则可以支持多种文件系统,如FAT16、FAT32、NTFS、Minix、ext、ext2、xiafs、HPFS、VFAT等,不过Linux一般都使用ext2文件系统。下面,笔者就简要介绍这些文件系统的有关情况:
(1)FAT16
FAT的全称是“File Allocation Table(文件分配表系统)”,最早于1982年开始应用于MS-DOS中。FAT文件系统主要的优点就是它可以允许多种操作系统访问,如MS-DOS、Windows 3.x、Windows 9x、Windows NT和OS/2等。这一文件系统在使用时遵循8.3命名规则(即文件名最多为8个字符,扩展名为3个字符)。
(2)VFAT
VFAT是“扩展文件分配表系统”的意思,主要应用于在Windows 95中。它对FAT16文件系统进行扩展,并提供支持长文件名,文件名可长达255个字符,VFAT仍保留有扩展名,而且支持文件日期和时间属性,为每个文件保留了文件创建日期/时间、文件最近被修改的日期/时间和文件最近被打开的日期/时间这三个日期/时间。
(3)FAT32
FAT32主要应用于Windows 98系统,它可以增强磁盘性能并增加可用磁盘空间。因为与FAT16相比,它的一个簇的大小要比FAT16小很多,所以可以节省磁盘空间。而且它支持2G以上的分区大小。朋友们从附表中可以看出FAT16与FAT32的一不同。
(4)HPFS
高性能文件系统。OS/2的高性能文件系统(HPFS)主要克服了FAT文件系统不适合于高档操作系统这一缺点,HPFS支持长文件名,比FAT文件系统有更强的纠错能力。Windows NT也支持HPFS,使得从OS/2到Windows NT的过渡更为容易。HPFS和NTFS有包括长文件名在内的许多相同特性,但使用可靠性较差。
(5)NTFS
NTFS是专用于Windows NT/2000操作系统的高级文件系统,它支持文件系统故障恢复,尤其是大存储媒体、长文件名。NTFS的主要弱点是它只能被Windows NT/2000所识别,虽然它可以读取FAT文件系统和HPFS文件系统的文件,但其文件却不能被FAT文件系统和HPFS文件系统所存取,因此兼容性方面比较成问题。
ext2
这是Linux中使用最多的一种文件系统,因为它是专门为Linux设计,拥有最快的速度和最小的CPU占用率。ext2既可以用于标准的块设备(如硬盘),也被应用在软盘等移动存储设备上。现在已经有新一代的Linux文件系统如SGI公司的XFS、ReiserFS、ext3文件系统等出现。
小结:虽然上面笔者介绍了6种文件系统,但占统治地位的却是FAT16/32、NTFS等少数几种,使用最多的当然就是FAT32啦。只要在“我的电脑”中右击某个驱动器的属性,就可以在“常规”选项中(图)看到所使用的文件系统。
明明白白识别硬盘编号
目前,电子市场上硬盘品牌最让大家熟悉的无非是IBM、昆腾(Quantum)、希捷(Seagate),迈拓(Maxtor)等“老字号”。而这些硬盘型号的编号则各不相同,令人眼花缭乱。其实,这些编号均有一定的规律,表示一些特定?的含义。一般来说,我们可以从其编号来了解硬盘的性能指标,包括接口?类型、转速、容量等。作为DIY朋友来说,只有自己真正掌握正确识别硬盘编号,在选购硬盘时,就方便得多(以致不被“黑”),至少不会被卖的人说啥是啥。以下举例说明,供朋友们参考。
一、IBM
IBM是硬盘业的巨头,其产品几乎涵盖了所有硬盘领域。而且IBM还是去年硬盘容量、价格战的始作蛹者。我们今天能够用得上经济上既便宜,而且容量又大的硬盘可都得感谢IBM。
