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大学计算机基础第四章.ppt

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大学计算机基础第四章.ppt

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文档介绍

文档介绍:4-1 移动存储器
4-1-1 移动存储器的分类
移动存储器是指便携式的数据存储装置,指带
有存储介质且(一般)自身具有读写介质的功能,
不需要或很少需要其他装置(例如计算机)的协助。
现代的移动存储主要有移动硬盘、USB的辅助信息,不完全是硬盘传输的数据,简单的用8来换算,将无法得到真实的内部数据传输率数值。
第十二页,共四十六页。
硬盘的数据传输率分为突发数据传输率(外部)和持续传输率(内部)
突发数据传输率也称为外部传输率,或接口传输率,即微机系统总线与硬盘缓冲区之间的数据传输率,它与硬盘接口类型和硬盘缓冲区容量大小有关,支持ATA-133(IDE)的硬盘传输率可达133MB/s ,而SATA 接口的硬盘传输率可达150MB/s, SATA 。
持续传输率也称为内部传输率,它反映硬盘缓冲区与硬盘磁头之间交换数据的速度。内部传输率依赖硬盘的主轴旋转速度。在单碟容量相同时,转速高的硬盘的内部传输率高。目前家用级硬盘,内部数据传输率基本还停留在70~90 MB/s .内部传输率可以明确表现出硬盘的读写速度,它的高低才是评价一个硬盘整体性能的决定性因素,它是衡量硬盘性能的真正标准。
第十三页,共四十六页。
高速缓冲区CACHE
RAM的速度要比硬盘快几百倍,人们在硬盘中设计了一个专门的存储器—— 一个速度很快的RAM,称为高速缓冲存储器。这样,往硬盘上存储数据时,只要把数据写到CACHE中,直到磁盘空闲时才把高速缓存中的数据写入硬盘,而CPU则不用管它;读盘时,系统检查数据是否在高速缓存中,如果有需要读的数据,则被选中,就可以直接从CACHE中把它读出来,而不用花大量的时间去等待硬盘读出数据,从而提高了CPU工作效率。通常硬盘容量越大,缓冲区越大,因此即使是EIDE接口的硬盘,为了提高性能,至少也要拥有256KB的高速缓存。目前硬盘的高速缓冲在8MB-16MB。
第十四页,共四十六页。
4-4 硬盘驱动器的接口标准
一般硬盘的接口有三类:
IDE(AT或ATX)(并口)类
SATA(串口): SATA、SATAⅡ、SATAⅢ
SCSI(用于苹果机、中高端服务器、高档工作站)
IDE接口
SATA接口
第十五页,共四十六页。
4-4-1 ATA硬盘接口标准
ATA接口标准是IDE硬盘的特定接口标准。ATA/IDE推出在1986年,作为一种工业标准,沿用至今。
1993年推出一个扩展的ATA接口标准,即ATA-2。这个标准增加了快速的PIO模式和DMA模式;
改进了硬盘的自动识别功能,这对于即插即用(PnP)和与后续标准的兼容性都具有重要作用;支持LBA模式。后又推出ATA-3标准。
第十六页,共四十六页。
PIO模式与DMA模式
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的PIO模式;另一种是不经过CPU的DMA方式。
PIO(Programming Input/Output)模式,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。这种指令只需一次取指令就可重复多次地完成I/O操作。可达到高的数据传输率。
DMA(Direct Memory Access)(指导内存直接读取),它表示数据不经过CPU,而直接在硬盘和内存之间传送。
第十七页,共四十六页。
4-4-2 Serial ATA也就是串行ATA
它与目前广泛采用的ATA/100或ATA/133等接口最根本的不同在于,以前硬盘所有的ATA接口类型都是采用并行方式进行数据通信,因而统称并行ATA。
而Serial ATA,顾名思义,也就是采用串行方式(Serial ATA采用“序列式”的结构,把若干位(bit)数据打包,然后采用比并行式更高的速度(高50%),把数据分组形式传输至主机的方式)
进行数据传输。
第十八页,共四十六页。
Intel公司865芯片组以后都支持。
AMD公司K8T800芯片组以后都支持。
nVIDIA公司nForce3芯片组以后都支持。
第十九页,共四十六页。
4-4-3 SCSI接口硬盘
SCSI即是小型计算机系统接口( Small Computer System Interface ),是同IDE(ATA)完全不同的接口,SCSI并不是专门为硬盘设计的接口,而是一种广泛应用于小型机上的高速数据传输技术。SCSI接口具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU占用率低,以及热插拔等优点,但较高的价格使得它很难如IDE硬盘般普及,因此SCSI硬盘主要应用于中、高端服务器和高档工作站中。
第二十页,共四十六页。
SCSI接口是一个通用接口,在SCSI母线上可以连接主机适配器和