外部存储器.ppt

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1、优秀精品课件文档资料,第七章 外部存储器,硬盘 光盘储存系统 移动存储器,计算机存储器系统,外存的特点： 容量大、单位容量成本低、非易失性、寻址和访问速度慢、存储体可更换等。,计算机存储系统,reg、cache、内存,外存,磁存储器,光存储器,磁盘,磁带,软磁盘,硬磁盘,其他磁盘存储器,CD,DVD,DVD-R .,VCD,CD-R .,半导体存储器,Flash电子盘,外部存储器概述,7.1 硬盘系统,硬盘的发展 1956年，IBM发明世界上第一台硬盘（IBM350），1973年，又发明了Winchester(温氏)硬盘（IMB3340）。其核心就是：磁盘片被密封、固定并且不停高速旋转，磁头悬

2、浮于盘片上方沿磁盘径向移动，并且不和盘片接触。后来的硬盘基本都沿用了这一结构。,7.1 硬盘系统,硬盘的发展 体积： 5.25英寸/全高 3.5英寸/半高(用于台式PC) 2.5英寸(用于笔记本PC) 容量：1040MB(8086/286) 100500MB(386/486) 1400GB(目前) 连续传输速率： 100KB/s 50MB/s 平均寻道时间： 80ms 5ms 转速： 3600转/s 10000转/s,7.1.1硬磁盘的结构原理,1.硬磁盘的组成 硬盘内部包括浮动磁头组件、磁头驱动机构、盘体及主轴驱动机构、前置读写控制电路和接口电路等。封装在硬盘的净化腔体内。,硬磁盘的组成,1

3、)磁盘 Media Media的基板是金属或玻璃材质制成，为达到高密度高稳定的质量，基板要求表面光滑平整，不可有任何暇疵，然后再将磁粉Coating 溅渡到基板表面上，最后再涂上保护润滑层。此处有2项高科技，一为，如何制造出不含杂质极细微的磁粉 二为，如何将磁粉均匀的Coating上去. Media不可有任何污染，全程制造均需在高洁净度的Clean Room内，这也是硬盘机要求需在Clean Room才能拆解的原因。,硬盘的内部结构,2)磁头组件及磁头驱动机构： 磁头组件是硬盘中最精密的部位之一，它由读写磁头、传动手臂、传动轴三部份组成。磁头是硬盘技术中最重要和关键的一环，它采用了非接触式头、

4、盘结构，加后电在高速旋转的磁盘表面移动，与盘片之间的间隙只有0.10.3um，这样可以获得很好的数据传输率。,硬磁盘的组成,3)控制电路 硬盘的控制电路位于硬盘背面，将背面电路板的安装螺丝拧下，翻开控制电路板即可见到控制电路。硬盘控制电路分为： 主控制芯片 硬盘数据读写指令等工作 数据传输芯片 将硬盘磁头前置控制电路读取出数据经过校正及变换后，经过数据接口传输到主机系统 高速数据缓存芯片 协调硬盘与主机在数据处理速度上的差异而设的。,硬磁盘的组成,盘体及主轴驱动机构,硬盘的数据传输接口 最常见的数据传输接口有PATA（IDE）、SATA、SCSI三种，前两种接口方式主要应用在个人PC上，而SC

5、SI接口则主要使用在服务器领域。,硬磁盘的组成,硬盘的连线,硬磁盘的组成,IDE电源连线,2. 磁道、扇区和柱面,2. 磁道、扇区和柱面,位密度：磁道单位长度上所存储二进的个数（bPI）。 道密度：半径方向单位长度上的磁道个数（TPI）。 面密度：=位密度*道密度,3. 记录格式,每一扇区除存放512字节的用户数据外，还存放着用于同步、数据定位、数据校验等作用的辅助数据，这些数据一般只作用于硬盘内部。,7.1.2 硬磁盘的性能指标,1.容量 容量永远是硬磁盘最重要的指标,其中单碟容量是硬盘相当重要的参数之一，一定程度上决定着硬盘的档次高低。硬盘是由多个存储碟片组合而成的，而单碟容量就是一个存储