IBM的每一个产品又分为多个系列,它的命名方式为:产品名+系列代号+接口类型+盘片尺寸+转速+容量。以Deskstar 22GXP的13.5GB硬盘为例,该硬盘的型号为:DJNA-371350,字母D代表Deskstar产品,JN代表Deskstar25GP与22GP系列,A代表ATA接口,3代表3寸盘片,7是7200转产品,最后四位数字为硬盘容量13.5GB。IBM系列代号(IDE)含义如下:
TT=Deskstar 16GP或14GXP JN=Deskstar 25GP或22GXP RV=Ultrastar 18LZX或36ZX
接口类型含义如下:A=ATA
S与U=Ultra SCSI、Ultra SCSI Wide、Ultra SCSI SCA、增强型SCSI、
增强扩展型SCSI(SCA)
C=Serial Storage Architecture连续存储体系SCSI L=光纤通道SCSI
二、MAXTOR(迈拓)
MAXTOR是韩国现代电子美国公司的一个独立子公司,以前该公司的产品也覆盖了IDE与SCSI两个方面,但由于SCSI方面的产品缺乏竟争力而最终放弃了这个高端市场从而主攻IDE硬盘,所以MAXTOR公司应该是如今硬盘厂商中最专一的了。
MAXTOR硬盘编号规则如下:首位+容量+接口类型+磁头数,MAXTOR?从钻石四代开始,其首位数字就为9,一直延续到现在,所以大家如今能在电子市场上见到的MAXTOR硬盘首位基本上都为9。另外比较特殊的是MAXTOR编号中有磁头数这一概念,因为MAXTOR硬盘是大打单碟容量的发起人,所以其硬盘的型号中要将单碟容量从磁头数中体现出来。单碟容量=2*硬盘总容量/磁头数。
现以金钻三代(DiamondMax Plus6800)10.2GB的硬盘为例说明:该硬盘?型号为91024U3,9是首位,1024是容量,U是接口类型UDMA66,3代表该硬盘有3个磁头,也就是说其中的一个盘片是单面有数据。这个单碟容量就为2*10.2/3=6.8GB。MAXTOR硬盘接口类型字母含义如:
A=PIO模式 D=UDMA33模式 U=UDMA66模式
三、SEAGATE(希捷)
希捷科技公司(Seagate Technology)是世界上最大的磁盘驱动器、磁?盘和读写磁头生产厂家,该公司是一直是IBM、COMPAQ、SONY等业界大户的硬盘供应商。希捷还保持着业界第一款10000转硬盘的记录(積架Cheetah系列SCSI)与最大容量(積架三代73GB)的记录,公司的实力由此可见一斑。但?由于希捷一直是以高端应用为主(例如SCSI硬盘),而并不是特别重视低端家用产品的开发,从而导致在DIY一族心目中的地位不如昆腾等硬盘供应商?。好在希捷公司及时注意到了这个问题,不久前投入市场的酷鱼(Barracuda)系列就一扫希捷硬盘以往在单碟容量、转速、噪音、非正常外频下工作稳?定性、综合性能上的劣势。
希捷的硬盘系列从低端到高端的产品名称分别为:U4系列、Medalist(金牌)系列、U8系列、Medalist Pro(金牌Pro)系列、Barracuda(酷鱼)系列。其中Medalist Pro与Barracuda系列是7200转的产品,其他的是5400转的产品。硬盘的型号均以ST开头,现以酷鱼10.2GB硬盘为例来说明。该硬盘的型号是:ST310220A,在ST后第一位数字是代表硬盘的尺寸,3就是该硬盘采用3寸盘片,如今其他规格的硬盘已基本上没有了,所以大家能够见到?的绝大多数硬盘该位数字均不3,3后面的1022代表的是该硬盘的格式化容量是10.22GB,最后一位数字0是代表7200转产品。这一点不要混淆与希捷以前的入门级产品Medalist ST38420A混淆。多数希捷的Medalist Pro系列开始,以结尾的产品均代表7200转硬盘,其它数字结尾(包括1、2)代表5400转的产品。位于型号最后的字母是硬盘的接口类型。希捷硬盘的接口类型字母含义如下:
