电脑存储系统结构

❶ 一个完整的计算机系统由什么组成

1、计算机系统的组成

硬件系统（看得见摸得着的设备）和软件系统（开机后才能看见的电脑桌面上的软件，一般时图标和文字组成）两部分组成。

2、计算机的基本构成

包括：中央处理器（cpu），内存，硬盘，软盘和光盘，显示器，显示卡，声卡，键盘和鼠标，打印机。

3、计算机（电脑）硬件

看得见找得着的实物：显示器（液晶）、主机、键盘和鼠标、打印机、音响等。

4、电脑主机

一般看到的是主机外箱，掌握主机上的开关位置在哪里即可，主机上的开关位置在上面、中间和下面都有。

5、显示器

一般是液晶显示器，尺寸有17英寸、19英寸、22英寸等，如图所示：

6、键盘和鼠标

是最主要的输入设备，输入文字字符和排版时一定会用到。

7、其它设备

音响：多媒体的配置，听音乐看影视时用到；打印机：输出设备，把电子版的资料打印在纸质上。

❷ 简述计算机三级存储体系结构

在计算机系统中存储层次可分为高速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器三级。高速缓冲存储器用来改善主存储器与中央处理器的速度匹配问题。辅助存储器用于扩大存储空间。

1、高速缓冲存储器

存在于主存与CPU之间的一级存储器， 由静态存储芯片(SRAM)组成，容量比较小但速度比主存高得多， 接近于CPU的速度。在计算机存储系统的层次结构中，是介于中央处理器和主存储器之间的高速小容量存储器。它和主存储器一起构成一级的存储器。高速缓冲存储器和主存储器之间信息的调度和传送是由硬件自动进行的。

2、主存储器（Main memory）

计算机硬件的一个重要部件，其作用是存放指令和数据，并能由中央处理器（CPU）直接随机存取。现代计算机是为了提高性能，又能兼顾合理的造价，往往采用多级存储体系。即由存储容量小，存取速度高的高速缓冲存储器，存储容量和存取速度适中的主存储器是必不可少的。

主存储器是按地址存放信息的，存取速度一般与地址无关。32位（比特）的地址最大能表达4GB的存储器地址。这对多数应用已经足够，但对于某些特大运算量的应用和特大型数据库已显得不够，从而对64位结构提出需求。

3、外储存器

辅助存储器又称外存储器（简称外存）。指除计算机内存及CPU缓存以外的储存器，此类储存器一般断电后仍然能保存数据。常见的外存储器有硬盘、软盘、光盘、U盘等。

(2)电脑存储系统结构扩展阅读

计算机的主存储器不能同时满足存取速度快、存储容量大和成本低的要求，在计算机中必须有速度由慢到快、容量由大到小的多级层次存储器，以最优的控制调度算法和合理的成本，构成具有性能可接受的存储系统。存储系统的性能在计算机中的地位日趋重要，主要原因是：

1、冯诺伊曼体系结构是建筑在存储程序概念的基础上，访存操作约占中央处理器（CPU）时间的70%左右。

2、存储管理与组织的好坏影响到整机效率。

3、现代的信息处理，如图像处理、数据库、知识库、语音识别、多媒体等对存储系统的要求很高。

❸ 三级存储系统构成工作原理

主存和Cache之间的数据调动是由硬件自动完成的，对所有程序员均是透明的；而主存和辅存之间的数据调动则是由硬件和操作系统共同完成的，对应用程序员是透明的。MDR和MAR逻辑上在主存中，实际上在CPU中；地址译码器在主存中。

三级缓存是为读取二级缓存后未命中的数据设计的—种缓存，在拥有三级缓存的CPU中，只有约5%的数据需要从内存中调用，这进一步提高了CPU的效率。

其运作原理在于使用较快速的储存装置保留一份从慢速储存装置中所读取数据且进行拷贝，当有需要再从较慢的储存体中读写数据时，缓存(cache)能够使得读写的动作先在快速的装置上完成，如此会使系统的响应较为快速。

❹ 计算机的多级储存系统系统的组成及优点

答：一、计算机的多级储存系统的组成

1、最内层是CPU中的通用寄存器，很多运算可直接在CPU的通用寄存器中进行，减少了CPU与主存的数据交换，很好地解决了速度匹配的问题，但通用寄存器的数量是有限的一般在几个到几百个之间。