6、碟所能存储的最大数据量。硬盘厂商在增加硬盘容量时，可以通过两种手段：一个是增加存储碟片的数量，但受到硬盘整体体积和生产成本的限制，碟片数量都受到限制，一般都在5片以内；而另一个办法就是增加单碟容量。靠增加碟片来扩充容量满足不断增长的存储容量的需求是不可行的。只有提高每张碟片的容量才能从根本上解决这个问题。目前主流硬盘的单碟容量大都在80GB以上。 面密度 = 位密度磁道密度（Mb/平方英寸或Gbit/平方英寸）,7.1.3 硬盘的使用,硬盘在使用之前必须经过低级格式化、分区和高级格式化三个步骤。 1. 低级格式化 一般硬盘在出厂之前都做过低级格式化，低级格式化和操作系统无关。 低级格式化的作用

7、：低级格式化的主要作用用以下几种： 测试硬盘介质，对已损坏的磁道和扇区做“坏”标记。 写入扇区ID，清空扇区内容 ，每一块的开头部分写入一个扇区ID并且清空数据区。 设置交错因子,7.1.2 硬磁盘的性能指标,1.容量 容量永远是硬磁盘最重要的指标,其中单碟容量是硬盘相当重要的参数之一，一定程度上决定着硬盘的档次高低。硬盘是由多个存储碟片组合而成的，而单碟容量就是一个存储碟所能存储的最大数据量。硬盘厂商在增加硬盘容量时，可以通过两种手段：一个是增加存储碟片的数量，但受到硬盘整体体积和生产成本的限制，碟片数量都受到限制，一般都在5片以内；而另一个办法就是增加单碟容量。靠增加碟片来扩充容量满足不断

8、增长的存储容量的需求是不可行的。只有提高每张碟片的容量才能从根本上解决这个问题。目前主流硬盘的单碟容量大都在80GB以上。 面密度 = 位密度磁道密度（Mb/平方英寸或Gbit/平方英寸）,7.1.3 硬盘的使用,硬盘在使用之前必须经过低级格式化、分区和高级格式化三个步骤。 1. 低级格式化 一般硬盘在出厂之前都做过低级格式化，低级格式化和操作系统无关。 低级格式化的作用：低级格式化的主要作用用以下几种： 测试硬盘介质，对已损坏的磁道和扇区做“坏”标记。 写入扇区ID，清空扇区内容 ，每一块的开头部分写入一个扇区ID并且清空数据区。 设置交错因子,7.1.2 硬磁盘的性能指标,1.容量 容量永

9、远是硬磁盘最重要的指标,其中单碟容量是硬盘相当重要的参数之一，一定程度上决定着硬盘的档次高低。硬盘是由多个存储碟片组合而成的，而单碟容量就是一个存储碟所能存储的最大数据量。硬盘厂商在增加硬盘容量时，可以通过两种手段：一个是增加存储碟片的数量，但受到硬盘整体体积和生产成本的限制，碟片数量都受到限制，一般都在5片以内；而另一个办法就是增加单碟容量。靠增加碟片来扩充容量满足不断增长的存储容量的需求是不可行的。只有提高每张碟片的容量才能从根本上解决这个问题。目前主流硬盘的单碟容量大都在80GB以上。 面密度 = 位密度磁道密度（Mb/平方英寸或Gbit/平方英寸）,7.1.2 硬磁盘的性能指标,2.

10、最大内部数据传输率 是指磁头至硬盘缓存间的最大数据传输率，一般取决于硬盘的盘片转速和盘片线密度(指同一磁道上的数据容量)。注意，在这项指标中常常使用Mb/s或Mbps为单位，这是兆位/秒的意思，如果需要转换成MB/s(兆字节/秒)，就必须将Mbps数据除以8(一字节8位数)。例如，某硬盘给出的最大内部数据传输率为683Mbps，如果按MB/s计算就只有85.37MB/s左右。 ）,7.1.2 硬磁盘的性能指标,3.主轴转速 硬盘的主轴转速是决定硬盘内部数据传输率的决定因素之一，它在很大程度上决定了硬盘的速度，同时也是区别硬盘档次的重要标志。目前硬盘的有速度有5400、5600、6400、720

