硬盘特性参数表
DeskStar 180GXP: Technical Specifications 容量 每盘片容量 转速 缓存 80, 120, 160, 250 GB 60 GB 7200 , 10000rpm
8MB (180, 120GB) 2MB (120 ,80, 60 GB) 平均寻道时间 8.5ms 接口 UltraATA/ 100
Quad Core
存储器
• 分为
– 内存器（主存储器） - 半导体 – 外存储器 - 磁盘、磁带、光盘
• 存储器由若干存储单元组成
– 每个存储单元一个地址 – 大小通常为：1byte
内存重要性
• 数据中转站 • 存储等待数据
– 处理 – 存储 – 显示 – 打印
随机存取存储器RAM
• 分为DRAM和SRAM
第一章 计算机系统
主题
• 程序执行过程 • 微机硬件设备
– CPU – 内存 – 主板 – 外部存储设备 – 输入、输出设备 – 机箱、电源
微型计算机硬件组成
CPU 寄存器堆
中央处理单元 存储器 输入输出设备 输入输出接口 总线
程序计数器
ALU 系统总线 存储总线
总线接口
I/O桥
主存储器
I/O总线
• 静态SRAM（SRAM）
– 利用 双稳态电路存储数据
– 在加电后的使用期间，存储的信息不随时间而变化 – 集成度低，适用于所需内存容量较小的系统 – 高速缓存、单板机、带微处理器或单片机的仪器、 仪表及家用电器
随机存取存储器RAM
• 动态RAM（DRAM）
– 依靠MOS管栅极电容上的电荷保存信息 – 任何电容都会漏电，所以超过一定时间(一般为 1~2ms)后信息就会丢失 – 内存条
特点
Tagged Command Queuing Fluid Dynamic Bearing (FDB)
SSD硬盘
• Solid State Disk，固态存储技术 • 规格：1.8 • 优点：1.8、2.5英寸
– 存取速度快 – 经久耐用、防震抗摔 – 没有噪音 – 重量轻
光盘存储器原理
1980年，飞利浦公司和索 尼公司就发明了CD唱盘， 可利用光反射原理重放在 盘面上记录的音频信息 1985年以后，CD-ROM应用 到PC机 继CD-ROM之后推出了DVD 光盘、蓝光光盘
• 容量：GB • 速度：完成一次数据存取的时间，纳秒（ns，10-9秒）
• 工作频率：稳定运行的最大频率，数据传输速度
下一代内存
• RRAM？
– ReRAM（Resistive RAM），电阻记忆体、记忆电阻 – 具有记忆 的非线性电阻，用阻值高、低的两种状态存 储二进制数据 – 功能性增强
• 更短的随机访存
硬盘
• 采用磁性盘片作为存储介质，与读写部件一起 密封在一个无尘的封闭体中
磁盘相关术语
磁道，最外同心圆为0道 扇区（Sector） 柱面（Cylinder）
硬盘主要技术指标

存储密度，包括道密度和位密度 存储容量 平均存取时间＝寻道时间＋旋转等待时间 数据传输速率，单位是B/s（字节/秒）
• 更快的读写速度 • 直接写入、位粒度
• 高耐读写能力
只读存储器ROM
• ROM，只读不写
– 存放BIOS，完成计算机系统的 加电自检、初始化、加载基本 输入/输出的驱动程序以及引导 操作系统 – 集成在主板上，制造厂生产 – 采用电可擦除的可编程只读存 储器置E2PROM
主板
• 连接并控制计算机各部件
I/O桥
主存储器
I/O总线
扩展槽，留待网络适 配器一类的设备使用 磁盘控制器
USB控制器
图形适配器
鼠标
键盘
显示器
磁盘
执行程序的过程 – Hello World！
1 2
输入指令
加载程序
3
执行程序
4
输出结果
CPU 寄存器堆 ALU 系统总线 存储总线
程序计数器
CPU执行指令（操作系 统），将hello程序文件 的代码和数据从磁盘拷 贝到主存，该过程称为 加载。
– 芯片组、I/O控制芯片
– 键盘和面板控制开关接口
– 指示灯 – 接插件、扩展槽
– 直流电源供电接插件等元器 件
主题
程序执行过程 • 微机硬件设备
CPU 内存 主板 – 外部存储设备 – 机箱、电源 – 输入、输出设备
外部存储设备
• 提供“永久”的数据存储
– 硬盘 – 光盘 – 移动存储设备
总线接口
I/O桥
主存储器
I/O总线
扩展槽，留待网络适 配器一类的设备使用 磁盘控制器
USB控制器
图形适配器
鼠标
键盘
显示器
磁盘
执行程序的过程 – Hello World！
1 2 3
输入指令
装载程序
执行程序
4
输出结果
CPU 寄存器堆 ALU 系统总线 存储总线
程序计数器
程序和 数据
主存储器
内存中的指令序列顺 序执行，并将结果写 入内存
总线接口
I/O桥
主存储器
I/O总线
扩展槽，留待网络适 配器一类的设备使用 磁盘控制器
USB控制器
图形适配器
鼠标
键盘
显示器
磁盘
主题
程序执行过程 • 微机硬件设备
– CPU – 内存 – 主板 – 外部存储设备 – 输入、输出设备 – 机箱、电源
CPU的指标
• WordSize（字长）： CPU一次可以运算的二 进制数位数 • 时钟频率： CPU的运算、处理数据的速度， 单位GHz • 内核数 • 高速缓存 • 制作工艺
总线接口
I/O桥
I/O总线
扩展槽，留待网络适 配器一类的设备使用 磁盘控制器
USB控制器
图形适配器
鼠标
键盘
显示器
磁盘
执行程序的过程 – Hello World！
1 2
输入指令
加载程序
3
执行程序
4
输出结果
CPU 寄存器堆 ALU 系统总线 存储总线
程序计数器
将“Hello World\n”串 中的字节从存储器中 拷贝到寄存器堆中， 再从寄存器中拷贝到 显示设备，最终显示 在屏幕上。
CD－ROM盘的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ录格式
• 与磁盘不同，整张 光盘的光道组成一 个自内向外逐渐展 开的螺旋
扩展槽，留待网络适 配器一类的设备使用 磁盘控制器
USB控制器
图形适配器
鼠标
键盘
显示器
磁盘
执行程序的过程 – Hello World！
1
输入指令 输入指令
2
加载程序
3
执行程序
4
输出结果
CPU 寄存器堆 ALU 系统总线 存储总线
程序计数器
输盘命令被逐一读取 到寄存器，然后存放 到主存储器中。
总线接口