2、高速缓冲存储器设置在CPU和主存之间，可以放在CPU 内部或外部。

3、以上两层仅解决了速度匹配问题，存储器的容量仍受到内存容量的制约。

因此，在多级存在储结构中又增设了辅助存储器（由磁盘构成）和大容量存储器（由磁带构成）。

二、计算机的多级储存系统的优点

从CPU看来，这个整体的速度接近于Cache和寄存器的操作速度、容量是辅存的容量，每位价格接近于辅存的位价格。

从而较好地解决了存储器中速度、容量、价格三者之间的矛盾，满足了计算机系统的应用需要。

三、存储层次

1、在计算机系统中存储层次可分为高速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器三级。

2、高速缓冲存储器用来改善主存储器与中央处理器的速度匹配问题。

3、辅助存储器用于扩大存储空间。

❺ 计算机系统的组成部分有哪些

计算机的基本组成包括控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备。

❻ 电脑硬盘什么样子的啊结构什么样啊工作原理是什么样的

硬盘（港台称之为硬盘，英文名：Hard Disk Drive 简称HDD 全名 温彻斯特式硬盘）是电脑主要的存储媒介之一，由一个或者多个铝制或者玻璃制的盘片组成。这些盘片外覆盖有铁磁性材料。绝大多数硬盘都是固定硬盘，被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。 查看精彩图册
目录硬盘硬盘种类硬盘技术机械硬盘接口ATAIDESATASATA ⅡSATA ⅢSCSI光纤通道SAS接口尺寸制造厂商物理结构1.磁头2.磁道3.扇区4.柱面逻辑结构3D参数基本Int 13H 调用现代硬盘结构扩展Int 13H基本参数一、容量二、转速三、平均访问时间四、传输速率五、缓存数据保护扩展分区相关名词磁头数薄膜感应（TFI）磁头网络硬盘固态硬盘DNA硬盘故障表现维护保养1.读写过程中且忌断电2.保持良好的工作环境3.防止受震动4.减少频繁操作5.恰当的使用时间6.定期整理碎片7.使用稳定的电源供电8、不要强制性关机虚拟硬盘展开硬盘硬盘种类硬盘技术机械硬盘接口ATAIDESATASATA ⅡSATA ⅢSCSI光纤通道SAS接口尺寸制造厂商物理结构1.磁头2.磁道3.扇区4.柱面逻辑结构3D参数基本Int 13H 调用现代硬盘结构扩展Int 13H基本参数一、容量二、转速三、平均访问时间四、传输速率五、缓存数据保护扩展分区相关名词磁头数薄膜感应（TFI）磁头网络硬盘固态硬盘DNA硬盘故障表现维护保养1.读写过程中且忌断电2.保持良好的工作环境3.防止受震动4.减少频繁操作5.恰当的使用时间6.定期整理碎片7.使用稳定的电源供电8、不要强制性关机虚拟硬盘展开
编辑本段硬盘硬盘种类硬盘分为固态硬盘（SSD）和机械硬盘（HDD）；SSD采用闪存颗粒来存储，HDD采用磁性盘片来存储。硬盘技术磁头复位节能技术：通过在闲时对磁头的复位来节能。
西部数据在最新的硬盘上采用了该技术来减少空闲时功耗。
多磁头技术：通过在同一盘片增加多个磁头同时的读或写来为硬盘提速，或同时在多盘片同时利用磁头来读或写来为磁盘提速。目前希捷和日立数据的部分型号采用了该技术。多用于服务器和数据库中心。
机械硬盘1．1956年，IBM的IBM 350 RAMAC是现代硬盘的雏形，它相当于两个冰箱的体积，不过其储存容量只有5MB。1973年IBM 3340问世，它拥有“温彻斯特”这个绰号，来源于他两个30MB的储存单元，恰是当时出名的“温彻斯特来福枪”的口径和填弹量。至此，硬盘的基本架构被确立。
2．1980年，两位前IBM员工创立的公司开发出5.25英寸规格的5MB硬盘，这是首款面向台式机的产品，而该公司正是希捷（SEAGATE）公司。
3．80年代末，IBM公司推出MR（Magneto Resistive磁阻）技术令磁头灵敏度大大提升，使盘片的储存密度较之前的20Mbpsi（bit/每平方英寸）提高了数十倍，该技术为硬盘容量的巨大提升奠定了基础。1991年，IBM应用该技术推出了首款3.5英寸的1GB硬盘。
4．1970年到1991年，硬盘盘片的储存密度以每年25%~30%的速度增长；从1991年开始增长到60%~80%；至今，速度提升到100%甚至是200%，从1997年开始的惊人速度提升得益于IBM的GMR（Giant
Magneto Resistive，巨磁阻）技术，它使磁头灵敏度进一步提升，进而提高了储存密度。
5．1995年，为了配合Intel的LX芯片组，昆腾（Quantum）与Intel携手发布UDMA 33接口——EIDE标准将原来接口数据传输率从16.6MB/s提升到了33MB/s 同年，希捷开发出液态轴承（FDB，Fluid
Dynamic Bearing）马达。所谓的FDB就是指将陀螺仪上的技术引进到硬盘生产中，用厚度相当于头发直径十分之一的油膜取代金属轴承，减轻了硬盘噪音与发热量。
6．1996年，希捷收购康诺（Conner Peripherals）。
7．1998年2月，UDMA66规格面世。
8．1999年，容量高达10GB的ATA硬盘面世。
9．2000年2月23日，希捷发布了转速高达15，000RPM的Cheetah X15系列硬盘。
3月16日，硬盘领域又有新突破，第一款"玻璃硬盘"问世。
10月，迈拓（Maxtor）收购昆腾。
10．2001年：新的磁头技术，此时的全部硬盘几乎均采用GMR，该技术目前最新的为第四代GMR磁头技术。