11、0、10000、甚至15000转/分钟。,7.1.2 硬磁盘的性能指标,4.寻道时间 该指标是指硬盘磁头移动到数据所在磁道而所用的时间，单位为毫秒(ms)。平均寻道时间则为磁头移动到正中间的磁道需要的时间。注意它与平均访问时间的差别。硬盘的平均寻道时间越小性能则越高，现在一般选用平均寻道时间在10ms以下的硬盘。,7.1.2 硬磁盘的性能指标,5. 高速缓存 该指标指在硬盘内部的高速存储器。目前硬盘的高速缓存一般为2MB8MB，SCSI硬盘的更大。购买时最好选用缓存为8M以上的硬盘）,7.1.2 硬磁盘的性能指标,6. S.M.A.R.T S.M.A.R.T：该指标的英文全称是SelfMoni

12、toring AnalysisReporting Technology，中文含义是自动监测分析报告技术。这项技术指标使得硬盘可以监测和分析自己的工作状态和性能，并将其显示出来。用户可以随时了解硬盘的运行状况，遇到紧急情况时，可以采取适当措施，确保硬盘中的数据不受损失。采用这种技术以后，硬盘的可靠性得到了很大的提高。,7.1.3 分区和格式化,硬盘在使用之前必须经过低级格式化、分区和高级格式化三个步骤。 1. 低级格式化 一般硬盘在出厂之前都做过低级格式化，低级格式化和操作系统无关。 低级格式化的作用：低级格式化的主要作用用以下几种： 测试硬盘介质，对已损坏的磁道和扇区做“坏”标记。 写入扇区I

13、D，清空扇区内容 ，每一块的开头部分写入一个扇区ID并且清空数据区。 设置交错因子,7.1.3 硬盘的使用,标准记录： 分区记录： 位密度外低内高; 位密度相等; 浪费存储能力； 充分利用存储能力； 数据传输速率相等。 数据传输速率外高内低。,7.1.3 硬盘的使用,2. 分区(DOS中使用FDISK) 将硬盘分成多个分区，每个分区可支持不同的操作系统。DOS分区可分为一个主分区和一个扩展分区，扩展分区又可分成多个逻辑分区，每个分区对应一个逻辑磁盘。,主引导 记录,分区1 （DOS分区）,分区2 （扩展分区）,分区3 （其他分区）,分区3 （其他分区）,主引导记录格式,硬盘文件系统,簇：磁盘空

14、间的基本配置单位，一个文件总是占据整数个簇的空间，一个文件如果包含多个簇，则建立一种链式结构。 FAT16，FAT32和NTFS FAT16：我们以前用的DOS、Windows 95都使用FAT16文件系统。它最大可以管理大到2GB的分区，但每个分区最多只能有65535个簇（簇是磁盘空间的配置单位）。 FAT32：随着大容量硬盘的出现，从Windows 98开始，FAT32开始流行。它是FAT16的增强版本，可以支持大到2TB的分区。FAT32使用的簇比FAT16小，从而有效地节约了硬盘空间。 NTFS：微软Windows NT内核的系列操作系统支持，NTFS也是以簇为单位来存储数据文件，但N

15、TFS中簇的大小并不依赖于磁盘或分区的大小。,3. 高级格式化(DOS中使用FORMAT) 将全部扇区分成引导区、文件分配表(FAT)、文件根目录表和数据区四个区域。 引导区：磁盘参数和引导程序等。,文件分配表(FAT)：数据区的每一个簇对应文件分配表中的两个字节，表示该簇被某文件占用并指明该文件下一簇。 文件根目录：一个文件的目录称为一个目录项。存放文件名、修改日期时间、文件长度及起始簇。,7.1.3 硬盘的使用,查目录找所需要的文件,找到该文件的起始簇号,根据起始簇号查FAT表计算文件在磁盘中的具体位置,读出所需要的文件,硬盘文件系统,FAT16的文件分配表,FAT文件系统的优点 文件系统

16、所占容量与计算机的开销少； 支持各种操作系统可移植； 方便的用于传送数据。 FAT文件系统的缺点 容易受损害 FAT文件系统损坏时，计算机就要瘫痪或者不正常关机 单用户 不保存文件的权限信息；只包含隐藏、只读等公共属性 非最佳更新策略 在磁盘的第一个扇区保存其目录信息 没有防止碎片的最佳措施,硬盘文件系统,(2)NTFS文件系统(New Technology File System) windows 2000 Server推荐使用的高性能文件系统； 它支持许多新的文件安全、存储和容错功能； 设计目标是在大容量的硬盘上能够很快地执行读、写和搜索等标准的文件操作，甚至包括文件系统恢复等高级操作；

