數(shù)據(jù)存儲

計算機(jī)文化基礎(chǔ)課第五課學(xué)習(xí)總結(jié)

? ? ? ? 信息是讓我們感知绍申、認(rèn)知世界的基礎(chǔ)衙耕,任何物質(zhì)其實都是以表現(xiàn)出信息而存在的弄慰,信息給我們的感覺是抽象的。而數(shù)據(jù)則是具體的首尼,數(shù)據(jù)是一種可以保存在物質(zhì)上的性信息挑庶,它是描述信息的一組信息。

? ? ? ?通過在物質(zhì)上記錄數(shù)據(jù)來保存信息得做法软能,自古就有迎捺。比如古人在山洞上畫畫,在竹簡和紙張上寫字查排。計算機(jī)信息都是由0和1這個兩個符號組成的數(shù)據(jù)凳枝,所以記錄計算機(jī)信息,就是要尋找能在某種環(huán)境下跋核,穩(wěn)定地記錄一種狀態(tài)和另外一種狀態(tài)(0和1)的存儲介質(zhì)岖瑰,而且能通過存儲設(shè)備,在這些存儲介質(zhì)上進(jìn)行快速的記錄或讀取信息砂代。經(jīng)過科學(xué)家和商人們的努力蹋订,比較成熟并實現(xiàn)了商業(yè)化的技術(shù)有以下三類:

? ? ? ? 1.光存儲技術(shù),代表產(chǎn)品有CD/VCD/DVD/藍(lán)光刻伊。

在光盤上由圓心向邊緣分以距離R分道露戒,然后在道上以距離S分塊难礼,一個塊存儲一個狀態(tài)(0或1),R和S越小玫锋,光盤存儲容量就越大蛾茉。當(dāng)燒蝕光盤時,激光在盤上的塊上刻出凹坑撩鹿,代表一種狀態(tài)谦炬;當(dāng)塊上平滑時,代表著另一種狀態(tài)节沦。

存儲設(shè)備(光驅(qū))的讀寫頭向光盤射出一束激光键思,激光打在光盤上,如果打到的位置是平滑甫贯,就會把激光反射回讀寫頭吼鳞,讀出數(shù)據(jù)1;如果打到的位置是凹坑叫搁,不會反射激光赔桌,讀寫頭接受不到返回激光,讀書數(shù)據(jù)0渴逻;

? ? ? ?2.磁存儲技術(shù)疾党,代表產(chǎn)品有磁帶/軟盤/機(jī)械硬盤。

? ? ? ?磁技術(shù)通過磁化磁盤或這磁帶表面上細(xì)小的粒子來存儲數(shù)據(jù)惨奕。

? ? ? ?軟盤和機(jī)械硬盤除了實現(xiàn)原理不同外雪位,其工作方式跟光盤是類似的,不再贅述梨撞。

? ? ? ? 3.半導(dǎo)體存儲技術(shù)雹洗,代表產(chǎn)品有內(nèi)存、固態(tài)硬盤卧波。

? ? ? ?半導(dǎo)體技術(shù)通過改變芯片內(nèi)部固態(tài)介質(zhì)的狀態(tài)(比如電荷时肿、相變、電阻等等)來存儲數(shù)據(jù)的幽勒,由固態(tài)電子存儲芯片構(gòu)成嗜侮,又稱為固態(tài)存儲港令。

? ? ? ?內(nèi)存是以電容來存儲數(shù)據(jù)的啥容,但電容本身有一個會緩慢泄露的問題,導(dǎo)致數(shù)據(jù)只能保存很短的時間顷霹,為了保住數(shù)據(jù)信息咪惠,需要額外的電流,定期的刷新維持信息(動態(tài)刷新)淋淀,不能斷電遥昧。固態(tài)硬盤采用閃存的存儲介質(zhì),數(shù)據(jù)保存在閃存的浮置柵極中(以電荷的方式保存),通過二氧化硅的絕緣層保護(hù)炭臭,使電荷不會泄露永脓。

? ? ? ? 半導(dǎo)體技術(shù)直接通過電寫入和電擦除來完成數(shù)據(jù)的讀寫,不用通過機(jī)械運動和其他信號與電信號轉(zhuǎn)換鞋仍,所以他比其他存儲技術(shù)在讀寫速度上有明顯優(yōu)勢常摧。

? ? ? ? ?擴(kuò)展:機(jī)械硬盤補(bǔ)充

? ? ? ? 低級格式化。機(jī)械硬盤里面由多個磁盤片垂直疊加在一起威创,每個磁盤片由圓心向邊緣分磁道落午,然后在磁道上分扇區(qū),每個扇區(qū)固定存放512Byte的數(shù)據(jù)肚豺。扇區(qū)是最小的連續(xù)讀或?qū)懣臻g溃斋。扇區(qū)可通過讀寫頭定位查找(連續(xù)的數(shù)據(jù)可以存放在不連續(xù)的扇區(qū)上)。

? ? ? ? 高級格式化吸申。在操作系統(tǒng)的文件管理系統(tǒng)下梗劫,進(jìn)行邏輯處理。以window的fat為例截碴,先把硬盤分區(qū)(同一弧度的整個扇形柱體)在跳,然后以2^n次個扇區(qū)組成簇。簇是文件存放的最小單位隐岛。當(dāng)文件超過一個簇時猫妙,文件就存放在多個簇中,且簇之間的關(guān)系記錄在文件管理系統(tǒng)的FAT表中聚凹。但這也會帶來磁盤的碎片化問題割坠。這要靠文件管理系統(tǒng)來解決這個問題了。

? ? ? ? 問題:固態(tài)硬盤是怎么實現(xiàn)文件系統(tǒng)管理的妒牙?

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