計算機概論-大量儲存設備
大容量記憶體 電腦除了主記憶體外,還提供了大量儲存系統(Mass storage systems)[也叫次級記憶體(Secondary memory)]。其中包括 CD、DVD、磁帶機以及快閃碟(Flash drive) 大容量、低成本。 大容量記憶體 磁性系統: 磁碟, 磁帶 光學系統: CD, DVD 快閃碟
磁性系統 最常見的例子就是目前使用的磁碟(Magnetic disk),它是用一片快速旋轉的圓盤上塗有磁性薄膜來存放資料 讀寫頭會在磁碟的上表面或下表面走過一個圓形軌跡,稱為磁軌(track)。 所有讀寫頭一同移動時,所能 讀取的各碟片上的磁軌便形成 如圓柱體,稱為磁柱(cylinder) 磁軌又被分割成許多圓弧,稱為 磁區(sector) ,一個磁區一般的 容量是在 512 位元組到數個 KB 之間 磁軌、磁區的位置並非磁碟實體結構的永久部份。相反地,它們是磁碟經過格式化(formatting)[或初始化(initializing)]的過程而標示出來的
磁性系統 高容量的磁碟系統可以有數 GB 的容量,一般是由五到十片硬式的磁片串在一個共用的軸上。 使用硬式的碟片,被稱為硬碟機(hard-disk system)。 幾個量測參數評估磁碟系統的效能:(1)尋覓時間(seek time):把讀寫頭從一個磁軌移動至另一磁軌所需時間;(2)轉動延遲(rotation delay),或叫潛行時間(latency time),當磁頭已經置於存放資料的磁軌時,把資料所在位置轉動至讀寫頭的平均時間;(3)存取時間(access time):尋覓時間與轉動延遲的和;及(4)傳輸速率(transfer rate):把資料從磁碟系統移出或移入的速率。
磁性系統 磁帶:另一舊有大容量儲存設備
光學系統 光碟(compact disk, CD)。 資訊的儲存是藉由在反射表面上產生的一些變化來進行。 經由雷射光束在 CD 轉動時來測知 CD 表面上的不規則變化而取得儲存之資料。
快閃碟 快閃記憶體(flash memory)。 在快閃記憶系統中,儲存位元的方式是直接將電子訊號傳送到儲存媒體上,而造成電子被捕捉於微小的二氧化矽小孔中,因而改變這些微小電路的特性。這些小孔可以將其捕捉到的電子保存許多年,適合用在資料的離線儲存。 快閃記憶體對於實體的震動(相對於磁性成光學系統)不那麼敏感,它在行動式應用的潛力相當誘人。
檔案的儲存與取用 在大量儲存設備上,資訊是以檔案(file)為單位儲存。一個典型的檔案可以是一個完全是文字的文件、一張照片、一個程式,或是某個公司的員工資料。 符合儲存系統的實體特性而分成的資料區塊稱為實體紀錄(physical record)。檔案一般都由數個實體紀錄所組成。 一個檔案也可依其所代表的資訊來自然分割,如一個文件檔由數個段落或頁面組成,這種自然生成的資料區塊稱為邏輯紀錄(logical record)。 邏輯紀錄經常由數個更小,稱為欄位(field)的單位組成。 用來指認的欄位稱為鍵欄位(key field),而鍵欄位的值稱為鍵值(key)。
實體紀錄與邏輯紀錄的比較 磁碟上每區段被視為一連續的位元串列來處理,符合儲存系統的實體特性而分成的資料區塊稱為實體紀錄 磁區,連續性位址 檔案按資料特定分成不同之資料區塊稱為邏輯紀錄 檔案資料,依資料特性可能儲存於不同磁區