輔助存儲器
正文
計算機存儲系統中不直接向中央處理器提供指令和數據的各種存儲設備。主存儲器存取速度快,但容量小。輔助存儲器的存儲容量大存儲,每個數據所需的費用低,在存儲系統中起擴大總存儲容量的作用。 一個計算機系統的輔助存儲器由一種或多種存儲設備組成(見圖)。磁碟存儲器存取時間短,存儲容量大,是輔助存儲器的主要存儲設備。為了擴大存儲容量,一個輔助存儲器常常配有幾台甚至幾十台磁碟存儲器。磁帶存儲器的在線上存儲容量比磁碟存儲器的容量小,存取時間也長。但是磁帶保存數據成本低,易於脫機存放,而且可以和其他計算機的磁帶互換使用,往往用於存放長期保存的數據,充作檔案庫存儲器。同樣,一個輔助存儲器也可以配有多台磁帶存儲器。磁碟存儲設備和磁帶存儲設備在向中央處理器提供數據時,先把數據送到主存儲器,再由中央處理器調用。海量存儲設備存取時間較長,但存儲容量很大。它按作業系統調度的要求,自動地把中央處理器需要的數據傳送到磁碟存儲設備,供主存儲器調用。它用於巨型資料庫和大型計算站等要求特大在線上存儲容量的場合。輔助存儲器的存儲設備是計算機外圍設備的一部分,中央處理器通過通道和中斷系統控制它的工作。
數據在輔助存儲器的存儲設備中是按記錄塊存放的。在存取時,按中央處理器給出的塊地址找到所需記錄塊,用成塊方式與主存儲器交換數據。按照尋找記錄塊的方法,輔助存儲器的存儲設備分為兩類。①順序存取存儲設備:存儲設備的讀寫機構從所在的記錄塊開始,順序查找,直到找到所需要的塊,磁帶存儲設備屬於這一類。②直接存取存儲設備:存儲設備的讀寫機構按記錄塊的地址直接尋找到一個較小的區域,然後在這個區域內順序找到所需的記錄塊。例如,在磁碟存儲器中先找到柱面,再在柱面內找到所要的塊。直接存取存儲設備的存取速度比較快。
現代套用於輔助存儲器的存儲設備主要是磁表面存儲器,它以塗覆於非磁性材料表面的磁性薄層作為存儲介質。它包括磁鼓、固定頭磁碟、移動頭磁碟、磁卡片和磁帶等存儲設備。除此以外,還有一些器件,主要有光碟、電荷耦合器件和磁泡等也可用作輔助存儲器。光碟的存儲介質是表面上有一層極薄俠層的塑膠薄膜。寫入時雷射把薄膜表面熔成凹坑,讀出時用能量較小的雷射檢出信息孔。由於雷射的聚集性好,可以獲得較大的存儲容量。它的缺點是不能重寫。電荷耦合器件和磁泡分別利用器件中的電荷和磁疇存儲數據。這二種存儲設備都沒有機械運動,存取速度比較快,可靠性高。缺點是容量小,價格高。電荷耦合器件是揮發性存儲設備,在電源斷開以後,原來存放的數據不再保留,這也使它的套用受到限制。