17、NTFS文件系统包括了文件服务器和高端个人计算机所需的安全特性； 还支持对于关键数据、十分重要的数据访问控制和私有权限; 是惟一允许为单个文件指定权限的文件系统。,硬盘文件系统,优点： 更为安全的文件保障，提供文件加密，能够大大提高信息的安全性。 更好的磁盘压缩功能； 支持最大达2TB的大硬盘，并且随着磁盘容量的增大，NTFS的性能不像FAT那样随之降低； 可以赋予单个文件和文件夹权限：对同一个文件或者文件夹为不同用户可以指定不同的权限；可以为单个用户设置权限; 恢复能力：用户在NTFS卷中很少需要运行磁盘修复程序。在系统崩溃事件中，NTFS文件系统使用日志文件和复查点信息自动恢复文件系统的一

18、致性；,硬盘文件系统,可以在NTFS卷中压缩单个文件和文件夹。且用户不需要使用解压软件将这些文件展开，而直接读写压缩文件； 支持活动目录和域：可以帮助用户方便灵活地查看和控制网络资源； 支持稀疏文件：应用程序生成的一种特殊文件，它的文件尺寸非常大，但实际上只需要很少的磁盘空间；NTFS只需要给这种文件实际写入的数据分配磁盘存储空间； 支持磁盘配额：可以管理和控制每个用户所能使用的最大磁盘空间。,硬盘文件系统,NTFS的安全特性 许可权定义用户或组可以访问哪些文件或记录，并不同为的用户提供不同的访问等级； 审计可将与NTFS安全有关的事件记录到安全记录中，可利用“事件查看器”进行查看； 拥有权记

19、住文件的所属关系，创建文件或目录的用户拥有对它的全部权限；管理员或个别具有相应许可的人可以接受文件或目录的拥有权。,硬盘文件系统,上次访问时间标记； 自动缓写功能基于记录的文件系统，记录文件和目录的变化，记录在系统失效情况下如何取消（undo）和重作（redo）这些变更； 热修复功能当扇区发生写故障时，NTFS会自动进行检测，把有故障的簇加上不能使用标记，并写入新簇； 磁盘镜像功能 文件加密,硬盘文件系统,各种文件系统的比较,7.2 光盘存储系统,基本概念 1.CDROM光盘。CDROM（Compact Disk Read Only Memory），意译为只读式紧凑光盘。出现于1983年，19

20、88年订为国际标准。CDROM利用聚焦成1m直径光斑的780nm的高能量激光束在存储介质上进行光学读写而获得的。CDROM光盘 上有一条从内向外由凹坑 和凸区（平坦表面）相互 交替组成的连续的螺旋形 路径，在这条路径上，每 个信号元素所占的长度是 相等的。,7.2 光盘存储系统,读盘原理 光盘上存储的各种类型的信息（音乐（Audio）、数据（Data）视频（Video）等），都经过数字化处理变成“0“与“1“，其所对应的就是光盘上的Pits（凹点）和Lands（平面）。当激光映射到盘片上时，如果是照在Lands上，那么就会有70到80激光被反射回；如果照在Pits上，就无法反射回激光。根据反射

21、和无反射的情况，光盘驱动器就可以解读“0“或“1“的数字编码了。,7.2 光盘存储系统,1、光驱的前面板,7.2 光盘存储系统,2、光驱的后面板,7.2 光盘存储系统,底部结构 包括：伺服系统、控制系统和主控电路等组成部分。,7.2 光盘存储系统,机芯结构 .激光头组件 .主轴马达 .光盘托架 .启动机构,7.2.1 光盘的种类,目前光盘储存系统有CD和DVD两类： CD：存储容量约650MB，按读写属性可分为只读、一次可写，可擦写三种。 DVD：可双面存储信息，而且每面可存储两层信息。 单面单层4.7GB，双面单层9.4GB，双面双层17 GB。,CD类光盘按应用和介质分类,CD-DA(Di

22、gital Audio)：激光唱盘。 CD-ROM(Read Only Memory)：只读光盘，作为电子出版物载体。 PhotoCD：Kodak公司制定的，用压缩方式存储数字照片的CD格式标准。 CD-I(Interactive)：一种支持交互的CD技术规范。 VCD(Video CD)：用MPEG-1压缩方式存储数字化视频和音频的CD标准。其视频分辨率约为240X320，伴音为双声道立体声，播放时间约74分钟。 CD-R(Recordable)：可写入的介质光盘，可分多次写入。 CD-RW(ReWritable)：可擦写的介质盘。,CD的基本结构及原理,激光唱盘、CD-ROM、数字激光视盘