A=ATA UDMA33或UDMA66 IDE接口 AG为笔记本电脑专用的ATA接口硬盘。
W为ULTRA Wide SCSI,
其数据传输率为40MB每秒 N为ULTRA Narrow SCSI,其数据传输率为20MB每秒。
而ST34501W/FC和ST19101N/FC中的FC(Fibre Channel)表示光纤通道,可提供高达每秒100MB的数据传输率,并且支持热插拔。
硬盘及接口标准的发展历史
一、硬盘的历史
说起硬盘的历史,我们不能不首先提到蓝色巨人IBM所发挥的重要作用,正是IBM发明了硬盘,并且为硬盘的发展做出了一系列重大贡献。在发明磁盘系统之前,计算机使用穿孔纸带、磁带等来存储程序与数据,这些存储方式不仅容量低、速度慢,而且有个大缺陷:它们都是顺序存储,为了读取后面的数据,必须从头开始读,无法实现随机存取数据。
在1956年9月,IBM向世界展示了第一台商用硬盘IBM 350 RAMAC(Random Access Method of Accounting and Control),这套系统的总容量只有5MB,却是使用了50个直径为24英寸的磁盘组成的庞然大物。而在1968年IBM公司又首次提出了“温彻斯特”Winchester技术。“温彻斯特”技术的精髓是:“使用密封、固定并高速旋转的镀磁盘片,磁头沿盘片径向移动,磁头磁头悬浮在高速转动的盘片上方,而不与盘片直接接触”,这便是现代硬盘的原型。在1973年IBM公司制造出第一台采用“温彻期特”技术制造的硬盘,从此硬盘技术的发展有了正确的结构基础。1979年,IBM再次发明了薄膜磁头,为进一步减小硬盘体积、增大容量、提高读写速度提供了可能。70年代末与80年代初是微型计算机的萌芽时期,包括希捷、昆腾、迈拓在内的许多着名硬盘厂商都诞生于这一段时间。1979年,IBM的两位员工Alan Shugart和Finis Conner决定要开发像5.25英寸软驱那样大小的硬盘驱动器,他们离开IBM后组建了希捷公司,次年,希捷发布了第一款适合于微型计算机使用的硬盘,容量为5MB,体积与软驱相仿。
PC时代之前的硬盘系统都具有体积大、容量小、速度慢和价格昂贵的特点,这是因为当时计算机的应用范围还太小,技术与市场之间是一种相互制约的关系,使得包括存储业在内的整个计算机产业的发展都受到了限制。 80年代末期IBM对硬盘发展的又一项重大贡献,即发明了MR(Magneto Resistive)磁头,这种磁头在读取数据时对信号变化相当敏感,使得盘片的存储密度能够比以往20MB每英寸提高了数十倍。1991年IBM生产的3.5英寸的硬盘使用了MR磁头,使硬盘的容量首次达到了1GB,从此硬盘容量开始进入了GB数量级的时代 。1999年9月7日,迈拓公司(Maxtor)_宣布了首块单碟容量高达10.2GB的ATA硬盘,从而把硬盘的容量引入了一个新里程碑。
二、接口标准的发展
(1)IDE和EIDE的由来
最早的IBM PC并不带有硬盘,它的BIOS及DOS 1.0操作系统也不支持任何硬盘,因为系统的内存只有16KB,就连软驱和DOS都是可选件。后来DOS 2引入了子目录系统,并添加了对“大容量”存储设备的支持,于是一些公司开始出售供IBM PC使用的硬盘系统,这些硬盘与一块控制卡、一个独立的电源被一起装在一个外置的盒子里,并通过一条电缆与插在扩展槽中的一块适配器相连,为了使用这样的硬盘,必须从软驱启动,并加载一个专用设备驱动程序。
1983年IBM公司推出了PC/XT,虽然XT仍然使用8088 CPU,但配置却要高得多,加上了一个10MB的内置硬盘,IBM把控制卡的功能集成到一块接口控制卡上,构成了我们常说的硬盘控制器。其接口控制卡上有一块ROM芯片,其中存有硬盘读写程序,直到基于80286处理器的PC/AT的推出,硬盘接口控制程序才被加入到了主板的BIOS中。