11．2003年1月，日立宣布完成20.5亿美元的收购IBM硬盘事业部计划，并成立日立环球储存科技公司（Hitachi Global Storage
Technologies,Hitachi GST）。
12．2005年日立环储和希捷都宣布了将开始大量采用磁盘垂直写入技术（perpendicular recording），该原理是将平行于盘片的磁场方向改变为垂直（90度），更充分地利用的储存空间。
13．2005年12月21日,硬盘制造商希捷宣布收购迈拓（Maxtor）。
14．2007年1月，日立环球储存科技宣布将会发售全球首只1Terabyte的硬盘，比原先的预定时间迟了一年多。硬盘的售价为399美元，平均每美元可以购得2.75GB硬盘空间。
15．2007年11月，Maxtor硬盘出厂的预先格式化的硬盘，被发现已植入会盗取在线游戏的帐号与密码的木马。
16．2010年12月，日立环球存储科技公司日前同时宣布，将向全球OEM厂商和部分分销合作伙伴推出3T
硬盘(15张)B、2TB和1.5TB Deskstar
7K3000硬盘系列。
17．2011年3月8日凌晨，WD西部数据公司宣布，将以现金加股票的形式，出资43亿美元收购日立全资子公司，同为世界级硬盘大厂的日立环球存储技术公司（HGST）。
编辑本段接口ATA全称Advanced
Technol
ogy Attachment，是用传统的40-pin 并口数据线连接主板与硬盘的，外部接口速度最大为133MB/s，因为并口线的抗干扰性太差，且排线占空间，不利计算机散热，将逐渐被SATA 所取代。
IDEIDE的英文全称为“Integrated Drive
Electronics”，即“电子集成驱动器”，俗称PATA并口。
SATA使用SATA（Serial ATA）口的硬盘又叫串口硬盘，是未来PC机硬盘的趋势。2001年，由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的Serial ATA委员会正式确立了Serial ATA
1.0规范，2002年，虽然串行ATA的相关设备还未正式上市，但Serial ATA委员会已抢先确立了Serial ATA 2.0规范。Serial
ATA采用串行连接方式，串行ATA总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，与以往相比其最大的区别在于能对传输指令（不仅仅是数据）进行检查，如果发现错误会自动矫正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。
SATA ⅡSATA
Ⅱ是芯片巨头Intel英特尔与硬盘巨头Seagate希捷在SATA的基础上发展起来的，其主要特征是外部传输率从SATA的150MB/s进一步提高到了300MB/s，此外还包括NCQ(Native Command Queuing，原生命令队列）、端口多路器(Port
Multiplier）、交错启动（Staggered Spin-up）等一系列的技术特征。但是并非所有的SATA硬盘都可以使用NCQ技术，除了硬盘本身要支持NCQ之外，也要求主板芯片组的SATA控制器支持NCQ。
SATA
Ⅲ正式名称为“SATARevision3.0”，是串行ATA国际组织（SATA-IO）在2009年5月份发布的新版规范，主要是传输速度翻番达到6Gbps，同时向下兼容旧版规范“SATARevision2.6”（也就是现在俗称的SATA3Gbps），接口、数据线都没有变动。SATA3.0接口技术标准是2007上半年英特尔公司提出的，由英特尔公司的存储产品架构设计部技术总监Knut Grimsrud负责，Knut Grimsrud表示，SATA3.0的传输速率将达到6Gbps，将在SATA2.0的基础上增加1倍。
SCSISCSI的英文全称为“Small Computer System
Interface”（小型计算机系统接口），是同IDE（ATA）完全不同的接口，IDE接口是普通PC的标准接口，而SCSI并不是专门为硬盘设计的接口，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。
光纤通道光纤通道的英文拼写是Fibre Channel，和SCIS接口一样光纤通道最初也不是为硬盘设计开发的接口技术，是专门为网络系统设计的，但随着存储系统对速度的需求，才逐渐应用到硬盘系统中。光纤通道硬盘是为提高多硬盘存储系统的速度和灵活性才开发的，它的出现大大提高了多硬盘系统的通信速度。光纤通道的主要特性有：热插拔性、高速带宽、远程连接、连接设备数量大等。
光纤通道是为在像服务器这样的多硬盘系统环境而设计，能满足高端工作站、服务器、海量存储子网络、外设间通过集线器、交换机和点对点连接进行双向、串行数据通讯等系统对高数据传输率的要求。
SAS接口SAS(Serial
Attached SCSI）即串行连接SCSI，是新一代的SCSI技术，和现在流行的Serial ATA(SATA)硬盘相同，都是采用串行技术以获得更高的传输速度，并通过缩短连结线改善内部空间等。SAS是并行SCSI接口之后开发出的全新接口。此接口的设计是为了改善存储系统的效能、可用性和扩充性，并且提供与SATA硬盘的兼容性。
编辑本段尺寸⒊5英寸台式机硬盘；风头正劲，广泛用于各种台式计算机。
硬盘内部⒉5英寸笔记本硬盘；广泛用于笔记本电脑，桌面一体机，移动硬盘及便携式硬盘播放器。
⒈8英寸微型硬盘；广泛用于超薄笔记本电脑，移动硬盘及苹果播放器。
⒈3英寸微型硬盘；产品单一，三星独有技术，仅用于三星的移动硬盘。