23、等统称为CD盘。CD盘主要由保护层、反射激光的铝反射层、刻槽和聚碳脂衬垫组成，如图所示。,CD的基本结构及原理,数据是怎样写入到CD盘上的 CD盘上的数据是用压模(stamper)冲压而成的，而压模是用原版盘(master disc)制成的。在制作原版盘时，是用编码后的二进制数据去调制聚焦激光束，如果写入的数据为“0”，就不让激光束通过，写入“1”时，就让激光束通过，或者相反。在制作原版盘的玻璃盘上涂有感光胶，曝了光的地方经化学处理后就形成凹坑，没有曝光的地方保持原样，二进制信息就以这样的形式刻录在原 版盘上。在经过化学处理后的玻 璃盘表面上镀一层金属，用这种 盘去制作母盘(mother di

24、sc)， 然后用母盘制作压模，再用压 模去大批量复制。,CD的基本结构及原理,据是怎样从CD盘读出的 光学读出头是CD系统的核心部件之一，它由光电检测器、透镜、激光束分离器、激光器等元件组成，它的结构如图11-06所示。激光器发出的激光经过几个透镜聚焦后到达光盘，从光盘上反射回来的激光束沿 原来的光路返回，到达激光束分离器 后反射到光电检测器，由光电检测器 把光信号变成电信号，再经过电子线 路处理后还原成原来的二进制数据。,CD的基本结构及原理,CD的基本结构及原理,CDR盘片的基本结构及原理 CD-R标准是飞利浦公司于1990年制定的，被称作橙皮书Part。具有与一般CD盘片相同的外观尺寸，

25、它上面所记载资料的方式与一般CD光盘片一样，也是利用激光的反射来读取资料，所以CDR盘片可以放在CDROM上读取。 在CDR盘片上以连续的槽沟(Groove)取代“坑”，并组成螺旋状的轨道(Track)，而“坑”就被记录在这些槽沟内。在空白的盘片上，槽沟有几个重要的用途，包括转速控制、寻道控制及时间指示等。在槽沟上面是感光层(有机染料，Organic dye material)及反射层(黄金，Gold)，最后再加上保护层及印刷层。,CD的基本结构及原理,CD-RW光盘的读写原理 CD-RW的刻录原理与CD-R的刻录、播放原理大同小异。不同之处在于CD-RW利用“相变”原理，而不是“变形”。利用

26、Laser将相变材料加热到熔点以上，再进行快速冷却，就会固定在原子排序不整齐的非晶体状态。 CD-RW的数据清除原理 热力学上，将被Laser照到的非晶体状态视为不稳定状态。因此，从外部提供充分的能量即可恢复到 晶体状态。这就是CD-RW的数 据消除原理。此时，恢复到晶 体状态的温度被称之为晶化温 度（Tc）。 只要调整激光强 度就可自由自在地写入或清 除数据。,7.2.2 光盘存储系统,为了使光盘具备多重会话能力，产生CD-ROM XA扩展标准(模式2)。包括两种格式。,同步 (12字节),头部 (8字节),用户数据 (2048字节),纠错/检错码(284字节),同步 (12字节),头部 (

27、8字节),用户数据 (2048字节),纠错码 (280字节),模式2，格式1,子头部 (8字节),检错码 (4字节),模式1,同步 (12字节),头部 (8字节),用户数据 (2324字节),模式2，格式2,子头部 (8字节),检错码 (4字节),7.2.3 DVD的基本结构及原理,1994年9月，日本的PIONEER（先锋）公司宣布将推出一种尺寸与CD-ROM相同、容量却要大8倍的新型光存储介质DVD。DVD光盘的构造与CD光盘基本相同，直径都是12cm，存储密度则比后者大得多，单层单面的DVD光盘的容量即高达4.7GB，是CD光盘的7倍多，双层双面的容量更是高达17GB。这主要得益于DVD

