❶ 儲存信息的原理
U盤是晶元.
硬碟是碟片.
u盤是半導體材料製作的,記錄的加電的信號
硬碟是磁碟,就象磁帶一樣的東西,不過它有扇區,柱面,磁軌,磁頭==
一、U盤基本工作原理
U盤是採用Flash晶元存儲的,Flash晶元屬於電擦寫電門。在通電以後改變狀態,不通電就固定狀態。所以斷電以後資料能夠保存。
Flash晶元的擦寫次數在10萬次以上,而且你要是沒有用到後面的空間,後面的就不會通電
通用串列匯流排(Universal serial Bus)是一種快速靈活的介面,
當一個USB設備插入主機時,由於USB設備硬體本身的原因,它會使USB匯流排的數據信號線的電平發生變化,而主機會經常掃描USB匯流排。當發現電平有變化時,它即知道有設備插入。
當USB設備剛插入主機時,USB設備它本身會初始化,並認為地址是0。也就是沒有分配地址,這有點象剛進校的大學生沒有學號一樣。
正如有一個陌生人闖入時我們會問「你是什麼人」一樣,當一個USB設備插入主機時,,它也會問:「你是什麼設備」。並接著會問,你使用什麼通信協議等等。當這一些信息都被主機知道後,主機與USB設備之間就可以根據它們之間的約定進行通信。
USB的這些信息是通過描述符實現的,USB描述符主要包括:設備描述符,配置描述符,
介面描述符,端點描述符等。當一個U盤括入主機時,你立即會發現你的資源管理器里多了一個可移動磁碟,在Win2000下你還可以進一步從主機上知道它是愛國者或是朗科的。這里就有兩個問題,首先主機為什麼知道插入的是移動磁碟,而不是鍵盤或列印機等等呢?另外在Win2000下為什麼還知道是哪個公司生產的呢?其實這很簡單,當USB設備插入主機時,主機首先就會要求對方把它的設備描述符傳回來,這些設備描述符中就包含了設備類型及製造商信息。又如傳輸所採用的協議是由介面描述符確定,而傳輸的方式則包含在端點描述符中。
USB設備分很多類:顯示類,通信設備類,音頻設備類,人機介面類,海量存儲類.特定類的設備又可分為若乾子類,每一個設備可以有一個或多個配置,配置用於定義設備的功能。配置是介面的集合,介面是指設備中哪些硬體與USB交換信息。每個與USB交換信息的硬體是一個端點。因些,介面是端點的集合。
U盤應屬於海量存儲類。
USB海量存儲設備又包括通用海量存儲子類,CDROM,Tape等,U盤實際上屬於海量存儲類中通用海量存儲子類。通用海量存儲設備實現上是基於塊/扇區存儲的設備。
USB組織定義了海量存儲設備類的規范,這個類規范包括4個獨立的子類規范。主要是指USB匯流排上的傳輸方法與存儲介質的操作命令。
海量存儲設備只支持一個介面,即數據介面,此介面有三個端點Bulk input ,Bulk output,中斷端點
這種設備的介面採用SCSI-2的直接存取設備協議,USB設備上的介質使用與SCSI-2以相同的邏輯塊方式定址
二、 Bulk-Only傳輸協議
當一個U盤插入主機以後,主機會要求USB設備傳回它們的描述符,當主機得到這些描述符後,即完成了設備的配置。識別出USB設備是一個支持Bulk-Only傳輸協議的海量存儲設備。這時應可進行Bulk-Only傳輸方式。在此方式下USB與設備之間的數據傳輸都是通過Bulk-In和Bulk-Out來實現的。
硬碟,英文名稱是 Hard disk,發明於1950年。開始的時候,它的直徑長達20英寸;並且只能容納幾MB(兆位元組)的信息。最初的時候它並不稱為Hard disk ,而是叫做「fixed disk"或者"Winchester"(IBM產品流行的代碼名稱);如果在某些文獻里提到這些名詞,我們知道它們是硬碟就可以了。隨後,為了把 硬碟的名稱與"floppy disk"(軟盤)區分開來,它的名稱就演變成了"hard disk"。硬碟的內部有磁碟,作為保存信息的磁介質;而磁帶和軟盤裡面則使用柔韌的塑料薄膜作為磁介質。
在簡單的標准上,硬碟與盒式磁帶並沒有太大的區別。所有的硬碟和盒式磁帶都使用相同的磁性技術錄制信息,這點將在「磁帶錄音機是怎麼工作的有介紹」,但這已經不是屬於IT硬體的范疇了。硬碟和磁帶錄音機都從磁存儲技術獲得最大的效益--磁介質可以輕易地進行擦除和復寫,並且信息將記錄在磁軌里,儲存 的信息可以永久保存。
想明白硬碟工作原理的最好途徑是看清楚它的內部結構。注意:打開硬碟會損壞硬體,因此朋友們不要自己嘗試,當然你有一個損壞的硬碟就另當別論了。
