一、磁盘存储设备
1、磁表面存储
用磁性材料涂在载磁体(吕或塑料)上来存储信息，如磁盘存储器、磁带存储器
(1)、优点：
①、存储容量大、位价格低
②、可以重复使用
③、记录信息可以长期保存
(2)、缺点：
存取速度较慢，机械结构复杂
(3)、磁性材料物理特性
磁性材料被磁化后会形成2个稳定的剩磁状态+Br、-Br，可以表示二进制1和0。磁性材料上出现剩磁状态的地方形成一个磁化元，它是记录一个二进制的最小单位
2、磁表面存储器的读写原理
(1)、利用磁头来形成和判别磁性材料的不同磁化状态
(2)、磁性材料的排列方式
磁性材料均匀排列在圆形载磁体上
①、水平排列
密度低、容量小
②、垂直排列
密度高、容量大
3、温盘
目前硬磁盘主要是温彻斯特磁盘，简称温盘，是一种可移动磁头固定盘面的磁盘机
采用密封组合、悬浮磁头
特点：防尘性能好，可靠性高、对使用环境要求不高
硬盘磁头与盘面的接触方式：悬浮式
4、磁盘驱动器和控制器
磁盘驱动器主要由三个部件组成
①、定位驱动系统：控制磁头臂径向运动
②、主轴系统：控制磁盘旋转
③、数据转换系统：磁电互换
5、磁盘上信息分布
(1)、基本概念
①、记录面
盘片的上下2面都能记录信息，称为记录面。一个记录面对应一个磁头，用磁头表示记录面
②、磁道
记录面上一系列同心圆。由外向内依次编号，最外侧为0磁道
③、扇区
每个磁道等弧度分为若干个扇区。信息按扇区存放，每个扇区存储信息量是相同的，均为512B。扇区之间有间隙，用于隔离扇区
(2)、磁头和盘面的运动
(3)、柱面
所有记录面上相同编号的磁道在逻辑上形成一个圆柱面。柱面是逻辑概念，一个磁盘的圆柱面数等于其中一个记录面上的磁道数。所有磁盘统一转动，所有磁头一起移动
如果某文件长度超过一个磁道的容量，应将它记录在同一个柱面上，因为不需要移动磁头，读写速度快
(4)、扇区定位
硬盘上的一个扇区要用三个参数来定位：柱面号、磁头号、扇区号
硬盘容量=柱面数x磁头数x扇区数x512B
(5)、磁盘访问过程
①、OS计算出要访问的位置(C、H、S)
②、控制磁头移动到对应的柱面
③、磁盘旋转到起始扇区
④、磁盘继续旋转，磁头开始读写信息
6、磁盘存储器的技术指标
(1)、存储密度
①、道密度：沿磁盘半径方向单位长度上的磁道数
②、位密度：磁道单位长度上能记录的二进制代码位数
③、面密度：位密度和道密度的乘积
一个磁盘所能存储的字节总数，称为磁盘存储器的存储容量
(2)、存取时间(存储周期)
从发出读命令后，磁头从某一起始位置移动至新的记录位置，到开始从盘片表面读出或写入信息加上传输数据所用时间
①、寻道时间：将磁头定位至所要求的磁道上所需要的时间
②、平均寻道时间Ts：最大找道时间与最小找道时间的平均值
③、等待时间：找道完成后至磁道上所访问的扇区到达磁头下的时间，和磁盘转速有关
④、平均等待时间：用磁盘旋转半周的时间表示
⑤、数据传送时间
存取时间Ta=平均寻道时间+平均等待时间+数据传输时间
=Ts+1/2r+b/(rN)
存取时间主要由寻道时间和等待时间组成
数据传输率：单位时间内向主机传送字节数
Dr=rN 单位：B/s
注：r为磁盘转速、b为传输字节数、N为每磁道字节数
二、硬盘发展
1、固态硬盘
SSD是由控制单元和固态存储单元(FLASH芯片)组成的硬盘
特点：速度快、抗震、零噪音、重量轻
2、新型存储设备
①、PCM：相变存储器
②、ReRAM：电阻式记忆存储器
③、MRAM：非易失性磁性随机存储器
三、磁带存储设备
磁带的记录原理与磁盘基本相同，只是它的载磁体是一种带状塑料
1、访问方式
顺序访问方式，速度比磁盘速度慢
2、作用
通常用作为数据备份的海量存储设备
四、光盘和磁光盘
1、存储原理
光盘上的信息以坑点形式分布。凹坑表示1，凸点表示0。读出时，凹坑反射率低，凸点反射率高，根据反射光的光强变化进行光电转换，读出信息
2、分类
(1)、只读型CD
①、CD-DA：数字唱片、记录数字化信息，74分钟数字立体声信息
②、CD-ROM：容量640MB
(2)、可写CD
①、写一次型
CD-R：利用激光改变有机染料记录面对光的反射率
②、多次写入
CD-MO：磁光盘，利用激光产生高温来改变磁场
CD-RW：利用激光改变相变材料的晶态和非晶态两种状态
(3)、DVD
使用较短波长的激光束，使盘片数据达4.7G，是CD产品的7倍。如果采用双面双层的记录方式，容量高达17GB
3、光驱的速度
①、1倍速
CD在1小时内读完一张CD盘的速度定义为1倍速，150KB/s。DVD的一倍速在1350KB/s左右
②、X倍速
最初光驱读取速度的X倍