28、光盘上记录数据的凹坑尺寸和轨道间距都比CD光盘小，因此大大提高了数据的存储密度。DVD的超大容量使它能提供比CD更好的音质和图像质量。DVD-Video 采用MPEG2视频压缩技术，支持8种语言，可播放135分钟的高清晰影片；DVD-Audio则采用96kHz的采样率和24位的采样，这些性能指标都比对应的CD规格高得多。,7.2.3 DVD的基本结构及原理,DVD的主要规格 DVD主要有：DVD-ROM、DVD-Video、DVD-Audio、DVD-R、DVD-RW、DVD-RAM等。 1.DVD-ROM DVD-ROM是用来读取数字资料的DVD规格，总共有四种容量，分别为4.7GB、8.5

29、GB、9.4GB、17GB，硬件产品称为只读式DVD-ROM光驱。 DVD光盘的规格 名称 格式 容量 DVD-5 单面单层 4.7GB DVD-9 单面双层 8.5GB DVD-10 双面单层 9.4GB DVD-18 双面双层 17GB,7.2.3 DVD的基本结构及原理,DVD-Video DVD-Video是用来储存数字影音资料的DVD规格，DVD-Video与Video CD都是采用视讯压缩的技术，不同的是Video CD是用MPEG-1技术的应用，所使用的是固定式的位速率压缩；而DVD-Video是采用MPEG-2的视讯压缩技术，所使用的是可变位速率技术，MPEG-2它提高了画质并

30、减低了失真率，所以在整体的画质上提升很多,7.2.3 DVD的基本结构及原理,DVD-Audio DVD-Audio是用来读取数字音乐资料的DVD光盘片，大多着重于超高音质的表现，主要是应用在消费性电子的领域，其硬件产品称之为DVD音乐光驱(DVD-Audio光驱)。DVD-Audio可说是CD-Audio的延伸产品，采用96KHz的取样频率，其取样量为24bits，每秒流量大约为384Kbps，还可以选用音乐的储存格式，例如：AC-3、DTS等。,7.2.3 DVD的基本结构及原理,DVD-R DVD-R是可以写入一次数字资料的DVD规格，其硬件产品称之为单次写入式数字多功能光驱(DVD-R

31、光驱)，然而第一代3.95GB的容量无法配合容量4.7GB（DVD-5）的DVD-ROM在软件制作方面的应用，因此才会有第二代4.7GB DVD-R的诞生。DVD-R是用有机染料当作纪录，其原理与CD-R的烧录方式相类似，是利用激光1在染料层上刻出pit纪录资料，可以提供DVD-ROM读取，也可以在DVD-Video播放机里播放。,7.2.3 DVD的基本结构及原理,DVD-RAM DVD-RAM在目前用到的范围很广，有点类似计算机上的MO机，主要分为计算机专用与家电专用两种。在家电方面，目前只有 松下有在研发(DRM-E10)，储存容量为4.7GB，可以重复读写数字资料的DVD规格。另外在计

32、算机方面，硬件产品称为可覆写式数字多功能光驱(DVD-RAM 光驱)，然而第一代2.6GB的容量与DVD-ROM容量相差太大，因此有后续第二代4.7GB DVD-RAM的诞生。至于兼容性的问题，DVD-RAM光盘片有TYPE 1和TYPE II两种规格的片子，其中TYPE II的片子，可以从卡夹式保护外壳中拿出来，以方便一般的DVD机器播放。,7.2.3 DVD的基本结构及原理,DVDRW 继DVD-RAM之后，DVD联盟（DVD Forum）所提出的第二种可以重复读写数字资料的DVD规格，其硬件产品称之为可覆写式数字多功能光驱(DVD-RW光驱)，其主导的厂商有先锋，参与制造的厂商有三星、夏

33、普、SONY等。 DVD+RW是DVD系统里面的可多次写入DVD光驱，它的定位有点类似CD-RW的感觉，这是由三菱、理光、飞利浦、惠普、Yamaha等公司所力推的产品。第二代的DVDRW它的光盘容量将会规定是4.7GB，而且除了可以烧录DVDRW的片子外，还可以支持烧录DVD-R、DVD-RW、CD-R、CD-RW这些光盘片。,7.2.4 CD和DVD技术,CD和DVD采用类似的技术，两种盘都是同样的尺寸（直径为120mm，厚度为1.2mm，中心，孔洞直径15mm），盘上都有以聚碳酸脂基印制的凹陷和平地。,7.2.5 光盘驱动器,光盘驱动器就是我们平常所说的光驱（CD-ROM），读取光盘信息的