PC/XT和PC/AT机器使用的硬盘被称为MFM硬盘或ST-506/412硬盘,MFM(Modified Frequency Molation)是指一种编码方案,而ST-506/412则是希捷开发的一种硬盘接口,ST-506接口不需要任何特殊的电缆及接头,但是它支持的传输速度很低,因此到了1987年左右这种接口就基本上被淘汰了。
迈拓于1983年开发了ESDI(Enhanced Small Drive Interface)接口。这种接口把编解码器放在了硬盘本身之中,它的理论传输速度是ST-506的2~4倍。但由于成本比较高,九十年代后就逐步被淘汰掉了。
IDE(Integrated Drive Electronics)实际上是指把控制器与盘体集成在一起的硬盘驱动器,这样减少了硬盘接口的电缆数目与长度,数据传输的可靠性得到了增强,硬盘制造起来变得更容易,对用户而言,硬盘安装起来也更为方便。IDE接口也叫ATA(Advanced Technology Attachment)接口。
ATA接口最初是在1986年由CDC、康柏和西部数据共同开发的,他们决定使用40芯的电缆,最早的IDE硬盘大小为5英寸,容量为40MB。ATA接口从80年代末期开始逐渐取代了其它老式接口。
80年代末期IBM发明了MR(Magneto Resistive)磁阻磁头,这种磁头在读取数据时对信号变化相当敏感,使得盘片的存储密度能够比以往的20MB/in2提高数十上百倍。1991年,IBM生产的3.5英寸硬盘0663-E12使用了MR磁头,容量首次达到了1GB,从此硬盘容量开始进入了GB数量级,直到今天,大多数硬盘仍然采用MR磁头。
人们在谈论硬盘时经常讲到PIO模式和DMA模式,它们是什么呢?目前硬盘与主机进行数据交换的方式有两种,一种是通过CPU执行I/O端口指令来进行数据的读写;另外,一种是不经过CPU的DMA方式。
PIO模式即Programming Input/Output Model。这种模式使用PC I/O端口指令来传送所有的命令、状态和数据。由于驱动器中有多个缓冲区,对硬盘的读写一般采用I/O串操作指令,这种指令只需一次取指令就可以重复多次地完成I/O操作,因此,达到高的数据传输率是可能的。
DMA即Direct Memory Access。它表示数据不经过CPU,而直接在硬盘和内存之间传送。在多任务操作系统内,如OS/2、Linux、Windows NT等,当磁盘传输数据时,CPU可腾出时间来做其它事情,而在DOS/Windows3.X环境里,CPU不得不等待数据传输完毕,所以在这种情况下,DMA方式的意义并不大。
DMA方式有两种类型:第三方DMA(third-party DMA)和第一方DMA(first-party DMA)(或称总线主控DMA,Busmastering DMA)。第三方DMA通过系统主板上的DMA控制器的仲裁来获得总线和传输数据。而第一方DMA,则完全由接口卡上的逻辑电路来完成,当然这样就增加了总线主控接口的复杂性和成本。现在,所有较新的芯片组均支持总线主控DMA。
(2)SCSI接口
(Small Computer System Interface小型计算机系统接口)是一种与ATA完全不同的接口,它不是专门为硬盘设计的,而是一种总线型的系统接口,每个SCSI总线上可以连接包括SCSI控制卡在内的8个SCSI设备。SCSI的优势在于它支持多种设备,传输速率比ATA接口快得多但价格也很高,独立的总线使得它对CPU的占用率很低。 