⒈0英寸微型硬盘；最早由IBM公司开发，MicroDrive微硬盘（简称MD）。因符合CFⅡ标准，所以广泛用于单反数码相机。
0.85英寸微型硬盘；产品单一，日立独有技术，已知用于日立的一款硬盘手机，前Rio公司的几款MP3播放器也采用了这种硬盘。
制造厂商希捷（Seagate）

希捷 logo
希捷公司成立于1979年，现为全球第二大的硬盘、磁盘和读写磁头制造商，希捷在设计、制造和销售硬盘领域居全球领先地位，提供用于企业、台式电脑、移动设备和消费电子的产品。2005年并购迈拓（Maxtor）2011年4月收购三星（Samsung）旗下的硬盘业务。

西部数据（Western Digital）

全球知名的硬盘厂商，现为全球第一大硬盘制造商，成立于1979年，目前总部位于美国加州，在世界各地设有分公司或办事处，为全球五大洲用户提供存储器产品，2011年3月收购日立之后，市场份额达到将近百分之50，取代希捷成为名副其实的硬盘老大。

日立（HITACHI）
HITACHI日立集团是全球最大的综合跨国集团之一.台式电脑硬盘，笔记本硬盘都有生产。于2002年并购IBM硬盘生产事业部门。于2011年3月被西部数据收购。
东芝（TOSHIBA）
日本最大的半导体制造商，亦是第二大综合电机制造商，隶属于三井集团旗下。主要生产移动存储产品。

三星（Samsung）
韩国最大的企业集团三星集团的简称。生产的硬盘提供用于台式电脑、移动设备和消费电子的产品。2011年4月19日，希捷正式宣布以13.75亿美元（现金加股票的方式）收购三星硬盘业务。2011年12月20日，希捷宣布已完成对三星电子有限公司旗下硬盘业务的收购交易。

