计算机组成原理:外围设备与磁盘存储详解
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更新于2024-08-04
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在计算机组成原理的第七章中,探讨了外存与I/O设备(Input/Output Devices)的理论基础和实际应用。首先,外围设备被定义为计算机系统除CPU和主内存之外的所有组件,它们对于数据处理和通信至关重要。这些设备的发展趋势朝着小型化、高速、大容量和低功耗方向发展。
外围设备的组成部分包括:
1. 存储介质:如磁盘,它利用磁化元的形式存储信息,是信息持久化的载体。磁盘设备是磁表面存储器的一个例子,它的优点在于存储容量大、成本低廉,且信息可长期保存。
2. 驱动装置:负责移动存储介质,如磁盘中的旋转部件,负责定位磁盘和数据读写操作。
3. 控制电路:负责数据的传输,它将磁盘上的磁化元信息转换成电信号,并传输给计算机主机。
外围设备被进一步细分为输入设备(如键盘、鼠标、扫描仪)、输出设备(如显示器、打印机)、外存设备(如硬盘、磁带)、数据通信设备(如网络接口卡)以及过程控制设备(如工业控制系统)。其中,磁盘存储器因其大容量和低成本特性,常作为系统的辅助存储设备,用于存放系统软件、大型文件和数据库等。
磁盘存储器是磁表面存储器的一种,其主要性能指标包括容量、转速、平均访问时间、传输速率和缓存。硬磁盘是最常见的磁盘类型,由磁记录介质、磁盘控制器和磁盘驱动器构成。根据盘片结构的不同,硬磁盘分为换盘片式、固定盘片式,以及磁头类型的区分(可移动磁头与固定磁头),各有优缺点。
换盘片式和固定盘片式磁盘机分别允许盘片更换和固定,可移动磁头的磁盘机在存取数据时磁头会沿盘面移动,而固定磁头则通过每个磁道对应一个磁头的方式提高速度。然而,这种设计牺牲了部分灵活性,增加了复杂性。
本章深入解析了计算机外设的内部构造和工作原理,以及磁盘存储设备在现代计算机系统中的关键作用,这对于理解计算机硬件架构和优化数据管理至关重要。
2023-11-12 上传
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2022-08-04 上传
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2024-03-20 上传
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2018-12-09 上传
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