34、设备。光盘存储容量大,价格便宜,保存时间长,适宜保存大量的数据,如声音、图像、动画、视频信息、电影等多媒体信息。光盘驱动器有CDROM、CDR 、 CDRW,、 DVD-ROM及其盘片DVD-R、DVD-RW。,7.2.5 光盘驱动器,1.光盘驱动器构成,7.2.5 光盘驱动器,2. 光盘驱动器的分类,7.2.5 光盘驱动器,3、光驱的性能指标 1、数据传输率 表明光驱从光盘上读取数据的快慢。 单速：是指最初的光驱读取速率150KB/S 倍速：指是最初光驱读取速率的多少倍的读取速率的光驱。 2、平均读取时间（Average Seek Time) 是指CD-ROM从光头定位到开始读盘的时间，一般

35、是越小越好。不能超过95ms。 3、缓存（CACHE或BUFFER MEMORY表示）作用是提供一个数据的缓冲区域，将读取的数据暂时保存，然后一次性进行传输和转换。CACHE一般最少要有128K，现在的光驱一般是256K或者512K的。缓存是越大越好。 4、光驱的容错性能 是指光驱读取质量不太好的光盘的能力，容错性能越强，光驱能读的“烂盘”越多。,7.2.5 光盘驱动器,5、 光盘驱动器的转速控制 恒定线速度（CLV）CLV（Constant Linear Velocity,恒定线速度）,读取光盘内圈和外圈数据时，光驱马达的转速是不同，读出的数据传输率保持不变。 优点：光驱读取性能稳定、容错性

36、能比较高； 缺点：浪费了主轴的工作效率（读取外圈时降低马达速转） 恒定角速度（CAV）CAV（Constant Angular Velocity,恒定角速度）,保持光驱马达转速恒定，其数据传输率是可变的。 优点：读盘速度不断提高；避免太多加速或减速控制，可减少发热量。缺点：容错性能有所下降。 部分恒定角速度（PCAV） 当激光头读不出数据时，主轴速度降低一半，如果再读不出来，再降低一半，如此反复，直到读取数据为止。 优点：即提高了速度，又兼顾了容错性能。,7.2.5 光盘驱动器,6、接口类型 两种接口：内置IDE和SCSI接口，外置有SCSI、USB和并行口三种。 一般的用户应该都是IDE口的

37、，SCSI接口的光驱必须配用SCSI接口卡，安装比较烦琐，但是有占用CPU资源少，工作稳定的优点，所以在网络服务器中广泛采用。,7.3.1 移动盘,移动盘主要包括两类，第一类是由半导体存储器为存储内核，这一类主要是U盘。另外一类是以硬磁盘为存储内核，通常称这一类为移动硬盘。两类移动存储器都使用计算机的通用接口，目前使用的接口主要是USB接口，但移动硬盘也有使用其它的接口的，如并行口和IEEE-1394。,1. U盘,“U盘”即USB盘的简称，而优盘只是U盘的谐音称呼。U盘是闪存的一种，因此也叫闪盘。最初设计U盘的想法是什么？简单地说，在没有局域网相连的电脑之间进行较大数据或文件交换一直是一件很

38、麻烦的事，为了要完成此项工作，只能求助于高容量的存储设备如ZIP盘、MO盘、刻录机等，但它们都需要额外的物理驱动器，然而这些驱动器并没有也不可能像软驱一样成为电脑的标准配置。这样，U盘的出现正好为有这样需要的人所设计的。发明专利持有者之一、哈尔滨朗科科技有限公司总裁吕正彬， U盘的推出，是中国在计算机存储领域二十年来唯一属于中国人的原创性发明专利成果。,1. U盘,说到U盘的优点，不言而喻，容量大、速度快、体积小、抗震强、功耗低、寿命长，U盘已逐渐成为移动存储领域的新宠。,U盘的特点,1、容量大 U盘的容量最低为32MB 相当于23张软盘。 2、传输速度快 现在主流U盘的接口类型USB1.0速