编辑本段物理结构1.磁头
硬盘内部结构
磁头是硬盘中最昂贵的部件，也是硬盘技术中最重要和最关键的一环。传统的磁头是读写合一的电磁感应式磁头，但是，硬盘的读、写却是两种截然不同的操作，为此，这种二合一磁头在设计时必须要同时兼顾到读/写两种特性，从而造成了硬盘设计上的局限。而MR磁头（Magnetoresistive
heads），即磁阻磁头，采用的是分离式的磁头结构：写入磁头仍采用传统的磁感应磁头（MR磁头不能进行写操作），读取磁头则采用新型的MR磁头，即所谓的感应写、磁阻读。这样，在设计时就可以针对两者的不同特性分别进行优化，以得到最好的读/写性能。另外，MR磁头是通过阻值变化而不是电流变化去感应信号幅度，因而对信号变化相当敏感，读取数据的准确性也相应提高。而且由于读取的信号幅度与磁道宽度无关，故磁道可以做得很窄，从而提高了盘片密度，达到200MB/英寸2，而使用传统的磁头只能达到20MB/英寸2，这也是MR磁头被广泛应用的最主要原因。目前，MR磁头已得到广泛应用，而采用多层结构和磁阻效应更好的材料制作的GMR磁头（Giant
Magnetoresistive heads）也逐渐普及。
2.磁道当磁盘旋转时，磁头若保持在一个位置上，则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹，这些圆形轨迹就叫做磁道。这些磁道用肉眼是根本看不到的，因为它们仅是盘面上以特殊方式磁化了的一些磁化区，磁盘上的信息便是沿着这样的轨道存放的。相邻磁道之间并不是紧挨着的，这是因为磁化单元相隔太近时磁性会相互产生影响，同时也为磁头的读写带来困难。一张1.44MB的3.5英寸软盘，一面有80个磁道，而硬盘上的磁道密度则远远大于此值，通常一面有成千上万个磁道。
3.扇区磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段，这些弧段便是磁盘的扇区，每个扇区可以存放512个字节的信息，磁盘驱动器在向磁盘读取和写入数据时，要以扇区为单位。1.44MB3.5英寸的软盘，每个磁道分为18个扇区。
4.柱面硬盘通常由重叠的一组盘片构成，每个盘面都被划分为数目相等的磁道，并从外缘的“0”开始编号，具有相同编号的磁道形成一个圆柱，称之为磁盘的柱面。磁盘的柱面数与一个盘单面上的磁道数是相等的。无论是双盘面还是单盘面，由于每个盘面都有自己的磁头，因此，盘面数等于总的磁头数。所谓硬盘的CHS，即Cylinder（柱面）、Head（磁头）、Sector（扇区），只要知道了硬盘的CHS的数目，即可确定硬盘的容量，硬盘的容量=柱面数*磁头数*扇区数*512B。

编辑本段逻辑结构3D参数很久以前，硬盘的容量还非常小的时候，人们采用与软盘类似的结构生产硬盘。也就是硬盘盘片的每一条磁道都具有相同的扇区数。由此产生了所谓的3D参数（Disk Geometry). 即磁头数（Heads），柱面数（Cylinders），扇区数（Sectors），以及相应的寻址方式。

其中：

磁头数(Heads）表示硬盘总共有几个磁头，也就是有几面盘片， 最大为255 （用8 个二进制位存储)

柱面数(Cylinders) 表示硬盘每一面盘片上有几条磁道，最大为1023（用 10 个二进制位存储）

扇区数(Sectors) 表示每一条磁道上有几个扇区，最大为63（用 6个二进制位存储）

每个扇区一般是512个字节， 理论上讲这不是必须的，但好像没有取别的值的。

所以磁盘最大容量为：

255 * 1023 * 63 * 512 / 1048576 = 7.837 GB （1M
=1048576 Bytes)

或硬盘厂商常用的单位：

255 * 1023 * 63 * 512 / 1000000 = 8.414 GB （1M
=1000000 Bytes)

在CHS 寻址方式中，磁头，柱面，扇区的取值范围分别为0到 Heads - 1。0 到Cylinders - 1。1 到Sectors
（注意是从1 开始）。
基本Int 13H 调用BIOS
Int 13H 调用是BIOS提供的磁盘基本输入输出中断调用，它可以完成磁盘（包括硬盘和软盘）的复位，读写，校验，定位，诊，格式化等功能。它使用的就是CHS 寻址方式，因此最大识能访问 8 GB 左右的硬盘（本文中如不作特殊说明，均以 1M = 1048576 字节为单位）。
现代硬盘结构在老式硬盘中，由于每个磁道的扇区数相等，所以外道的记录密度要远低于内道，因此会浪费很多磁盘空间
（与软盘一样）。为了解决这一问题，进一步提高硬盘容量，人们改用等密度结构生产硬盘。也就是说，外圈磁道的扇区比内圈磁道多，采用这种结构后，硬盘不再具有实际的3D参数，寻址方式也改为线性寻址，即以扇区为单位进行寻址。

