辅助存储器介绍

目录

1. 基本概念2. 辅存的种类3. 磁表明存储器的技术指标3.1 基本概念3.2 技术指标3.3 计算技术指标

1. 基本概念

1. 计算机的存储系统

可以看到，计算机的存储系统可以分为：

辅存： 辅助存储器，也叫外存储器，读取速度最慢，容量最大，价格最低。其实辅存可以被看作外设。

主存： 也叫内存，位于主板上，CPU可以直接从内存中读取数据。（实际操作中其实是CPU先去缓存cache中找数据，找不到再去内存读，一般找到的概率高于90%，但这一过程对于用户是透明的。）主存的读写速度高于辅存（能达到1000倍），但容量小于辅存。

缓存： cache，位于CPU内部，速度很快，是主存读取速度的10倍，但容量很小，价格贵。

CPU内部寄存器： CPU包括运算器和控制器，其中的寄存器有数据寄存器DR，地址寄存器AR，程序计数器PC，指令寄存器IR等。

OK，这大概就是计算机的存储器系统，我们今天讨论的是最底层的辅存。

2. 辅存的种类

辅存可分为以下三类：磁表面存储器、光存储器、半导体存储器

3. 磁表明存储器的技术指标

3.1 基本概念

1. 磁道

存储在介质表面上的信息的磁化轨迹。

2. 柱面

在磁盘存储器中，对有多个盘片构成的盘组中，由处于同一半径的磁道组成的一个圆柱面。

注意：柱面数 = 磁道数

磁道与柱面的关系大致是这样：

3. 道密度

半径方向单位长度磁道数。

4. 位密度

磁道方向上单位长度记录的二进制位数。

道密度与位密度的示意图：

3.2 技术指标

1. 存储密度

单位长度或单位面积磁层表面所存储的二进制信息量。

2. 存储容量

指磁表面存储器所能存储的二进制信息总量。

3. 寻址时间

磁头从启动到找到存储位置的时间称为寻址时间，分成找道时间和等待时间。

找道时间Ts： 指的是磁头从当前磁道移动到目标磁道的时间，一般以平均找道时间表示。

等待时间Tw： 指的找道完成后，磁头等待读写区域旋转到磁头正下方所需要的等待时间，一般也以平均等待时间表示，平均等待时间为磁盘旋转半圈的时间。

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。

数据传输率D=单磁道容量/转一圈时间

3.3 计算技术指标

【例题】

设磁盘组有20个可用记录面；存储区域内直径为2.36英寸，外直径5.00英寸；道密度为1250TPI，内层位密度52400bpi，转速为2400rpm，(其中TPI表示每英寸磁道数，bpi表示每英寸位数)。问： (1) 共有多少个柱面？ (2)每道存储多少字节？ (3)盘组总存储容量是多少？ (4)数据传输率是多少?

【解答】

先说明，一般认为每个磁道存储的位数相同。

（1）柱面数 = 磁道数 = （5.00 - 2.36） * 1250 = 3300

（2）2.36 * pi * 52400 / 8 / 1024 = 47.4KB

（3）20 * 3300 * 47.4 / 1024 = 3055.11MB

（4）转速位2400r/min，故转一圈要1/40s，一个磁道有47.4KB，故数据传输率 = 47.4 / （1/40）/1024 = 1.85MB/s