计算机导论第三章完整PPT课件VIP

第3章计算机硬件系统,内容提要本章以微型计算机为例介绍计算机硬件系统的组成，包括系统单元、内存、系统总线、扩展卡以及常用的输入输出设备和辅助存储器。通过本章学习，要求掌握计算机系统的基本结构和工作原理，了解多种输入输出设备及其功能。,冯诺依曼体系结构,体系结构指的是,构成系统主要部件的总体布局、部件的主要性能以及这些部件之间的连接方式。冯诺依曼体系结构的要点：计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5大部分组成。控制器和运算器是其核心，称为CPU按存储程序原理进行工作数据和程序以二进制代码形式不加区别地存放在存储器中，存放的位置由地址确定控制器是根据存放在存储器中的指令序列（程序）进行工作，并由一个程序计数器控制指令的执行。,冯诺依曼体系结构（续）,计算机硬件体系结构的发展,适应串行的算法的体系结构改变为适应并行的算法的计算机体系结构。面向高级语言计算机和直接执行高级语言的计算机。硬件系统与操作系统和数据库管理系统软件相适应的计算机。从传统的指令驱动型改变为数据驱动型和需求驱动型的计算机。各种适应特定应用的专用计算机。高可靠性的容错计算机。处理非数值化信息的计算机。,体系结构的评价标准,评价计算机系统的标准有速度、容量、功耗、体积、灵活性、成本等指标。常用的计算机评测标准:时钟频率(主频)指令执行速度等效指令速度数据处理速率(processingdatarate，PDR)核心程序法整数测试程序(Dhrystone)浮点测试程序(Linpack)Whetstone基准测试程序SPEC基准测试程序TPC基准程序,微型计算机的硬件结构,微型计算机硬件的系统结构与冯诺依曼结构无本质上的差异，不过CPU已被集成在一片大规模或超大规模集成电路上，称为MPU。此外，微型计算机内部的连接方式都是采用总线结构。数据总线：数据总线是传送数据和指令代码的信号线，它是双向总线。地址总线：地址总线是传送CPU所要访问的存储单元或输入输出接口地址的信号线，它是单向总线。控制总线：控制总线是管理总线上活动的信号线。控制总线中的信号是用来实现CPU对外部部件的控制、状态等信息的传送以及中断信号的传送等。,数据总线用于在各部件之间传递数据（包括指令、数据等）。数据的传送是双向的，因而数据总线为双向总线。决定CPU速度的第一个要素是数据总线的宽度。数据总线的宽度用位（8，16，32，64）来衡量。数据总线的位数决定了计算机可同时处理的数据的位数，这一数目也是计算机中“字”的长度。如：32位计算机即该计算机的数据总线是32位。该计算机的“字”长为32位（4byte）.数据总线将CPU于内存相连，并提供到计算机外部的通道。,数据总线又分为内部数据总线和外部数据总线：内部总线在处理器内部起作用；外部总线用于处理器与计算机的其余部分进行通信；一般情况下，内部数据总线宽度大于外部总线。,地址总线指示欲传数据的来源地址或目的地址。地址即存储器单元号或输入输出端口的编号.计算机内存中的每个存储位置的地址是唯一的，地址不会改变，但是存储在那里的数据可以改变。CPU通过地址总线来确定数据在内存中的存取位置，从而从内存中读写数据。CPU地址总线（CPU到内存的一组连线）的宽度决定了CPU可以访问到的存储位置（物理空间）的最大数目。如：对于Intel486以上的微机系统，地址线的宽度为32位，则CPU最多可以直接访问4096MB的物理空间。,控制总线：用于在各部件之间传递各种控制信息。有的是微处理器到存储器或外设接口的控制信号，如复位、存储器请求、输入输出请求、读信号、写信号等，有的是外设到微处理器的信号，如等待信号、中断请求信号等。CPU和内存之间的信息交换都是通过数据总线、地址总线和控制总线进行的。