为了与使用3D寻址的老软件兼容（如使用BIOSInt13H接口的软件）， 在硬盘控制器内部安装了一个地址翻译器，由它负责将老式3D参数翻译成新的线性参数。这也是为什么现在硬盘的3D参数可以有多种选择的原因（不同的工作模式，对应不同的3D参数，如 LBA，LARGE，NORMAL）。
扩展Int 13H虽然现代硬盘都已经采用了线性寻址，但是由于基本Int13H 的制约，使用BIOS Int
13H 接口的程序，如 DOS 等还只能访问8
G以内的硬盘空间。为了打破这一限制，Microsoft 等几家公司制定了扩展Int 13H 标准（Extended Int13H），采用线性寻址方式存取硬盘，所以突破了 8 G的限制，而且还加入了对可拆卸介质（如活动硬盘） 的支持。

编辑本段基本参数一、容量作为计算机系统的数据存储器，容量是硬盘最主要的参数。

硬盘的容量以兆字节（MB/MiB）或千兆字节（GB/GiB）为单位，1GB=1000MB而1GiB=1024MiB。但硬盘厂商通常使用的是GB，也就是1G=1000MB，而Windows系统，就依旧以“GB”字样来表示“GiB”单位（1024换算的），因此我们在BIOS中或在格式化硬盘时看到的容量会比厂家的标称值要小。

硬盘的容量指标还包括硬盘的单碟容量。所谓单碟容量是指硬盘单片盘片的容量，单碟容量越大，单位成本越低，平均访问时间也越短。

一般情况下硬盘容量越大，单位字节的价格就越便宜，但是超出主流容量的硬盘略微例外。
二、转速转速（Rotational Speed 或Spindle speed），是硬盘内电机主轴的旋转速度，也就是硬盘盘片在一分钟内所能完成的最大转数。转速的快慢是标示硬盘档次的重要参数之一，它是决定硬盘内部传输率的关键因素之一，在很大程度上直接影响到硬盘的速度。硬盘的转速越快，硬盘寻找文件的速度也就越快，相对的硬盘的传输速度也就得到了提高。硬盘转速以每分钟多少转来表示，单位表示为RPM，RPM是Revolutions
Per minute的缩写，是转/每分钟。RPM值越大，内部传输率就越快，访问时间就越短，硬盘的整体性能也就越好。

硬盘的主轴马达带动盘片高速旋转，产生浮力使磁头飘浮在盘片上方。要将所要存取资料的扇区带到磁头下方，转速越快，则等待时间也就越短。因此转速在很大程度上决定了硬盘的速度。

家用的普通硬盘的转速一般有5400rpm、7200rpm几种，高转速硬盘也是现在台式机用户的首选；而对于笔记本用户则是4200rpm、5400rpm为主，虽然已经有公司发布了10000rpm的笔记本硬盘，但在市场中还较为少见；服务器用户对硬盘性能要求最高，服务器中使用的SCSI硬盘转速基本都采用10000rpm，甚至还有15000rpm的，性能要超出家用产品很多。较高的转速可缩短硬盘的平均寻道时间和实际读写时间，但随着硬盘转速的不断提高也带来了温度升高、电机主轴磨损加大、工作噪音增大等负面影响。
三、平均访问时间平均访问时间（Average Access Time）是指磁头从起始位置到达目标磁道位置，并且从目标磁道上找到要读写的数据扇区所需的时间。

平均访问时间体现了硬盘的读写速度，它包括了硬盘的寻道时间和等待时间，即：平均访问时间=平均寻道时间+平均等待时间。

硬盘的平均寻道时间（Average Seek Time）是指硬盘的磁头移动到盘面指定磁道所需的时间。这个时间当然越小越好，目前硬盘的平均寻道时间通常在8ms到12ms之间，而SCSI硬盘则应小于或等于8ms。

硬盘的等待时间，又叫潜伏期（Latency），是指磁头已处于要访问的磁道，等待所要访问的扇区旋转至磁头下方的时间。平均等待时间为盘片旋转一周所需的时间的一半，一般应在4ms以下。
四、传输速率传输速率（Data
Transfer Rate) 硬盘的数据传输率是指硬盘读写数据的速度，单位为兆字节每秒（MB/s）。硬盘数据传输率又包括了内部数据传输率和外部数据传输率。

内部传输率（Internal Transfer Rate) 也称为持续传输率（Sustained
Transfer Rate），它反映了硬盘缓冲区未用时的性能。内部传输率主要依赖于硬盘的旋转速度。

外部传输率（External Transfer Rate）也称为突发数据传输率（Burst Data Transfer
Rate）或接口传输率，它标称的是系统总线与硬盘缓冲区之间的数据传输率，外部数据传输率与硬盘接口类型和硬盘缓存的大小有关。