最早的SCSI是于1979年由美国的Shugart公司(Seagate希捷公司的前身)制订的,90年代初,SCSI发展到了SCSI-2,1995年推出了SCSI-3,其俗称Ultra SCSI, 1997年推出了Ultra 2 SCSI(Fast-40),其采用了LVD(Low Voltage Differential,低电平微分)传输模式,16位的Ultra2SCSI(LVD)接口的最高传输速率可达80MB/S,允许接口电缆的最长为12米,大大增加了设备的灵活性。1998年,更高数据传输率的Ultra160/m SCSI(Wide下的Fast-80)规格正式公布,其最高数据传输率为160MB/s,昆腾推出的Atlas10K和Atlas四代等产品支持Ultra3 SCSI的Ultra160/m传输模式。
SCSI硬盘具备有非常优秀的传输性能。但由于大多数的主板并不内置SCSI接口,这就使得连接SCSI硬盘必须安装相应的SCSI卡,目前关于SCSI卡有三个正式标准,SCSI-1,SCSI-2和SCSI-3,以及一些中间版本,要使SCSI硬盘获得最佳性能就必须保证SCSI卡与SCSI硬盘版本一致(目前较新生产的SCSI硬盘和SCSI卡都是向前兼容的,不一定必须版本一致)。
(3)IEEE1394:IEEE1394又称为Firewire(火线)或P1394,它是一种高速串行总线,现有的IEEE1394标准支持100Mbps、200Mbps和400Mbps的传输速率,将来会达到800Mbps、1600Mbps、3200Mbps甚至更高,如此高的速率使得它可以作为硬盘、DVD、CD-ROM等大容量存储设备的接口。IEEE1394将来有望取代现有的SCSI总线和IDE接口,但是由于成本较高和技术上还不够成熟等原因,目前仍然只有少量使用IEEE1394接口的产品,硬盘就更少了。
⑷ 计算机中的信息都是以什么形式存放的
计算机中所有信息都是以二进制的形式存储在电脑内部的。
二进位计数制仅用两个数码。0和1,所以,任何具有二个不同稳定状态的元件都可用来表示数的某一位。而在实际上具有两种明显稳定状态的元件很多。
例如,氖灯的"亮"和"熄";开关的”开“和”关“; 电压的”高“和”低“、”正“和”负“;纸带上的”有孔“和“无孔”,电路中的”有信号“和”无信号“,磁性材料的南极和北极等等。
利用这些截然不同的状态来代表数字,是很容易实现的。不仅如此,更重要的是两种截然不同的状态不单有量上的差别,而且是有质上的不同。这样就能大大提高机器的抗干扰能力,提高可靠性。
(4)纸带式存储扩展阅读:
二进位计数制的四则运算规则十分简单。而且四则运算最后都可归结为加法运算和移位,这样,电子计算机中的运算器线路也变得十分简单了。不仅如此,线路简化了,速度也就可以提高。这也是十进位计数制所不能相比的。
由于二进位制有包括三进位制在内的其他进位制所没有的优点,所以大多数电子计算机还是采用二进制。
此外,由于二进制中只用二个符号 “ 0” 和“1”,因而可用布尔代数来分析和综合机器中的逻辑线路。这为设计电子计算机线路提供了一个很有用的工具。
⑸ 何谓‘纸带存储’
纸带存储就是程序存储在纸带上。
1943 年1 月:Mark I 自动顺序控制计算机在美国研制成功。整个机器有51 英尺长 、5 吨重 、75万个零部件。该机使用了3304 个继电器 ,60 个开关作为机械只读存储器 。程序存储在纸带上 ,数据可以来自纸带或卡片阅读器。Mark I 被用来为美国海军计算弹道火力表。
1943 年9 月:Williams 和Stibitz 完成了“Relay Interpolator ”,后来命名为“ModelⅡ Re-lay Calculator ”的计算机。这是一台可编程计算机,同样使用纸带输入程序和数据。它运行更可靠,每个数用7 个继电器表示,可进行浮点运算。
1949 年:剑桥大学的Wilkes 和他的小组制成了一台可以存储程序的计算机,输入输出设备仍是纸带。