,系统主板与时钟频率,系统主板：又称为底板或母板,它是整个计算机系统的通信网,系统单元的每个元器件直接连接到系统主板,它们通过系统主板进行数据的交换,系统时钟除过总线宽度影响计算机的性能外，系统时钟也是影响计算机性能的一个主要因素。CPU执行指令的速度与“系统时钟”有直接的关系。系统时钟不在CPU芯片内，是一个独立的部件。在计算机工作过程中，系统时钟每隔一定的时间间隔发出脉冲式的电信号，这种脉冲信号控制着各种系统部件的动作速度，使它们能够协调同步。就好像一个定时响铃的钟表，人们按照它的铃声来安排作息时间一样。,在一台计算机里，系统时钟的频率是根据部件的性能决定的。如果系统时钟的频率太慢，则不能发挥CPU等部件的能力，但如果太快而工作部件跟不上它，又会出现数据传输和处理发生错误的现象。因此，CPU能够适应的时钟频率，或者说CPU作为产品的标准工作频率，即CPU在一秒钟内能够完成的工作周期数，就是一个很重要的性能指标。CPU的标准工作频率就是人们常说的CPU“主频”。,显然，在其它因素相同的情况下，主频越快的CPU速度越快。80年代初，IBMPC机上采用的Intel8088芯片的主频是4.78MHz，而目前的Pentium微处理器的主频已达到了2GHz以上。但是，CPU芯片在速度上的优劣并不完全取决于它的“主频”或者执行指令的速度，实际的CPU速度与芯片内部的体系结构以及CPU和外围电路的配合等都有密切的关系。,电子数据与指令,数据与指令是通过两种状态的信号表示,例如电子电路的开与关。它们分别表示二进制0或1。ASCII码：ASCII码是微型计算机中使用最广泛的二进制编码,使用7位分别表示09、az、AZ以及标点符号,用8位表示特殊字符。主要用于微型计算机EBCDIC码：用一个字节表示数字和字母等。主要用于大型机系统Unicode码：它是一种16位的编码，用于支持像中文、日文等国际语言,微处理器,控制单元寄存器算术/逻辑单元（ALU）,程序控制单元程序控制单元是CPU的核心，当一条指令进入CPU后，它分析检查该指令的内容，确定指令要求完成的动作以及指令的有关参数。例如，如果是一条加法指令，指明被加数在内存的某个地方。程序控制单元要指挥内存把数据送到CPU来。当计算所需要的数据准备好后，算术逻辑部件就可以执行指令所要求的计算。计算完成后，程序控制单元还要按照指令要求把计算结果存入数据寄存器，或者存入内存储器中。同时，控制单元对计算机系统的其他各个部分进行协调与控制，并对输入、输出设备的运行进行监控。,寄存器CPU另一个重要部分是一组寄存器，其中包括：一个指令寄存器用于存放从内存中取出、当前执行的指令；若干个控制寄存器是CPU在工作过程中要用到的；若干个数据寄存器，是提供给程序控制单元和算术逻辑部件在计算过程中临时存放数据用的。一个数据寄存器能够存放的二进制数据位数一般与CPU的字长是相等的。通用数据寄存器个数对于CPU的性能有很大影响。目前的CPU一般设置十几个到几十个数据寄存器，有些CPU，如采用RISC技术制造的CPU，设置了包含更多寄存器的寄存器组。,专用寄存器,通用寄存器,寄存器的硬件组成相似于内存的单元，其速度更快以及使用方式不同。,算术逻辑单元CPU里必须包含算术逻辑单元，用来完成算术运算和逻辑运算。许多CPU中还设置了两个运算单元，一个用来执行整数运算和逻辑运算，另一个用于浮点数计算。浮点数计算是CPU比较复杂的一部分，早期的计算机中需要用专门的程序，即软件方法实现浮点数计算，完成一次浮点数加法要执行许多指令，浮点数乘除法的指令更多，因而计算时间很长。后来Intel公司为Intel8088、Intel8086芯片设计制造了配套的专用浮点计算芯片，称为“协处理器”或“浮点处理器”。这种芯片可以安装在微型机里，与CPU连接。当CPU发现要执行的是浮点数指令时，就把工作递交给协处理器完成。在现在的CPU中，数值协处理器电路作为其一部分，包含在CPU的电路中了。