磁盘性能简述
简述raid磁盘管理技术
简述raid磁盘管理技术
RAID是一种磁盘管理技术，全称为Redundant Array of Independent Disks（独立磁盘阵列），目的是将多个磁盘组合
在一起，形成一个单一的高容量或高性能的存储设备。
RAID
通常用于数据备份或提高数据处理能力。
RAID技术有多种级别，其中最常见的是RAID 0、RAID 1、RAID 5和RAID 10。
RAID 0将多个磁盘组合在一起形成一个虚拟磁盘，提高了数
据读写速度，但没有冗余备份，一旦其中一个磁盘损坏，整个系统将失效。
RAID 1则是将数据完全复制到两个磁盘上，保证数据完整性，但需要花费更多的存储空间。
RAID 5采用奇偶校验来检测数据完整性，并将奇偶校验码分
布在各个磁盘上，提高存储效率和可用性。
RAID 10结合了RAID 1和RAID 0的优点，将多个RAID 1组
合在一起形成RAID 0。
RAID技术的使用有助于提高数据可用性、数据安全和数据处
理能力。
但需要注意的是，RAID不能完全防止数据丢失或毁坏，并且RAID技术需要更高的成本和更多的管理工作。
简述硬盘的概念
简述硬盘的概念硬盘，也称为硬盘驱动器（Hard Disk Drive，HDD），是计算机系统中的一种主要的数据存储设备，用于长期存储和读写数据。
它是计算机内部的永久性存储设备，与主存储器（RAM）相比，硬盘能够持久保存数据，即使在断电或重新启动后，数据仍然存在。
硬盘通常由多个盘片叠加而成，通过一个快速旋转的主轴驱动，使用磁头在盘片上进行读写操作。
硬盘的概念也可以从不同角度来描述。
从机械角度来看，硬盘由盘片、磁头、磁臂、主轴、电机和控制电路等多个部分组成。
盘片是圆形的磁介质材料，通过主轴旋转，数据可以被写入或者读出。
磁头是位于盘片上方和下方的电磁设备，负责将数据写入盘片或读取盘片上的数据。
磁臂连接磁头和主轴，通过磁臂的移动，磁头能够定位到指定的数据位置。
电机用于驱动主轴旋转，使盘片进行高速运转。
控制电路则负责控制硬盘的读写操作。
从储存原理来看，硬盘利用磁记录技术，将数据以磁场的形式存储在盘片上。
磁记录是一种将数据编码为磁性领域并存储在磁介质上的技术。
盘片被分割成许多同心环状的磁道，每个磁道再划分为若干个扇区。
每个扇区可以存储一定容量的数据。
当计算机需要读取硬盘上的数据时，磁头会通过移动到指定的磁道和扇区位置，读取或写入数据。
硬盘的工作原理如下：当计算机需要读取硬盘上的数据时，操作系统将指令发送给控制器，控制器通过硬盘接口与硬盘进行通信。
硬盘根据指令定位到目标数据的磁道和扇区位置，磁头读取指定位置的磁记录，并将数据传送给控制器。
控制器将数据传送给计算机的主存储器（RAM），使得CPU能够对数据进行处理。
当需要写入数据时，操作系统将数据传送给控制器，控制器将数据传递给磁头，磁头将数据写入到指定位置的磁道和扇区。
硬盘的性能与其内部结构和技术参数有关。
硬盘的容量是指其可以存储的数据量，通常用GB（千兆字节）或TB（万兆字节）来描述。
容量不同的硬盘可以存储不同数量的数据。
硬盘的转速是指盘片旋转的速度，通常以每分钟转数（RPM）来衡量。
2022年华中农业大学计算机科学与技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷B(有答案)
2022年华中农业大学计算机科学与技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷B（有答案）一、选择题1、有效容量为128KB的Cache，每块16B，8路组相联。
字节地址为1234567H的单元调入该Cache，其tag应为（）。
A.1234HB.2468HC.048DHD.12345H2、存储器采用部分译码法片选时，（）。
A.不需要地址译码器B.不能充分利用存储器空间C.会产生地址重叠D.CPU的地址线全参与译码3、在浮点机中，（）是隐藏的。
A.阶码B.数符C.尾数D.基数4、某机字长8位，含一位数符，采用原码表示，则定点小数所能表示的非零最小正数为（）A.2-9B.2-8C.2-7D.2-65、在C语言程序中，下列表达式中值为True的有（）。
