第6章外部存储器计算机存储器系统分类硬盘是电脑的数据存储中心，电脑没有了硬盘，也许能够开机启动，但却无法保存你操作的任何步骤。和内存相比，外存的特点：容量大(单位容量成本低)、具有非易失性、寻址和访问速度慢等。硬盘的发展----雏形1956年9月著名的IBM的公司的一个工程小组将世界上首个“硬盘”展示给了大家，它并不是我们现在所说的完整意义上的硬盘，它仅仅是一个磁盘储存系统，现在来看较为落后的机械组件，庞大的占地面积，不由让人胆寒。他的名字叫做IBM350RAMAC（RandomAccessMethodofAccountingandControl）。图中左边机柜中间的一个圆柱体容器，就是我们现在硬盘盘片的雏形特点：5M容量占地面积大机械组件一共使用了50个直径为24英寸的磁盘，这些盘片表面涂有一层磁性物质，并且堆叠在一起，通过一个传动轴承是他可以顺利的工作。盘片由一台电动机带动，只有一个磁头，磁头上下前后运动寻找要读写的磁道。盘片上每平方英寸的数据密度只有2000bit，数据处理能力为1.1KB/s。他的磁头可以直接移动到盘片上的任何一块存储区域，从而成功地实现了随机存储，此原理是后来的温彻斯特盘的基础。售价是35000美元，平均每M要有7000美元的成本，而现在250G的才410元。硬盘的发展----温盘在1968年，IBM颠覆了之前自己的设计，重新提出了“温彻斯特”（Winchester）技术的可行性，这次的提出的技术则奠定了以后硬盘所发展的方向。“温彻斯特”技术的精隋在于提出了：“密封、固定并高速旋转的镀磁盘片，磁头沿盘片径向移动，磁头悬浮在高速转动的盘片上方，而不与盘片直接接触”，这也同样是我们现在硬盘所走的道路。1973年IBM终于推出了使用温彻斯特技术的第一块硬盘，型号为3340，它采用14英寸的规格，由两个分离的盘片构成(一个固定的和一个可移动的)，每张盘片容量为30MB。并且硬盘首次使用了封闭的内部环境，并进一步发展了气动学磁头技术，将磁头与盘片之间的距离缩短到了17微英寸。1979年，IBM再次发明了薄膜磁头，为进一步减小硬盘体积、增大容量、提高读写速度提供了可能。同期IBM的两位员工AlanShugart和FinisConner离开IBM后成立了希捷公司(ShugartTechnology公司，也就是后来的Seagate希捷公司)，之后便推出了像5.25英寸大小的硬盘驱动器。硬盘系统硬盘的分类根据接口技术的不同来划分的，我们可以把硬盘分为IDE硬盘高端的SCSI硬盘更为先进的SerialATA硬盘硬盘系统硬盘系统硬盘系统4.硬盘的基本工作原理初始化：加电正常工作后，利用控制电路中的单片机初始化模块进行初始化工作，此时磁头置于盘片中心。启动：主轴电动机将启动并以高速旋转，装载磁头的悬臂机构移动，将浮动磁头置于盘片表面的00道，处于等待指令的启动状态。读/写：当接口电路接收到微机系统传来的指令信号后，通过前置放大控制电路，驱动音圈电动机发出磁信号，根据感应阻值变化的磁头对盘片数据信息进行正确定位，并将接收后的数据信息解码，通过放大控制电路传输到接口电路，反馈给主机系统完成指令操作。断电：硬盘断电时，在力矩反弹的作用下，浮动磁头驻留到盘面中心。硬盘的主要性能指标4)．寻道时间：寻道时间是指硬盘磁头移动到数据所在磁道而所用的时间，其单位为毫秒（ms）。5)．平均寻道时间：平均寻道时间是指磁头移动到正中间的磁道需要的时间，一般选用平均寻道时间为9ms以下的硬盘。6)．全程访问时间：全程访问时间是指磁头开始移动直到最后找到所需的数据块所用的全部时间，单位为毫秒（ms）。7)．平均访问时间：平均访问时间是指磁头开始找到指定数据的平均时间，单位为毫秒（ms），是平均寻道时间和平均潜伏时间之和。8)．潜伏时间：当磁头移动到数据所在磁道后，等待所要的数据块继续转动（半圈或多些、少些）到磁头下的时间，其单位为毫秒（ms）。9)．道至道时间：表示磁头从一个磁道转移到另一个磁道的时间，单位为毫秒（ms）。10)．最大内部数据传输率：最大内部数据传输率也叫持续数据传输率（SustainedTransferRate），单位为Mb/s。是指磁头至硬盘缓存间的最大数据传输率。11)．外部数据传输率：外部数据传输率也称为突发数据传输率，它是指从硬盘缓冲区读取数据的速率。在广告或硬盘特性表中常以数据接口速率代替，其单位为MB/s，例如UltraDMA/100技术的外部数据传输率可达100MB/s。12)．单碟容量：一般IDE硬盘最多有四张碟片，一般每张碟片的容量为10GB。而IBM公司生产五张碟片的硬盘，单碟容量大都在10GB以上。13)．连续无故障时间（MTBF）：连续无故障时间是指在硬盘从