,完成两种类型的操作。算术操作：加、减、乘、除等运算逻辑操作：比较操作,微处理器芯片,CISC芯片：又称复杂指令集计算机,其指令系统一般多达几百条指令,这种技术由Intel公司推广,并且是该公司主流微处理器的基础。例如Pentium和Pentium4RISC芯片：又称简化指令集计算机，其使用较少的指令。Motorola、IBM和Apple公司共同开发的PowerPC芯片就是利用了RISC技术专用芯片：用于智能卡的微型内置式微处理器。例如交通卡、社保卡。,指令集告诉CPU如何操作的具体指令的集合，每一种类型的处理器都有特定的指令集。适用于特定CPU的机器语言必须使用该CPU的指令集。因此，在某一类型的CPU上可以运行的程序，在其他类型的CPU上可能不能运行，其原因是不同类型的CPU的指令集可能不同。,存储体系结构,高速缓冲存储器高速缓存是与计算机内存共同使用的特殊芯片。其速度比RAM快！高速缓存作为一种特殊的存储器子系统，其中复制了频繁使用的数据，以利于CPU快速访问。高速缓冲存储器存储了频繁访问的RAM位置的内容及这些数据项的存储地址。当处理器引用存储器中的某地址时，高速缓冲存储器便检查是否存有该地址。如果存有该地址，则将数据返回处理器；如果没有保存该地址，则进行常规的存储器访问。因为高速缓冲存储器总比主RAM存储器速度快，所以当RAM的访问速度低于微处理器的速度时，常使用高速缓冲存储器。,虚拟内存虚拟内存系统将大型程序分割成小的部分，并使计算机能够使用空闲的硬盘作为RAM的扩展。需要时，计算机将在硬盘和RAM之间进行程序段的交换。,主存储器,内存按存储信息的功能可分为：ROMRAM,从物理的角度看，内存是一组或多组具备数据输入输出和数据存储功能的集成电路。,主存储器又称为内存储器或内存，是指能够通过指令中的地址直接访问的存储器，它被用来存储正在被CPU使用的程序和数据。,主存储器容量,存储器的容量是衡量存储器性能的重要指标之一，以字或字节为单位来表示存储器存储单元的总数，就得到了存储器的容量。1KB等于1024字节。1MB等于10241024字节。1GB等于102410241024字节。1TB等于1024102410241024字节。,随机存储器RAM（RandomAccessMemory）RAM就是我们平常所说的“内存”。RAM主要用来存放各种现场的输入、输出数据，中间计算结果，以及与外部存储器交换信息和作堆栈用。RAM的存储单元根据具体需要可以读出，也可以写入或改写。由于RAM由电子器件组成，所以只能用于暂时存放程序和数据，一旦关闭电源或发生断电，其中的数据就会丢失。,现在的RAM多为MOS型半导体电路，它分为静态和动态两种。静态RAM是靠双稳态触发器来记忆信息的；动态RAM是靠MOS电路中的栅极电容来记忆信息的。由于电容上的电荷会泄漏，需要定时给与补充，所以动态RAM需要设置刷新电路。动态RAM比静态RAM集成度高、功耗低，从而成本也低，适于作大容量存储器。所以主内存通常采用动态RAM，而高速缓冲存储器（Cache）则使用静态RAM。另外，内存还应用于显卡、声卡及CMOS等设备中，用于充当设备缓存或保存固定的程序及数据。,只读存储器ROM（ReadOnlyMemory）ROM中的信息只能被读出，而不能被操作者修改或删除，故一般用于存放固定的程序，如监控程序、汇编程序等。启动计算机的指令存储在ROMBIOS（基本输入/输出系统）芯片中，ROM在制造时即包含了永久储存的指令。,ROM还有一下一些类型：PROM写入一次以后，内容就不可以在更改EPROM（ErasableProgrammableROM）将芯片从计算机中取下，用特殊设备擦除其内容后，重新编程EEPROM（ElectricallyErasableProgrammableReadOnlyMemory,电可擦除可编程只读存储器)直接可利用特殊的程序进行电改写EPROM及EEPROM和一般的ROM不同点在于它可以用特殊的装置擦除和重写它的内容，一般用于软件的开发或也用来存放固定的程序。