39、度较慢,随着USB2.0技术的成熟，U盘的传输速度会有所提高。 3、稳定性 目前U盘相应的推出了U-SAFE技术，较好地避免文件丢失之类情况。 4、数据安全 现在的U盘在抗震性能强,防潮防磁，耐高低温（-40C +85C）都有所改善，因此U盘至少可擦写1,000,000次 数据可保存10年。,U盘的分类,U盘的款式多种多样，但是可以归为两大类：一是磁盘型，这类U盘被系统识别为本地磁盘；二是移动型，这类U盘被系统识别为移动磁盘。此外还有一些具有有特别功能的盘。 1、邮箱功能型U盘 2、遥控型U盘 3、杀毒型U盘 4、安全型U盘,使用U盘时的注意事项,1. 当插入U盘后，最好不要立即拔出。特别是不

40、要反复立即插拔，因为操作系统需要一定的反应时间，中间的间隔最好在5秒以上。 2. 慎用密码，若密码丢失，则数据将无法打开 3. U盘上有一个写保护开关，不要在U盘插入电脑时拨动此开关，以防损坏。 4. U盘虽然有很多优点，但数据也不是万无一失的，掌握正确的使用方法是关键。,2. 移动硬盘,移动硬盘实际上就是硬盘采用了USB接口或IEEE-1394接口，较早的移动硬盘都是由2.5英寸的笔记本硬盘构成的，随着小型和微型硬盘的发展，新型的移动硬盘也逐步采用1.8英寸、1英寸的硬盘，使得移动硬盘的体积更小。,7.3.2 存储卡,存储卡：也叫闪存卡（Flash Card）是利用闪存（Flash Memo

41、ry）技术达到存储电子信息的存储器，一般应用在数码相机，掌上电脑，MP3等小型数码产品中作为存储介质，所以样子小巧，有如一张卡片，所以称之为闪存卡。 CF（CompactFlash）卡 SM（SmartMedia）卡 MMC（MultiMediaCards）卡 SD（Secure Digital Card）卡 记忆棒（Memory Stick）,1. CFCompactFlash,CF存储卡是由美国SanDisk公司于1994年研制成功的，CF卡的大小为43mm36mm3.3mm，CF卡同时支持3.3伏和5伏的电压，可以在这两种电压下工作。它有两种接口标准：CF Type 和CF Type I

42、，从物理结构上来看，CF Type 卡和CF Type I卡的每个插孔的间隔大小一样,但是CF Type 卡比CF Type I卡厚一些，为5mm。CF Type I卡看起来只有Type 厚度的一半。另外，Type 比Tpye I插槽要宽，所以CF Type卡不能在Type I卡插槽上使用。CF卡主要在佳能、柯达、尼康等数码相机上使用。,2. SMSmart Media Card,SM卡是日本东芝研制开发的小型存储卡，SM卡体积很小，其尺寸为45mm37mm0.76mm，且很轻很薄，全重只有约1.8克。与大部分数码存储卡不同的是，SM卡由塑胶制成。存贮卡上只有闪烁存储器模块和接口电路，SM卡本

43、身没有控制芯片，所以兼容性相对较差，没有被厂商广泛推广，SM卡只有在富士、奥林巴斯和三星的老款数码相机里面使用，新推出的数码相机里面已经基本不再采用SM卡的了。,4. SDSecure Digital Card,SD卡是由日本松下公司、东芝公司和美国SanDisk公司于1999年8月共同研制开发而成的。SD卡是根据MMC卡开发的，但是基本上两者还是不同的产品，只是在设计时考虑到兼容问题，所以在大多数情况下这两种产品能够互换，它比MMC卡多了一个进行数据著作权保护功能。多用于MP3、数码相机、电子图书、微型电脑和AV器材等。尺寸大小比MMC卡略微厚一些，为32mm24mm2.1mm。,5. MS

44、Memory Stick Card,MS卡由Sony公司于1997年研发推出，因其在形状上成长方形，所以我们又管它叫作“记忆棒”。目前只有索尼公司对其支持。与其他存储卡不同，Memory Stick规格是非公开的，目前只有SONY的数码设备上使用。从尺寸规格上讲MS卡有普通棒、高速棒Memory Stick Pro和短棒Memory Stick DUO三种，其中普通棒和高速棒的外型尺寸同为50mm21mm2.8mm。不同在于高速棒在存储卡的文件版权保护上比普通棒有所提高，加入了独立写保护开关，内含控制器，支持版权保护技术，拥有更高的读写速度，在存储容量上也有所提升。而短棒长度约为普通棒的1/2，通过一个适配器，可以像普通棒一样使用。记忆棒目前主要在索尼数码摄像机、照相机上使用。,