次级储存装置
次级储存装置是由大容量存储设备和控制设备组成的,用以组织和管理数据的存取和传输的辅助存储装置。CPU不可直接存取次级储存装置。计算机通常使用它的I/O通道存取次级储存装置。当装置电源关掉时,次级储存装置中的数据不会丢失。
基本信息
- 中文名
次级储存装置
- 外文名
Secondary storage
- 学科
计算机存储
- 定义
管理数据的存取辅助存储装置
- 特点
非易失性
- 常见类别
磁盘、磁带、光盘
简介
次级储存装置,又称辅助存储装置,用以存放指令和数据,但不直接向中央处理器提供指令和数据的储存装置。它的存储容量比主要储存装置大许多倍,存储每位信息所需费用低,易于脱机长期保存信息。它是非易失性的储存装置,断电后仍能保留信息。次级储存装置常用的存储装置主要是磁存储器和光存储器。磁存储器主要有磁盘存储器和磁带存储器。磁盘存储器存取速度快、存储容量大,是最常用的辅助存储器。磁带存储器的存取速度比磁盘存储器低,联机存储容量比磁盘存储器容量小,但它常易于脱机存放,多用于存放需要长期保存的数据。光存储器的存储容量大,存取速度接近于磁盘存储器,但它不易写入,常用于存放大量的程序和数据。
类别
光存储器
用光学方法从光存储媒体上读取和存储数据的一种设备。它对存取单元的光学性质(如反射率、偏振方向)进行辨别,并转化为便于检测的形式,即电信号。几乎所有的光存储器都是用半导体激光器,因而光存储器也称为激光存储器。广义上,光存储器还包括条码阅读器、光电阅读机等。在计算机领域,光存储器一般指光盘机、光带机、光卡机等设备,光盘机应用最广。光存储器按存储器方式可分为按位光存储器和全息照相存储器:
按位光存储器。每个二进制位以单独的聚焦点形式记录在存储介质上。它用激光束改变存储介质的物理状态(如透射率或磁化状态等)进行信息的写入;在读出光束作用下,利用存储介质的不同物理状态对激光束的不同效应(如强度的改变或光束偏振面的变化等)来鉴别二进制信息的“1”或“0”。地址的选择是借助于激光束被偏转到存储介质上的不同位置来实现的。
全息照相存储器。以激光器为光源,利用全息照相的方法实现信息的存储。信息以全息图的形式按页记录到存储介质上,信息的读出就是全息图的再现。这种存储器是页式存储器,根据存储媒体的物理或化学特性的不同,可以做成只读存储器或可存取存储器。它具有内部分级结构,可以过量存储,因此可靠性较高。全息光存储系统采用合理的复用技术可以有效地增加系统的存储容量,提高存储系统的性能。常见的几种复用技术包括: 空间复用、体积复用 (包括角度复用、位相编码复用、波长复用) 和混合复用等。空间复用是将不同的全息图 (数据页) 存储在记录介质的不同区域, 物光和参考光的位移依靠声光偏转器件或电光偏转器件实现,它是最早发展起来的复用技术;角度复用是全息光存储中得到最充分研究的复用技术,基本思路是每当记录完一个全息图后,使参考光的入射角改变一个角度再存储另一幅全息图,但随着全息图数目的增加,平均衍射效率会降低,影响了存储容量;在位相复用中一般使用正交位相编码,参考光的波长和光束角度都是固定的,有利于全息图的快速随机读写,提高全息图的衍射效率,增加读出数据的信噪比;波长复用中每一幅全息图与一个特定波长相对应,记录和读出过程中参考光和物光之间的夹角保持不变;而混合复用技术只不过是上述几种复用技术的组合,其目的也是为了进一步增大存储容量。
磁带存储器
以磁带为存储介质,由磁带机及其控制器组成的存储设备,是计算机的一种辅助存储器。磁带机由磁带传动机构和磁头等组成,能驱动磁带相对磁头运动,用磁头进行电磁转换,在磁带上顺序地记录或读出数据。磁带存储器是计算机外围设备之一。磁带控制器是中央处理器在磁带机上存取数据用的控制电路装置。磁带存储器以顺序方式存取数据。存储数据的磁带可脱机保存和互换读出。
磁盘存储器
一种存储器。是利用磁记录技术在稳速旋转的圆形磁性媒体表面进行数据存储的直接存取存储装置。磁盘存储器由磁盘、磁盘驱动器和磁盘控制器组成。磁盘是两面生成有可磁化的磁性介质的平面圆盘片。根据磁盘片基体材料不同可分为硬盘和软盘两类,其盘片尺寸、记录密度均有多种不同规格。根据安装方式磁盘可分为可换式和固定式两种,其中可换式磁盘的组件又有盘盒、盘组和头盘等几种类型。磁盘驱动器是驱动磁盘高速稳定旋转,并驱动磁头按一定磁记录格式在磁盘表面逐位进行弹出或写入数据的装置。磁盘驱动器又分为磁头臂移动型和固定型两类。磁盘控制器是控制磁盘驱动器工作、完成数据的写入和读出的装置。磁盘存储器将向着提高记录密度、提高存取速度的方向发展。硬磁盘存储器在存取速度、存储容量、可靠性等方面均比软磁盘存储器高。
主要指标
子系统带宽。说明子系统被连续访问时单位时间内能完成的操作数据量。一般采用平均的数据传输率作为实际的子系统带宽。
子系统吞吐量。表示子系统在单位时间内能完成的请求数。
请求的等待时间。指项目请求在排队等待服务时所花费的时间。
CPU利用率。定义为一个进程处理一批数据的CPU工作时间与包括数据存取、传输和CPU 工作时间在内的总的时间的比值。通常,若CPU 利用率低 , 则表示外存储器处于忙碌状态,而CPU 则相对空闲。
子系统存储容量。计算机配置的存储容量因用途不同而相差悬殊。