,内存是由成千上万个“存储单元”构成的，每个存储单元存放一定位数（微机上为8位）的二进制数，每个存储单元都有唯一的编号，称为存储单元的地址。“存储单元”是基本的存储单位，不同的存储单元是用不同的地址来区分的，就好像居民区的一条街道上的住户是用不同的门牌号码来区分一样。,互补金属氧化物半导体CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor)用来存储计算机系统每次开机时所需要的重要信息.与RAM的区别:CMOS芯片通过电池提供电源,关机时信息不会丢失与ROM的区别:内容随着计算机系统配置的改变或用户的设置而发生变化.,磁阻随机存取存储器MRAM(magneticRAM)非挥发性的磁性随机存储器闪存(Flash)失去电源时,数据不会丢失.具有删除指定数据块的能力.BIOS与CMOS的区别,输入输出系统,计算机系统的输入输出系统的基本功能：为数据传输操作选择输入输出设备。在选定的输入输出设备和CPU（或主存储器）之间交换数据。计算机系统有两种体系结构：独立体系结构：它指的是制造商生产的机器不允许用户进行扩展，即用户不能够通过简单的方式增加新的设备。开放体系结构：它允许用户通过系统主板上提供的扩展槽增加新的设备。其方法是插入适配卡到系统的主板扩展槽上，然后通过适配卡的端口和连接电缆连接适配卡和新的外部设备。,输入输出原理,程序控制输入输出方式：程序控制输入输出方式又称为应答输入输出方式、查询输入输出方式、条件驱动输入输出方式等。中断输入输出方式：采用中断输入输出方式能够克服程序控制输入输出方式中CPU与外围设备之间不能并行工作的缺点。直接存储器访问方式：直接存储器服务方式在外围设备与主存储器之间建立直接数据通路。在DMA方式中，CPU不仅能够与外围设备并行工作，而且整个数据的传送过程不需要CPU干预。,扩展槽与适配卡,连接系统主板与输入/输出设备网络适配卡：简称网卡,用来连接一台计算机到其他计算机，或通过网络总线连接多台计算机、打印机、服务器等设备。小型计算机接口卡（SCSI）：它使用计算机的一个扩展槽连接最多达七个设备，这种卡主要用于连接打印机、硬盘驱动器和CD-ROM驱动器等设备。TV调谐卡：利用TV调谐卡，计算机能在浏览Internet的同时，观看电视节目。PC卡：又称PCMCIA卡，适合便携式计算机的尺寸。其他：常用的适配卡还有用于匹配各种彩色显示器的视频适配卡、连接光盘驱动器的CD-ROM卡、记录和回放数字声音的声卡以及用于连接计算机和电话插座的内置式MODEM卡等。,系统总线,CPU与外围设备之间传输信息的一组信号线，一般PC系统的总线分为四层总线分层:片内总线是CPU内部各功能单元的连线。延伸到CPU外,又称CPU总线。片总线是PC主板上以CPU为核心与各部件间的直接连线。系统总线是主板上适配卡与适配卡之间连接的总线。外总线是PC与PC之间通信的数据线。总线性能：时钟频率、总线宽度以及传输速率。总线类型：工业标准体系ISA、外围部件互连PCI以及加速图像端口AGP。,端口和连接电缆,端口是系统单元和外部设备的连接槽，连接电缆是端口与输入/输出设备之间的连接线。