電腦軟體是怎麼存儲數據的

⑴ 計算機是如何儲存數據的

計算機通過存儲系統來完成信息的保存和提取。
存儲系統是指計算機中由存放程序和數據的各種存儲設備、控制部件及管理信息調度的設備（硬體）和演算法（軟體）所組成的系統。計算機的主存儲器不能同時滿足存取速度快、存儲容量大和成本低的要求，在計算機中必須有速度由慢到快、容量由大到小的多級層次存儲器，以最優的控制調度演算法和合理的成本，構成具有性能可接受的存儲系統。
在計算機系統中存儲層次可分為高速緩沖存儲器、主存儲器、輔助存儲器三級。高速緩沖存儲器用來改善主存儲器與中央處理器的速度匹配問題。輔助存儲器用於擴大存儲空間。信息存取過程中，存儲系統必須完成邏輯地址空間和物理地址空間之間的變換，並且合理地管理存儲系統資源。邏輯地址是指程序員編制的程序地址，由它構成邏輯地址空間。程序主存儲器中的實際地址稱為物理地址，由它構成物理地址空間。存儲映像基本上分為兩種情況：一種是邏輯地址空間小於物理地址空間，映像要求可以訪問所有的物理存儲器；另一種是邏輯地址空間大於物理地址空間，映像要確定每個邏輯地址實際所對應的物理地址。

⑵ 計算機是怎麼存儲數據的

數據結構為計算機存儲、組織數據的方式。數據結構指相互之間存在一種或多種特定關系的數據元素的集合。通常情況下，精心選擇的數據結構可以帶來更高的運行或者存儲效率。數據結構往往同高效的檢索演算法和索引技術有關。

數據存儲對象包括數據流在加工過程中產生的臨時文件或加工過程中需要查找的信息。數據以某種格式記錄在計算機內部或外部存儲介質上。數據存儲要命名，這種命名要反映信息特徵的組成含義。數據流反映了系統中流動的數據，表現出動態數據的特徵；數據存儲反映系統中靜止的數據，表現出靜態數據的特徵。

(2)電腦軟體是怎麼存儲數據的擴展閱讀

磁碟和磁帶都是常用的存儲介質。數據存儲組織方式因存儲介質而異。在磁帶上數據僅按順序文件方式存取；在磁碟上則可按使用要求採用順序存取或直接存取方式。數據存儲方式與數據文件組織密切相關，其關鍵在於建立記錄的邏輯與物理順序間對應關系，確定存儲地址，以提高數據存取速度。

⑶ 我要問，什麼是數據，電腦是怎麼存儲數據的，電腦原理又是什麼

數字、字母等。或者說，數據是通過物理觀察得來的事實和概念，是關於現實世界中的地方、事件、其他對象或概念的描述。在計算機科學中是指所有能輸入到計算機並被計算機程序處理的符號的介質的總稱。
電腦是以二進制的形式存儲數據的，也就是在計算機內的數據由0和1組成的。
電腦的工作原理跟電視機、VCD機差不多，您給它發一些指令，它就會按您的意思執行某項功能。不過，您可知道，這些指令並不是直接發給您要控制的硬體，而是先通過前面提過的輸入設備，如鍵盤、滑鼠，接收您的指令，然後再由中央處理器（CpU）來處理這些指令，最後才由輸出設備輸出您要的結果。

現在，讓我們用一道簡單的計算題來回想一下人腦的工作方式。

題目很簡單：8+8÷4=？

首先，我們得用筆將這道題記錄在紙上，記在大腦中，再經過腦神經元的思考，結合我們以前掌握的知識，決定用四則運算規則和九九乘法口訣來處理，先用腦算出8÷4=2這一中間結果，並記錄於紙上，然後再用腦算出8+2=10這一最終結果，並記錄於紙上。

通過做這一簡單運算題，我們發現一規律：首先通過眼、耳等感覺器官將捕捉的信息輸送到大腦中並存儲起來，然後對這一信息進行加工處理，再由大腦控制人把最終結果，以某種方式表達出來。

電腦正是模仿人腦進行工作的（這也是「電腦」名稱的來源），其部件如輸入設備、存儲器、運算器、控制器、輸出設備等分別與人腦的各種功能器官對應，以完成信息的輸入、處理、輸出。

⑷ 電腦存儲數據是靠什麼

硬碟的內部結構

硬碟內部結構由固定面板、控制電路板、盤頭組件、介面及附件等幾大部分組成，而盤頭組件(HardDiskAssembly，HDA)是構成硬碟的核心，封裝在硬碟的凈化腔體內，包括浮動磁頭組件、磁頭驅動機構、碟片及主軸驅動機構、前置讀寫控制電路等。