1949 年:EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer——电子离散变量自动计算机)——第一台使用磁带的计算机。这是一个突破,可以多次在磁带上存储程序。这台机器是John von Neumann 提议建造的。
1950 年:日本东京帝国大学的Yoshiro Nakamats 发明了软磁盘 ,其销售权由IBM公司获得 。由此开创了存储时代的新纪元。
⑹ 世界上最好的数据储存方式是什么
有什么好比较的。最可靠,最廉价,最标准的就是磁带,缺点是顺序存储,随机读取性能不行。cd原来可以取代磁带,也确实有大型cd库。但目前来看,在可靠性上,cd还不如磁带。优点是容量大,可以随机读取。
硬盘的麻烦在于接口还在进化,10年前的硬盘即使保存下来,也会因为接口的改变而无法使用。
固态硬盘和存储卡就是一回事,缺点在于同价格下容量低,也不够可靠
打孔纸卡这种已经淘汰的东西就不用说了
⑺ 最开始怎么存储0和1
不是磁盘,是纸带,纸带上面打着一个个小孔,当光线通过小孔时,光电器件接受光线,形成光电流,产生电平,光线在小孔以外部分时,光电器件没有光电流,产生相反电平,这样数据通过小孔据录下来了,这种存储方法有点像过去的结绳计数,虽然落后,确是现在磁盘的先祖
⑻ 第一台计算机采用的存储设备是什么
主存储器采用汞延迟线、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓、磁芯;外存储器采用磁带。
1946年2月,在美国宾夕法尼亚大学诞生了世界上第一台计算机ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Computer)。
这台计算机由电子管组成,每秒可进行5000次的加法运算,而且采用了着名的数学家冯·诺依曼(Von.Neumann,美籍匈牙利人) 的存储程序的设计思想, 即采用二进制计算、存储程序并在程序控制下自动执行的思想。
以后,这种模式的计算机被称为冯 · 诺依曼机。计算机发展至今, 一直沿用存储程序的思想。这是计算机科学发展史上的一个重要里程碑,它奠定了计算机发展的科学基础。
(8)纸带式存储扩展阅读
世界上第一台电子计算机是个庞然大物:重30余吨,占地约170平方米,肚子里装有18000只电子管。它是1946年2月14日,在美国宾夕法尼亚大学诞生的。
在第二次世界大战中,敌对双方都使用了飞机和火炮,猛烈轰炸对方军事目标。要想打得准,必须精确计算并绘制出射击图表。经查表确定炮口的角度,才能使射出去的炮弹正中飞行目标。但是,每一个数都要做几千次的四则运算才能得出来,十几个人用手摇机械计算机算几个月,才能完成一份图表。
针对这种情况,人们开始研究把电子管作为电子开关来提高计算机的运算速度。许多科学家都参加了实验和研究,终于制成了世界上第一台电子计算机,起名为埃尼阿克。
⑼ 计算机(电脑)外存储器都有哪些
外储存器是指除计算机内存及CPU缓存以外的储存器,此类储存器一般断电后仍然能保存数据。常见的外存储器有硬盘、软盘、光盘、U盘等。
在一个计算机系统中,可以配置多台磁带机、磁盘机,而且带、盘可换,因此可存储大量的信息。但中央处理机不能直接与外存交换信息,而要通过主存储器“中转”。中央处理机可指挥主存储器与外存储器成批地交换信息。
(9)纸带式存储扩展阅读:
外存储器一般比内存储器容量大很多,计算机可以把大量数据和程序存放在外存储器中,并在需要时调用。比较常见的外存储器是磁带存储器和磁盘存储器。
在微型计算机系统中,主要使用磁盘存储器,并有软磁盘存储器和硬磁盘存储器两类,其中软磁盘存储器使用灵活方便,而硬磁盘存储器容量大、存取速度高。如在微机上建立的电算化会计系统就必须使用这两类存储器来存放大量的会计数据信息和系统程序。