目前Fast ATA接口硬盘的最大外部传输率为16.6MB/s，而Ultra
ATA接口的硬盘则达到33.3MB/s。2012年12月，两80后研制出传输速度每秒1.5GB的固态硬盘。[1]
使用SATA（Serial ATA）口的硬盘又叫串口硬盘，是未来PC机硬盘的趋势。2001年，由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的Serial
ATA委员会正式确立了Serial ATA 1.0规范。2002年，虽然串行ATA的相关设备还未正式上市，但Serial ATA委员会已抢先确立了Serial
ATA 2.0规范。Serial ATA采用串行连接方式，串行ATA总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，与以往相比其最大的区别在于能对传输指令（不仅仅是数据）进行检查，如果发现错误会自动矫正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。
五、缓存缓存（Cache memory）是硬盘控制器上的一块内存芯片，具有极快的存取速度，它是硬盘内部存储和外界接口之间的缓冲器。由于硬盘的内部数据传输速度和外界接口传输速度不同，缓存在其中起到一个缓冲的作用。缓存的大小与速度是直接关系到硬盘的传输速度的重要因素，能够大幅度地提高硬盘整体性能。当硬盘存取零碎数据时需要不断地在硬盘与内存之间交换数据，有大缓存，则可以将那些零碎数据暂存在缓存中，减小外系统的负荷，也提高了数据的传输速度

编辑本段数据保护1．S.M.A.R.T.技术

S.M.A.R.T.技术的全称是Self-Monitoring,Analysis and Reporting
Technology，即“自监测、分析及报告技术”。在ATA-3标准中，S.M.A.R.T.技术被正式确立。S.M.A.R.T.监测的对象包括磁头、磁盘、马达、电路等，由硬盘的监测电路和主机上的监测软件对被监测对象的运行情况与历史记录及预设的安全值进行分析、比较，当出现安全值范围以外的情况时，会自动向用户发出警告，而更先进的技术还可以提醒网络管理员的注意，自动降低硬盘的运行速度，把重要数据文件转存到其它安全扇区，甚至把文件备份到其它硬盘或存储设备。通过S.M.A.R.T.技术，确实可以对硬盘潜在故障进行有效预测，提高数据的安全性。但我们也应该看到，S.M.A.R.T.技术并不是万能的，它只能对渐发性的故障进行监测，而对于一些突发性的故障，如盘片突然断裂等，硬盘再怎么smart也无能为力了。因此不管怎样，备份仍然是必须的。

2．DFT技术

DFT（Drive Fitness Test，驱动器健康检测）技术是IBM公司为其PC硬盘开发的数据保护技术，它通过使用DFT程序访问IBM硬盘里的DFT微代码对硬盘进行检测，可以让用户方便快捷地检测硬盘的运转状况。

据研究表明，在用户送回返修的硬盘中，大部分的硬盘本身是好的。DFT能够减少这种情形的发生，为用户节省时间和精力，避免因误判造成数据丢失。它在硬盘上分割出一个单独的空间给DFT程序，即使在系统软件不能正常工作的情况下也能调用。

DFT微代码可以自动对错误事件进行登记，并将登记数据保存到硬盘上的保留区域中。DFT微代码还可以实时对硬盘进行物理分析，如通过读取伺服位置错误信号来计算出盘片交换、伺服稳定性、重复移动等参数，并给出图形供用户或技术人员参考。这是一个全新的观念，硬盘子系统的控制信号可以被用来分析硬盘本身的机械状况。

而DFT软件是一个独立的不依赖操作系统的软件，它可以在用户其他任何软件失效的情况下运行。

3．加密技术
现代社会人们对隐私的保护欲越来越强烈，硬盘加密技术开始发展。文字、图形、数字密码保护是最基本的形式，随着科技的进步，生物识别技术开始应用到硬盘技术当中。

编辑本段扩展分区由于主分区表中只能分四个分区，无法满足需求，因此设计了一种扩展分区格式。基本上说，扩展分区的信息是以链表形式存放的，但也有一些特别的地方。首先， 主分区表中要有一个基本扩展分区项，所有扩展分区都隶属于它，也就是说其他所有扩展分区的空间都必须包括在这个基本扩展分区中。对于DOS
/ Windows 来说，扩展分区的类型为0x05。除基本扩展分区以外的其他所有扩展分区则以链表的形式级联存放， 后一个扩展分区的数据项记录在前一个扩展分区的分区表中，但两个扩展分区的空间并不重叠。