1.浮動磁頭組件由讀寫磁頭、傳動手臂、傳動軸三部分組成。磁頭是硬碟技術最重要和關鍵的一環，實際上是集成工藝製成的多個磁頭的組合，它採用了非接觸式頭、盤結構，加電後在高速旋轉的磁碟表面飛行，飛高間隙只有0.1～0.3um，可以獲得極高的數據傳輸率。現在轉速5400rpm的硬碟飛高都低於0.3um，以利於讀取較大的高信噪比信號，提供數據傳輸存儲的可靠性。
2.磁頭驅動機構由音圈電機和磁頭驅動小車組成，新型大容量硬碟還具有高效的防震動機構。高精度的輕型磁頭驅動機構能夠對磁頭進行正確的驅動和定位，並在很短的時間內精確定位系統指令指定的磁軌，保證數據讀寫的可靠性。

3.碟片和主軸組件碟片是硬碟存儲數據的載體，現在的碟片大都採用金屬薄膜磁碟，這種金屬薄膜較之軟磁碟的不連續顆粒載體具有更高的記錄密度，同時還具有高剩磁和高矯頑力的特點。主軸組件包括主軸部件如軸瓦和驅動電機等。隨著硬碟容量的擴大和速度的提高，主軸電機的速度也在不斷提升，有廠商開始採用精密機械工業的液態軸承電機技術。

4.前置控制電路前置放大電路控制磁頭感應的信號、主軸電機調速、磁頭驅動和伺服定位等，由於磁頭讀取的信號微弱，將放大電路密封在腔體內可減少外來信號的干擾，提高操作指令的准確性。