I.123456789=（int）（float）l23456789Ⅱ.123456==（int）（float）1234561Ⅲ.123456789-（int（double）123456789A.仅I、ⅡB. 仅I、ⅢC.仅Ⅱ、ⅢD. I、Ⅱ、Ⅲ、6、内部总线（又称片内总线）是指（）。
A.CPU内部连接各寄存器及运算部件之间的总线B.CPU和计算机系统的其他高速功能部件之间互相连接的总线C.多个计算机系统之间互相连接的总线D.计算机系统和其他系统之间互相连接的总线7、某总线共有88根信号线，其中数据总线为32根，地址总线为20根，控制总线36根，总线工作频率为66MHz、则总线宽度为（），传输速率为（）A.32bit 264MB/sB.20bit 254MB/sC.20bit 264MB/sD.32bit 254MB/s8、计算机硬件能够直接执行的是（）。
1.机器语言程序IⅡ.汇编语言程序Ⅲ.硬件描述语言程序入A.仅IB.仅I、ⅡC.仅I、ⅢD. I、Ⅱ 、Ⅲ9、下列关于配备32位微处理器的计算机的说法中，正确的是（）。
该机器的通用寄存器一般为32位Ⅱ.该机器的地址总线宽度为32位Ⅲ.该机器能支持64位操作系统IV.一般来说，64位微处理器的性能比32位微处理器的高A.I、ⅡB.I、ⅢC.I、ⅣD.I、IⅡ、Ⅳ10、CPU在中断周期中（）A.执行中断服务程序B.执行中断隐指令C.与I/O设备传送数据D.处理异常情况11、在DMA方式中，周期窃取是窃取总线占用权一个或者多个（）。
存储题库
一、1、机群：机群系统定义为一组完整的计算机互连并作为统一的计算资源一起工作，对外则提供一台机器的逻辑接口。
2、直接映像：直接映像是把主存按的大小分为相等的区，每区又分为大小不同的相等的块，主存中不同区的各块一一对应的块。
3、存储系统：存储系统是指由一组部件为单一或多个计算机提供存储的体系。
4、虚拟存储器：虚拟存储器通常是指将主存作为辅存的缓冲区，通过硬件和操作系统等机制，实现两者数据交互。
5、：是一种主要运用于系统的网络文件系统，提供网络内计算机共享文件、打印机、串行端口和通信等资源。
二、1、常见的信息存储单元有 "位"、"字节"、"双字"、"半字"。
2、存储器的性能指标： 存储容量 存储密度 存取时间和存取周期④可靠性⑤误码率⑥功耗⑦性价比3、半导体存储器的主要指标有：容量指标读/写速度读写模式4、主机系统通常包括的软件部分有：应用程序操作系统文件系统设备驱动5、的软件构成：操作系统、文件协议、存储管理软件6、光纤的结构包括纤芯、包层和外皮。
7、激光的特点：（1）：方向性好（2）：单色性好（3）：能量集中（4）：相干性好8、简述对磁记录材料的磁特性要求。
答：对磁记录头材料的磁特性要求主要是：(1)高的磁导率μ (2)高的饱和磁化强度 (3)低的矫顽力(4)高的磁稳定性。
对磁记录介质材料的磁特性要求主要是：(1)适当高的矫顽力 (2)高的饱和磁化强度 (3)高的剩磁比 (4)高的稳定性。
三、1、简述快闪存储器的特点。
答：集成度高，容量大，成本低，使用方便，速度快。
2、简述磁记录技术的原理。
答：先将需要记录和存储的信息转变为相应的电信号输送到磁头电路中，使写入磁头中产生与输入电信号相对应的磁场，用该磁场作用于磁记录介质，使其从原来的退磁状态转变为磁化状态，需要输出信息时，使用读出磁头作用于磁记录介质，使磁记录介质产生的磁场作用于读出磁头，获取之前写入的信息。
计算机硬件基础-第4章习题
第四章习题名词解释磁表面存储器磁表而存储器，它们都是利用涂敷在载体表而薄层磁性材料來记录信息的，载体和表面磁性材料统称为记录介质。
存储密度：指磁表面存储器单位长度或单位面积磁层表面所能存储的二进制信息量。
寻址时间：寻道时间+等待时间圆柱面：硬盘的每张盘片的上、下面都会划分数目相等的磁道，而盘片上相同的磁道看上去就像在同一个圆柱体的表面上，于是我们就称之为柱而(cylinder)。
硬盘的柱面数与其某个磁面上的磁道数是相同的。
柱面的编号与磁道一样由外向内自0开始编号。
蓝光光盘：指其利用波长较短(405nm)的蓝色激光读取和写入数据。
利用广角镜头将光点尺寸缩小得极小程度。
因此极大地提高了存储密度。