串行口：用于连接鼠标、键盘、MODEM和许多其他设备到系统单元并行口：用于连接需要在较短距离内高速收发信息的外部设备,如打印机增强并行口（EPP）:由Intel、Xircom、Zenith等公司开发的，它实现了外部设备进行双向通信扩展并行口（ECP）:由Microsoft和HP公司开发的，它具有和增强并行口一样高的速率和双向通信能力,端口和连接电缆（续）,加速图形端口AGPs：连接显示器，支持高速图像和其他视频的输入通用串行总线USB口：一个USB能同时连接多个设备，它提供快速的即插即用和热插拔的连接“火线”口：又称IEEE1394总线，用于连接高速打印机和数码相机，并且速度比USB更快,键盘和终端,键盘：键盘上除了英文的26个字母和0到9数字等与打字机相同内容外，还增加了小键盘和一些特殊功能键终端：一种连接大型计算机或计算机网络上的主机和服务器的输入输出设备无处理能力终端：能输入和接收数据，但不能独立处理数据智能型终端：包括一个处理器、内存和辅助存储设备，例如NetPC网络终端：功能和价格低于智能终端，一般依赖网上主机和应用软件进行工作Internet终端：又称Web终端，访问Internet并在一个标准电视机上显示Web页终端功能：信息交换、数据收集、查询和事物处理、远程作业处理以及图形显示与设计,定点输入设备,使用定点设备在显示屏、文本材料以及图形材料上定位某些信息进行输入鼠标：相似设备有跟踪球、触摸面和定位杆光笔：连接计算机并放置在显示屏旁的特殊的输入笔游戏杆：用于计算机动感游戏的操纵触摸屏：覆盖一层塑料的特殊种类的显示屏数字转换器：描绘或拷贝图画或照片的设备数码相机：照相机的磁盘或内存中以数字形式记录图像数字摄像机：将场景以数字形式记录在磁盘或内存中,扫描输入设备,扫描设备以图像形式输入文本、图画或特殊符号图像扫描仪：平台式和手持式扫描仪，分辨率单位DPI传真机：传真机将图像转换成一系列的线，将线又转换成连续的信息串进行发送条形码阅读器：阅读条形码的光电扫描仪，条形码是垂直斑纹标记，条形码系统有UPC和code39字符和标记识别设备：MICR：银行中自动读取支票和存款条上的特殊数字OCR：将源文档内容转换成机器可识别代码，如公用事业和电话的帐单OMR：快速录入设备，标准化考试和各种统计中得到广泛的应用,语音输入设备,将讲话转换成数字代码并输入到计算机，由麦克风、声卡和语音输入软件系统组成。语音输入系统分:离散语音识别系统：用户的发音必须是一个单词接着一个单词，不能连读连续语音识别系统：能根据上下文识别单独的单词和短语语音输入应用：办公室环境下桌面计算中的一系列应用、完成人与计算机的对话功能以及帮助人类不同语种之间的交流,显示器,特征是尺寸和清晰度，常用的21寸、19寸、17寸、15寸标准：表示显示器的分辨能力SVGA：高级视频图形阵列，分辨率800600像数，用在15寸显示器XGA：扩展图形阵列，分辨率1024768像数，用在17寸和19寸显示器SXGA：高级扩展图形阵列，分辨率12801024像数，用在19寸和21寸示器UXGA：超高级图形阵列，分辨率16001200像数，用于对图像要求较高的领域和21寸显示器中类型：阴极射线管CRT：通过光栅扫描方法产生图像平面显示器：常用的等离子和液晶显示器高清晰度电视机HDTV,电子枪发射出的电子击打在屏幕上，使被击打位置的荧光粉发光，从而产生了图像，每一个发光点又由“红”“绿”“蓝”三个小的发光点组成，这个发光点也就是一个象素。,显示器的性能指标点距屏幕上相邻两个同色点（比如两个红色点）的距离称为点距，常见点距规格有0.31mm、0.28mm、0.25mm等。显示器点距越小，在高分辨率下越容易取得清晰的显示效果。点距是由制造商内建的，无法改变。,象素和分辨率分辨率指屏幕上象素的数目，象素是组成图像的最小单位例如，640480的分辨率，在水平方向上有640个象素，在垂直方向上有480个象素。为了控制象素的亮度和彩色深度，每个象素需要很多个二进制位来表示，如果要显示256种颜色，则每个象素至少需要8位(一个字节)来表示，即2的8次方等于256；当显示真彩色时，每个象素要用3个字节的存储量。,扫描（刷新频率）扫描方式有两种：逐行扫描显示：电子束采用光栅扫描方式，从屏幕左上角一点开始，向右逐点进行扫描，形成一条水平线；到达最右端后，又回到下一条水平线的左端，重复上面的过程；当电子束完成右下角一点的扫描后，形成一帧。