硬碟是計算機中最重要的部件之一，按不同的介面和外形尺寸，其種類有很多，除了現在最常見的台式機中使用的3.5英寸EIDE和SATA介面的產品外，還有其他類型的硬碟。
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現代硬碟的工作原理
現在的硬碟,無論是IDE還是SCSI,採用的都是"溫徹思特「技術,都有以下特點：1。磁頭，碟片及運動機構密封。2。固定並高速旋轉的鍍磁碟片表面平整光滑。3。磁頭沿碟片徑向移動。4。磁頭對碟片接觸式啟停，但工作時呈飛行狀態不與碟片直接接觸。
碟片：硬碟碟片是將磁粉附著在鋁合金（新材料也有用玻璃）圓碟片的表面上.這些磁粉被劃分成稱為磁軌的若干個同心圓，在每個同心圓的磁軌上就好像有無數的任 意排列的小磁鐵，它們分別代表著0和1的狀態。當這些小磁鐵受到來自磁頭的磁力影響時，其排列的方向會隨之改變。利用磁頭的磁力控制指定的一些小磁鐵方 向，使每個小磁鐵都可以用來儲存信息。
盤體：硬碟的盤體由多個碟片組成，這些碟片重疊在一起放在一個密封的盒中，它們在主軸電機的帶動下以很高的速度旋轉，其每分鍾轉速達3600，4500，5400，7200甚至以上。
磁頭：硬碟的磁頭用來讀取或者修改碟片上磁性物質的狀態，一般說來，每一個磁面都會有一個磁頭，從最上面開始，從0開始編號。磁頭在停止工作時，與磁碟是接 觸的，但是在工作時呈飛行狀態。磁頭採取在碟片的著陸區接觸式啟停的方式，著陸區不存放任何數據，磁頭在此區域啟停，不存在損傷任何數據的問題。讀取數據 時，碟片高速旋轉，由於對磁頭運動採取了精巧的空氣動力學設計，此時磁頭處於離盤面數據區0.2---0.5微米高度的」飛行狀態「。既不與盤面接觸造成 磨損，又能可靠的讀取數據。
電機：硬碟內的電機都為無刷電機，在高速軸承支撐下機械磨損很小，可以長時間連續工作。高速旋轉的盤體產生了 明顯的陀螺效應，所以工作中的硬碟不宜運動，否則將加重軸承的工作負荷。硬碟磁頭的尋道飼服電機多採用音圈式旋轉或者直線運動步進電機，在飼服跟蹤的調節 下精確地跟蹤碟片的磁軌，所以在硬碟工作時不要有沖擊碰撞，搬動時要小心輕放。
原理說到這里，大家都明白了吧？
首先，磁頭和數據區是不會有接觸的，所以不存在磨損的問題。
其次，一開機硬碟就處於旋轉狀態，主軸電機的旋轉可以達到4500或者7200轉每分鍾，這和你是否使用FLASHGET或者ED都沒有關系，只要一通電，它們就在轉.它們的磨損也和軟體無關。
再次，尋道電機控制下的磁頭的運動，是左右來回移動的，而且幅度很小，從碟片的最內層（著陸區）啟動，慢慢移動到最外層，再慢慢移動回來，一個磁軌再到另一個磁軌來尋找數據。不會有什麼大規模跳躍的（又不是青蛙）。所以它的磨損也是可以忽略不記的。
那麼，熱量是怎麼來的呢？
首先，是主軸電機和尋道飼服電機的旋轉，硬碟的溫度主要是因為這個。
其次，高速旋轉的盤體和空氣之間的摩擦。這個也是主要因素。而硬碟的讀寫？很遺憾，它的發熱量可以忽略不記！
硬碟的讀操作，是碟片上磁場的變化影響到磁頭的電阻值,這個過程中碟片不會發熱，磁頭倒是因為電流發生變化，所以會有一點熱量產生。寫操作呢？正好反過來， 通過磁頭的電流強度不斷發生變化，影響到碟片上的磁場，這一過程因為用到電磁感應，所以磁頭發熱量較大。但是碟片本身是不會發熱的，因為碟片上的永磁體是 冷性的，不會因為磁場變化而發熱。
但是總的來說，磁頭的發熱量和前面兩個比起來，是小巫見大巫了。熱量是可以輻射傳導的，那麼高熱量對碟片上的永磁體會不會有傷害呢？其實傷害是很小的，永磁體消磁的溫度，遠遠高於硬碟正常情況下產生的溫度。當然，要是你的機箱散熱不好，那可就怪不了別人了。
這里不得不說一下某人的幾個錯誤：
一、高溫是影響到磁頭的電阻感應靈敏度，所以才會產生讀寫錯誤，和永磁體沒有關系。
二、所謂的熱膨脹，不會拉近盤體和磁頭的距離，因為磁頭的飛行是空氣動力學原理，在正常情況下始終和碟片保持一定距離。當然要是你大力打擊硬碟，那麼這個震動……
三、所謂尋道是指硬碟從初使位置移動到指定磁軌。所謂的復位動作，並不是經常發生的。因為磁軌的物理位置是存放在CMOS裡面，硬碟並不需要移動回0磁軌再重新出發。只要磁頭一啟動，所謂的復位動作就完成了，除非你重新啟動電腦，不然復位動作就不會再發生。
四、IDE硬碟和SCSI硬碟的盤體結構是差不多的。只是SCSI硬碟的介面帶寬比同時代的IDE硬碟要大，而且往往SCSI卡往往都會有一個類似CPU的東西來減緩主CPU的佔用率。僅此而已，所以希捷才會把它的SCSI硬碟的技術用在IDE硬碟上。