扩展分区类似于一个完整的硬盘，必须进一步分区才能使用。但每个扩展分区中只能存在一个其他分区。此分区在
DOS/Windows环境中即为逻辑盘。因此每一个扩展分区的分区表（同样存储在扩展分区的第一个扇区中）中最多只能有两个分区数据项（包括下一个扩展分区的数据项）。

❼ 计算机存储系统由哪些硬件构成各有什么特点

主要有内部存储器（内存和处理器的高速缓存）和外部存储器（硬盘、光驱、软驱等），特点是内部存储速度快，断电后数据丢失，直接和处理器交换数据，外部存储可以看做就像录音机的磁带。

❽ 计算机的主存由什么组成

主存，主要指的是内存。内存是随机存储器（RAM）存储器的任何一个存储单元都就可以随机存储，存取的时间与存储单元的物理位置无关。

而存储系统这包含有高速缓存，主存，辅存。他们的存取速度是由高到低排列的。之所以采用这样的多级存储器主要是为了解决提高速度，增大容量，同时又降低成本。cache（高速缓存）-主存主要是为了匹配cpu和主存之间的速度，cpu速度快，而访问主存的速度慢，所以弄了一个访问速度快的高速缓存，提前把cpu要用的数据放到cache中，这样就可以减少cpu访问内存的时间了，提高整体的运行速度了；辅存是用来存放文件的，断电的情况下，数据还在，这样cpu需要访问时，则先通过io总线将数据读到内存上，然后再访问内存。

自从计算机的祖师爷冯·诺依曼提出了计算机的冯·诺依曼结构，那么多年来计算机就一直按照这个结构发展下来了。冯·诺依曼结构中有一点，就是把计算机划分成五个部分，即运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。

对于CPU，充当的是运算器和控制器的作用；主板，主要是控制器，协调CPU和各外设直接工作；内存，即主存，是最重要的存储器；显卡则是兼有运算器和输出设备；而网卡则是典型的输入输出设备。

对于组成方法，单片机估计跟你想象中的计算机就很不一样。一个主板，上面CPU、内存什么都有。

计算机是可以没有CPU的，在CPU诞生之前，运算器和控制器是分开的，不过，现在一般都有了；
计算机是可以没有主板的，主板的存在主要还是为了拓展性，在不需要这种拓展的系统中，比如航天控制的计算机可能就没有这样的主板，至少家里面冰箱或者微波炉中使用的计算机是没有这样的主板的。
计算机是可以没有主存的，对于一些存储量不大的计算机，可以只使用寄存器或者非常少的存储器。
计算机是可以没有显卡的，显示的任务是可以由CPU独立完成的，对于服务器之类的一些特殊计算机，显卡很可能根本就用不了。
计算机是可以没有声卡的，我们实验室买了好几个服务器都是没有声卡的；
计算机是可以没有网卡的，我家买的第一个电脑就没有，那时候上网还用传说中的调制解调器。

❾ 计算机的存储系统通常包括

计算机的存储系统通常包括：

一、存储器：是计算机的重要组成部分。

它可分为：

计算机内部的存储器（简称内存）

计算机外部的存储器（简称外存）

内存储器从功能上可以分为：读写存储器 RAM、只读存储器ROM两大类

计算机存储容量以字节为单位，它们是:字节B( 1Byte=8bit)、千字节(1KB=1024B)、兆字节(1MB=1024KB)、千兆字节（1GB=1024MB）、1TB＝1024GB

二、计算机的外存储器一般有：软盘和软驱、硬盘、CD－ROM、可擦写光驱即CD－RW光驱还有USB接口的移动硬盘、光驱、或可擦写电子硬盘（优盘）等。

存储器的容量的基本单位是字节(Byte)，并有下列的运算换算关系：

1KB=1024Bytes

1MB=1024KB

1GB=1024MB

1TB=1024GB

1个汉字在计算机内需要2个字节来存储；

1个英文字符(即ASCII码)在计算机中需要1个字节来存储；

1个字节相当于8个二进制位。

(9)电脑存储系统结构扩展阅读：

计算机的存储系统指计算机中由存放程序和数据的各种存储设备、控制部件及管理信息调度的设备和算法所组成的系统。存储系统是计算机的重要组成部分之一。存储系统提供写入和读出计算机工作需要的信息（程序和数据）的能力，实现计算机的信息记忆功能。现代计算机系统中常采用寄存器、高速缓存、主存、外存的多级存储体系结构。

计算机存储系统的核心是存储器，存储器是计算机中必不可少、用来存储程序和数据的记忆设备。内部存储器（简称内存）主要存储计算机当前工作需要的程序和数据，包括高速缓冲存储器（Cache，简称缓存）和主存储器。