此后，电子束又回到左上方起点，开始下一帧的扫描。隔行扫描显示：指电子束在扫描时每隔一行扫一线，完成一屏后再返回来扫描剩下的线，这与电视机的原理一样。隔行扫描的显示器比逐行扫描闪烁得更厉害，也会让使用者的眼睛更疲劳。完成一帧所花时间的倒数叫垂直扫描频率，也叫刷新频率，比如60Hz、75Hz等等。,打印机,通过打印机或绘图仪将信息输出到纸上称为硬拷贝（显示器输出称为软拷贝）非接触式打印机喷墨打印机：喷墨打印机以非常高的速度喷射微滴墨水到打印纸的表面，不仅产生字符质量的图像，也能打印彩色的图像激光打印机：激光打印机使用与复印机相似的技术，即利用激光束产生很高质量的字符和图像热学打印机：热学打印机使用热元素在热敏感打印纸上产生字符和图像,激光印字机的输出是按页进行的。由于激光束极细，能够在硒鼓上产生非常精细的效果，所以激光印字机的输出质量很高。可以超过以前铅字印刷的水平。,打印机（续）,接触式打印机：使用“锤子”敲击字符形体，字符形体进一步敲击色带，引起色带上的字符图像印刷在打印纸上点针打印机：它通过打印头上的细小针所形成的模型打印字符和图形菊花轮打印机：使用一个塑料或金属打印元素，其形状相似于菊花上的花瓣行式打印机：利用一个打印轮或一个运动的链，一次能够打印整个一行,绘图仪,绘图仪是用于产生直方图、地图、建筑图纸以及三维图表的专用输出设备笔式绘图仪：通过在设计图纸上移动一个水笔或铅笔创建线图喷墨绘图仪：通过喷射墨水微滴创建线图和彩色立体图像静电绘图仪：使用静电电荷在特殊处理的纸张上创建高分辨率的“图像点”直接成像绘图仪：使用热感应纸和电加热针创建图像,软盘,软盘主要用来存储和传输数据文件，包括电子文档、电子表格以及小型数据库文件。软盘：是一种轻便、移动式的存储媒体，常用的是1.44MB31/2英寸软盘的格式：平面圆片在逻辑上划分成面、磁道和扇区大容量软盘：盒式软盘是大容量软盘的标准，比1.44MB31/2英寸软盘更厚，并且需要特殊驱动器Zip盘：容量可达100MB或250MB超级盘：容量为120MB，可以使用1.44MB31/2英寸软盘驱动器，主要用于笔记本电脑HiFD盘：容量可达200MB，可以使用1.44MB31/2英寸软盘驱动器,滑动金属门,读/写口(在滑动金属门内),写保护口,塑料盘套,磁盘用于存储前，必须进行称为格式化的准备工作。在此过程中，磁盘读/写头在磁盘的表面设置磁模式。这种磁模式使磁盘驱动器能够以条理化的方式存储数据。数据记录在被称为磁道的同心圆环上；盘面上的磁道顺序编号，最外面一个磁道编号为第0道，其余依次编号。磁盘的每个圆形磁道又被划分成若干个称为扇区（sector）的弧段。对于标准磁盘来说，任意一个扇区，不管处在哪个磁道上的哪个位置，所存储的数据量都是相同的。在软盘上读写信息是以扇区为单位成批进行的。可以设想，一次所要读写的全部信息存放在多个连续（逻辑上的连续）的扇区之中。,在实际读写之前，先要把磁头定位在起始扇区上，这要通过两步动作：第一步是通过机械动作把磁头移到起始扇区所在的磁道位置（磁头定位）；第二步是磁头静止而盘片旋转，一直等到要读写的扇区旋转到磁头底下（扇区定位），找到起始扇区之后，实际的读写操作才能开始。读写是一个扇区一个扇区顺序进行的。各磁道均分成称为扇区的饼形楔状物上。两个或多个扇区组合为簇。在大多数的磁盘上保留一个表，说明数据所在的扇区与磁道的位置。这个表称为文件分配表（FATFileAllocationTable），它使计算机能够容易地找到数据,一个软盘的磁道总数、每个磁道的扇区数、每个扇区的存储容量三者的乘积决定了软盘的存储容量。例如，一个3寸盘的存储容量是:512B18802面=1.44MB,在盘的护套上有一个带有活动滑块的方形小孔,称为写保护孔,如果移动滑块露出小孔，则磁盘驱动器就不能将数据写入该磁盘或改写盘上原有的数据而只能读出数据，即保护盘上原有数据不被破坏。