五、 硬碟的讀寫是以柱面的扇區為單位的。柱面也就是整個盤體中所有磁面的半徑相同的同心磁軌，而把每個磁軌劃分為若干個區就是所謂的扇區了。硬碟的寫操作，是 先寫滿一個扇區，再寫同一柱面的下一個扇區的，在一個柱面完全寫滿前，磁頭是不會移動到別的磁軌上的。所以文件在硬碟上的存儲，並不是像一般人的認為，是 連續存放在一起的（從使用者來看是一起，但是從操作系統底層來看，其存放不是連續的）。所以FLASHGET或者ED開了再多的線程，磁頭的尋道一般都不 會比你一邊玩游戲一邊聽歌大。當然，這種情況只是單純的下載或者上傳而已，但是其實在這個過程中，誰能保證自己不會啟動其它需要讀寫硬碟的軟體？可能很多 人都喜歡一邊下載一邊玩游戲或者聽歌吧？更不用說WINDOWS本身就需要頻繁讀寫虛擬內存文件了。所以，用FG下載也好，ED也好，對硬碟的折磨和平時 相比不會太厲害的。
六、再說說FLASHGET為什麼開太多線程會不好和ED為什麼硬碟讀寫頻繁。首先，線程一多，cpu的佔用率就高， 換頁動作也就頻繁，從而虛擬內存讀寫頻繁，至於為什麼，學過操作系統原理的應該都知道，我這里就不說了。ED呢？同時從幾個人那裡下載一個文件，還有幾個 人同時在下載你的文件，這和FG開多線程是類似的。所以硬碟燈猛閃。但是，現在的硬碟是有緩存的，數據不是馬上就寫到硬碟上，而是先存放在緩存裡面,，然 後到一定量了再一次性寫入硬碟。在FG裡面再怎麼設置都好，其實是先寫到緩存裡面的。但是這個過程也是需要CPU干預的，所以設置時間太短，CPU佔用率 也高，所以硬碟燈也還是猛閃的，因為虛擬文件在讀寫。
七、硬碟讀寫頻繁，磁頭臂在尋道伺服電機的驅動下移動頻繁，但是對機械來說這點耗損 雖有，其實不大。除非你的硬碟本身就有機械故障比如力臂變形之類的（水貨最常見的故障）。真正耗損在於磁頭，不斷變化的電流會造成它的老化，但是和它的壽 命相比。。。。。應該也是在合理范圍內的。除非因為震動，磁頭撞擊到了盤體。
八、受高溫影響的最嚴重的是機械的電路，特別是硬碟外面的那塊電路板，上面的集成塊在高溫下會加速老化的。所以IBM的某款玻璃硬碟，雖然有壞道，但是一用某個軟體，馬上就不見了。再嚴重點的，換塊線路板，也就正常了。就是這個原因。
總 之，硬碟會因為環境不好和保養不當而影響壽命，但是這絕對不是軟體的錯。FLASHGET也好,ED也好,FTP也好,它們雖然對硬碟的讀寫頻繁,但是還 不至於比你一般玩游戲一般聽歌對硬碟傷害大.說得更加明白的話,它們對硬碟的所謂耗損,其實可以忽略不記.不要因為看見硬碟燈猛閃,就在那裡瞎擔心.不然 那些提供WEB服務和FTP服務的伺服器，它們的硬碟讀寫之大，可絕非平常玩游戲，下軟體的硬碟可比的。
硬碟有一個參數叫做連續無故障時間。它是指硬碟從開始運行到出現故障的最長時間，單位是小時，英文簡寫是MTBF。一般硬碟的MTBF至少在30000或40000小時。具體情況可以看 硬碟廠商的參數說明。這個連續無故障時間，大家可以自己除一下，看看是多少年。然後大家自己想想，自己的硬碟平時連續工作最久是多長時間。
目前我使用的機器，已經連續開機1年了，除了中途有幾次關機十幾分鍾來清理灰塵外，從來沒有停過（使用金轉6代40G）。另外還有三台使用SCSI硬碟的服 務器，是連續兩年沒有停過了，硬碟的發熱量絕非平常IDE硬碟可比（1萬轉的硬碟啊）。在這方面，我想我是有發言權的。
最後補充一下若干點：
一、硬碟最好不要買水貨或者返修貨。水貨在運輸過程中是非常不安全的，雖然從表面上看來似乎無損傷，但是有可能在運輸過程中因為各種因素而對機械體造成損傷。返修貨就更加不用說了。老實說，那些埋怨硬碟容易損壞的人，你們應該自己先看看，自己的硬碟是否就是這些貨色。
二、硬碟的工作環境是需要整潔的，特別是注意不要在頻繁斷電和灰塵很多的環境下使用硬碟。機箱要每隔一兩個月清理一下灰塵。
三、硬碟的機械最怕震動和高溫。所以環境要好，特別是機箱要牢固，以免共震太大。電腦桌也不要搖搖晃晃的。
四、 要經常整理硬碟碎片。這里有一個大多數人的誤解，一般人都以為硬碟碎片會加大硬碟耗損，其實不是這樣的。硬碟碎片的增多本身只是會讓硬碟讀寫所花時間比碎 片少的時候多而已，對硬碟的耗損是可以忽略的（我在這里只說一個事實，目前網路上的伺服器，它們用得最多的操作系統是UNIX，但是在UNIX下面是沒有 磁碟碎片整理軟體的。就連微軟的NT4,本身也是沒有的）。不過，因為磁頭頻繁的移動，造成讀寫時間的加大，所以CPU的換頁動作也就頻繁了，而造成虛擬 文件（在這里其實准確的說法是換頁文件）讀寫頻繁，從而加重硬碟磁頭尋道的負荷。這才是硬碟碎片的壞處。
五、在硬碟讀寫時盡量避免忽然斷電，冷啟動和做其他加重CPU負荷的事情（比如在玩游戲時聽歌，或者在下載時玩大型3D游戲），這些對硬碟的傷害比一般人想像中還要大。
總之，只要平常注意使用硬碟，硬碟是不會那麼快就和我們說BYEBYE的。當然，如果是硬碟本身的質量就不行，那我就無話可說了。