单倍速光驱的激光头读取光盘的速度，CD-ROM的单倍速是指150KB/S 数据传输率：Dr,指磁表面存储器在单位时间内向主机传送数据的字节数，单位bit/s或B/So磁道：盘片高速旋转时，磁头保持在一个位置上，则每个磁头在盘面表面划出一个圆形轨道。
盘面上的信息沿看这些轨迹存放。
这些轨迹就是磁道。
可读写式光盘Rewritable ROM：可擦写形光盘。
用户可以写入信息，也可以对写入的信息进行擦除和改写。
存储介质：存储介质是指存储数据的载体。
比如软盘、光盘、DVD、硬盘、闪存、U盘、CF卡、SD卡、SM卡、xD卡等2、填空题(1) 硬盘上采用的磁头类型，主要有环形磁头和薄膜磁头两种。
(2) 硬盘的动作时间主要指硬盘的平均寻道时间、平均访问时间、道与道时间、最大寻道时间、平均等待吋间等。
(3) 硬盘的内部数据传输率是指硬盘从盘片上读写数据到缓存的速度。
(4) 硬盘是计算机主要的存储设备，最先由IBM 发明，它具有存储帚:大、保存时间久、等特点。
(5) 硬盘的平均访问时间二平均寻道时间 + 半均等待时间.(6) 相对于DVD-ROM驱动器来讲,1倍速约等J* CD-ROM倍速的9倍。
(7) DVD是Digital Video Disk (数字化视频光盘)的缩略语。
计算机操作系统5.6.1
2) 旋转延迟时间Tr 这是指定扇区移动到磁头下面所经历的时间。不同的 磁盘类型中，旋转速度至少相差一个数量级，如软盘为 300r/min，硬盘一般为7200r/min~15000r/min，甚至更高。 对于磁盘旋转延迟时间而言，如硬盘，旋转速度为 15000r/min，每转需时4ms，平均旋转延迟时间Tr 为2ms； 而软盘，其旋转速度为300 r/min或600 r/min，这样，平均 为50~100 ms。
3) 传输时间Tt 这是指把数据从磁盘读出或向磁盘写入数据所经历的 时间。 Tt的大小与每次所读/写的字节数b和旋转速度有关：
b Tt rN
其中，r为磁盘每秒钟的转数；N为一条磁道上的字节数， 当一次读/写的字节数相当于半条磁道上的字节数时，Tt与
Tτ相同， 因此， 可将访问时间Ta表示为：
1 b Ta Ts 2 r rN
由于其结构简单， 故仍广泛应用于中小型磁盘设备中。
3. 磁盘访问时间
定位一个物理记录需要三个参数： 柱面号 磁头号 扇区号
1) 寻道时间Ts 这是指把磁臂(磁头)移动到指定磁道上所经历的时间。
该时间是启动磁臂的时间s与磁头移动n条磁道所花费的时间
之和， 即 Ts=m×n+s 其中，m是一常数，与磁盘驱动器的速度有关，对一般磁盘， m=0.2；对高速磁盘，m≤0.1,磁臂的启动时间约为2 ms。 这 样，对一般的温盘， 其寻道时间将随寻道距离的增加而增大， 大体上是5~30 ms。
Physical Sector 29 ID Field Gap 29 2 7 41 Data Field Gap 29 3 515 20
Bytes
Gap 1 17 Track # 2
Gap 3 20
《计算机组装与维护》试题之硬盘(含答案)
一、填空1、硬盘接口可划分为_______、_______、_______、_______、_______等类型。
2、硬盘的内部数据传输率是指___________________________________。
3、盘体从物理的角度分为_______、_______、_______、_______与_______5个部分。
4、相对于DVD-ROM驱动器来讲，1倍速约等于CD-ROM倍速的_______倍。
5、硬盘缓冲区实质上是一块小的_______，其类型一般是_______或_______，目前以_______为主。
6、传统的软驱可分为_______和_______两大类，目前计算机中使用最多的传统软驱是_______。
7、“DVD区域代码”是指在DVD光驱、影碟机和其在碟片上输入6个不同的区域代码，使它们之间不能互相读取。
在这六个区域代码中，中国大陆所在的区域是_______。
8、硬盘的平均访问时间=_______+_______。
9、目前台式机的光驱的接口有_______和_______两种。
10、硬盘上采用的磁头类型，主要有_______和_______两种。
11、以前硬盘的接口规范有_______和_______两种，而目前最流行的也就是IDE硬盘了。
SCSI硬盘则主要应用在高端计算机市场，另一种_______硬盘也正在逐渐流行起来。