,硬盘,与软盘使用薄的、柔性的塑料盘不同,硬盘使用厚的、刚性的金属磁盘片。除此之外，硬盘能快速地存储和读取信息，并且其容量远远大于软盘硬盘种类：内置硬盘：简称硬盘，安装在系统单元的内部盒式硬盘：与录音机的磁带一样，可以方便的移动，用于作为内置硬盘的补充硬盘组：存储大容量信息、可移动的存储设备，其容量远远大于上述两种硬盘USB移动硬盘：支持即插即用。硬盘性能的提高：磁盘缓冲、价格低廉磁盘的冗余阵列RAIDs和文件压缩/解压缩,微机使用的小型硬盘从外观上看是一个密封的金属盒子，其中有若干片固定在同一个轴上、同样大小、同时高速旋转的金属圆盘片。每个盘片的两个表面都涂附了一层很薄的磁性材料，作为存储信息的介质。靠近每个盘片的两个表面各有一个读/磁头。这些磁头全部固定在一起，可同时移到磁盘的某个磁道位置。硬盘片表面也分为一个个同心圆磁道，每个磁道又分为若干扇区，但一个硬盘片上的磁道数和每个磁道上的扇区数都比软盘片多得多，再加上一个硬盘是由多个盘片组成的，所以硬盘的存储容量比软盘高得多。,跟软盘一样，硬盘的所有盘面上半径相同的磁道也构成一个柱面，柱面由外向里顺序编号。硬盘驱动器工作时盘片组高速旋转，速度可达到7200转/min以上，此时读/写磁头与对应盘片的距离很近，不到一个微米（千分之一毫米），悬浮在盘面上且不与盘面接触，以避免划伤盘面。这样近的距离是为了保证极高的存储密度和定位精度。硬盘也采用批量存储信息方式，以扇区为存储单位。扇区的“地址”可以通过磁道（柱面）号、读写头号（也就是盘面的编号）、以及磁道内的扇区编号三者组合确定。访问硬盘信息的过程与访问软盘一样，也分为移动磁头到相应柱面位置（磁头定位）、等待（扇区定位）和实际读写三个阶段。而确定存储位置（定位）的时间比实际读写信息的时间要长得多。当然，由于硬盘的磁头动作速度快、盘片转速高，它的信息访问速度也比软磁盘高得多.,将磁盘（硬盘和软盘）与主存进行比较，可知它们的读写访问方式是完全不同的。对主存的访问是以存储单元为单位进行的，而微机的一个存储单元就是一个字节。对磁盘等设备的访问则采用成组数据传送的方式，是以存储块（扇区）为单位进行的，一个存储块可以包含几百到几千个字节，访问磁盘上的某些信息时，必须将包含这些信息的存储块的全部内容与主存进行整体交换。,光盘,光盘技术中，通过激光束改变塑料或金属盘片的表面来表示数据，即二进制的1由盘片表面的平坦区域表示，0由不平的区域表示光盘CD：CD-ROM：光盘-只读存储器，相似音乐CD。只读CD-R：又称WORM，它代表写一次、读多次，即空白光盘CD-RW：可写光盘或可删除光盘CD-ROM驱动器大小与5“软盘驱动器相同，单速光盘驱动器的信息读出速度为150KB/S，四倍速光驱读出速度为600KB/秒。而现在光盘驱动器的速度可达52倍速.数字化视频光盘DVD:DVD-ROM：数字化视频光盘-只读存储器，能存放二小时高质量视频DVD-R：可记录的DVD，即写一次，读多次DVD-RAM：DVD-随机存取存储器或DVD-RW（可写DVD）,闪存和U盘,闪存不仅具有RAM内存可擦除、可编程的优点,而且还具有ROM内存的写入数据在断电后不会消失的优点。USB闪存盘普遍采用USB接口，与计算机的理论传输速率可达12MB/s，具有易扩展、即插即用的优点。CompactFlash又称CF卡，是美国SanDisk公司于1994年推出的，它广泛应用于笔记本计算机和数字产品中。SmartMedia又称SM卡，是东芝和Taec公司于1995年11月发布的。,闪存和U盘（续）,MemoryStick又称记忆棒，是索尼公司独立推出的，它的体积非常小，广泛用于索尼公司的电子产品上。U盘它利用当前最为先进的闪存芯片为存储介质，具有防磁、防震、防潮等特性，其重量15g左右，体积如口香糖大小。,磁带,磁带提供的是顺序化存取方式，即在定位指定文件或歌曲位置是，必须访