12、硬盘的动作时间主要指硬盘的______、_______、_______、_______和_______等。
13、硬盘是计算机主要的存储设备，最先由_______发明，它具有_______、_______、_______等特点。
14、硬盘浮动磁头组件是硬盘中最精密的部件之一，由、_______和_______三部分组成，是硬盘技术中最重要、最关键的一环，它类似于“笔尖”。
15、CD-R记录机的性能指标是_______、_______、_______、_______、和_______等。
认识硬盘的NCQ 打开NCQ功能为硬盘性能提速
认识硬盘的NCQ 打开NCQ功能为硬盘性能提速硬盘发展的速度大家是有目共睹的，在2005年，SATA接口的硬盘顺利代替了PATA硬盘，成为市场中主流的热点产品。
而在2005年末，关于SATA硬盘的一项新的技术NCQ又进入了人们的视野。
对于硬盘的NCQ技术，相信多数朋友还是是很了解吧。
到底什么是主板的NCQ？硬盘的NCQ功能对硬盘本身会带来什么样的性能提升，小编通过搜索查找，整理收集了大量的资料，接下来就让我们一块来认识一下硬盘的NCQ功能和缓存？一、认识硬盘的NCQNCQ(Native Command Queuing)是SATA规范支持的一种新的功能，它是一种使硬盘内部优化工作负荷执行顺序，通过对内部队列中的命令进行重新排序实现智能数据管理，改善硬盘因机械部件而受到的各种性能制约，以发挥硬盘最高的效率、使延迟最小化。
我们的硬盘是怎么写数据的？其过程很简单，从磁碟的最外圈开始往内圈写，一个圈叫做一个磁道track，所有碟（platter，即平时说的单碟），面（一个碟可能有两个面）上同一磁道组成一个柱面（cylinder），写硬盘就是按照从外到里一点点顺序写的。
可惜我们读取的时候肯定不是按照这样的顺序的，我们一般是随机的读取分散在盘片上的数据，我们需要在快速转动的同时准确定位，可以想象这是多么不容易。
暗红色的区域表示磁道，鲜红色的区域表示簇，而黄色区域表示磁盘上的扇区。
要精确定位，我们会遇到两个敌人：寻道延迟和转动延迟。
寻道延迟是磁头找到磁道的时间。
我们可以想象一下磁头反复地在一个个同心圆之间伸长，缩短，其延迟就是寻道延迟，或者在硬盘技术参数中称为寻道时间。
我们可以将硬盘的存储数据的逻辑块地址(LBA，Logical Block Address)当作是一个地区内的不同的房子。
如果要给这些房子送信，先送完第一间房子，然后再跑到2公里外的另一个房子，后再跑到第一个房子的邻居送信，最后把信送到附近不远的另一个房子，这是多么“愚蠢”的做法！显然，这浪费了大量的时间。
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100 * 203 = 20300ms
◼ 磁盘的访问时间
➢ 寻道时间Ts：把磁臂从当前位置移到指定磁道上所经历的时间 ➢ 旋转延迟时间Tr：指定扇区移动到磁头下面所经历的时间。 ➢ 传输时间Tt：数据从磁盘读出或向磁盘写入数据所经历的时间
在访问时间中，寻道时间和旋转延迟时间，基本上都与所读 /写数据的多少无关，而且它通常是占据了访问时间的大头。可 见，适当地集中数据（不要太零散）传输，将有利于提高传输效 率。
例、某软盘有40磁道，磁头从一个磁道移至另一磁道 需要6ms。文件在磁盘上非连续存放，逻辑上相邻数 据块的平均距离为13磁道，每块旋转延迟时间及传输 时间分别为100ms、25ms，问读取一个100块的文件 需要多少时间？
答：
读一个数据块的时间为：13 * 6 + 100 + 25 = 203ms
磁盘存储器管理
1、磁盘性能简述
6.8.1 磁盘性能简述
6.8.1 磁盘性能简述
ห้องสมุดไป่ตู้
6.8.1 磁盘性能简述
6.8.1 磁盘性能简述
◼ 磁盘的类型
磁盘可以从不同的角度进行分类：硬盘和软盘、单片盘和 多片盘、固定头磁盘和活动头磁盘等。 ➢ 固定头磁盘：每条磁道都有一个读/写磁头，可对磁道并行 读/写，I/O速度快，适用于大容量磁盘。 ➢ 移动头磁盘：每个盘面一个磁头，该磁头能移动以进行寻 道。只能进行串行读/写， I/O速度较慢，但结构简单，曾 经广泛用于中、小型磁盘设备中。