硬碟使用了鋁片把表面給密封了起來,而另外的一邊則布滿了控制用的電子元件。電子控制器控制硬碟的讀/寫機制,還有轉動碟片的馬達。電子元件還把硬碟磁區域的信息匯編成byte(讀),並把bytes轉化為磁區域(寫)。這些電子元件被裝配在與硬碟碟片分開的小電路板上。
在電路板下面是連接碟片的馬達,還有採用了高度過濾的通風孔,以便維持硬碟內部和外部的空氣壓力平衡。
移開了硬碟的頂蓋之後,展現在大家眼前的是非常簡單但卻精密的內部結構。
碟片--當硬碟在工作的時候,它可以轉動5,400或者72,00 rpm(通常的情況下,當然最快也有10,000rpm,SCSI硬碟甚至達到了15,000rpm)。這些碟片製造的時候有驚人的精確度,並且表面如鏡子般光滑。(你甚至還在碟片里看到了作者的肖像)
臂--位於左上角,是用來保持磁頭的讀/寫 控制機制,能夠把磁頭從碟片的中心移動到硬碟的邊緣。臂和它的移動機制相當的輕,並且速度飛快。普通的硬碟每秒可以在碟片中心和邊緣之間來會移動50次,如果用肉眼看的話,速度真的是非常驚人。
為了增加硬碟儲存的信息量,很多硬碟都使用了多碟片的設計。我們打開的硬碟有三個碟片和6個讀/寫的磁頭。
硬碟裡面保持臂的移動速度和精確度都達到了不可置信的地步,它使用了高速的線性馬達。
很多硬碟使用了音圈(Voice coil)的方法來移動臂部--與你的立體聲系統中揚聲器使用的技術類似。
數據的儲存
數據儲存在碟片表面的扇區(Sector)和磁軌(track)里,磁軌是一系列的同心圓,而扇區則是磁軌組成的圓狀表面,如下:
上圖黃色部分展示的就是典型的磁軌,而藍色部分則是扇區。扇區包括了固定數量的byte---例如,256或者512byte。無論是在硬碟還是在操作系統水平,扇區都通常組成群集(cluster)。
硬碟的低級格式化過程在碟片上建立了扇區和磁軌,每個扇區的開始和結束部分都被寫到了碟片上,這個處理使硬碟准備開始以byte的形式保持數據。高級格式化則寫入文件儲存的結構,例如把文件分配表寫入到扇區,這個過程使硬碟准備保持文件。
❷ 硬碟如何實現信息的存儲
一塊小小的硬碟,儲存的信息幾乎可以相當於全世界圖書館的總和,是怎麼做到的?
雖然硬碟在我們生活中已經隨處可見,但他的儲存方法和原理,卻不是每人都了解的。
想像一架飛機以離地面1毫米的高度飛行,每25秒繞地球一圈,還能覆蓋每一寸表面。
再將其縮小成手掌大小,你就會得到和現代硬碟差不多的東西,它所包含的信息比你們當地圖書館還要多。
那麼它是如何在這么小的空間 儲存這么多的信息呢?
多虧了一代又一代工程師,材料科學家,還有量子物理學家們的共同努力,這個擁有不可思議的能量, 無比精確的小工具才能在你手掌中旋轉。
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❸ 計算機中的信息都是以什麼形式存放的
計算機中所有信息都是以二進制的形式存儲在電腦內部的。
二進制(binary)在數學和數字電路中指以2為基數的記數系統,以2為基數代表系統是二進位制的。這一系統中,通常用兩個不同的符號0(代表零)和1(代表一)來表示。
數字電子電路中,邏輯門的實現直接應用了二進制,因此現代的計算機和依賴計算機的設備里都用到二進制。每個數字稱為一個比特(Bit,Binary digit的縮寫)。
(3)信息必須依賴硬碟等硬體存儲擴展閱讀:
計算機採用二進制原因
1、二進位計數制僅用兩個數碼。0和1,所以,任何具有二個不同穩定狀態的元件都可用來表示數的某一位。而在實際上具有兩種明顯穩定狀態的元件很多。
2、二進位計數制的四則運算規則十分簡單。而且四則運算最後都可歸結為加法運算和移位,這樣,電子計算機中的運算器線路也變得十分簡單了。不僅如此,線路簡化了,速度也就可以提高。這也是十進位計數制所不能相比的。
3、在電子計算機中採用二進製表示數可以節省設備。可 以從理論上證明,用三進位制最省設備,其次就是二進位制。但由於二進位制有包括三進位制在內的其他進位制所沒有的優點,所以大多數電子計算機還是採用二進制。
❹ 硬碟是怎麼來存儲數據的
硬碟不是直接存儲我們現在人看到的數據,計算機中,通過2進制,將數據轉化為可以用2進製表示的數字數據,再對應機器的高電平低電平等可以用兩種機器物理狀態的狀態。
硬碟儲存數據的原理和盒式磁帶類似,只不過盒式磁帶上存儲是模擬格式的音樂,而硬碟上存儲的是數字格式的數據。寫入時,磁頭線圈上加電,在周圍產生磁場,磁化其下的磁性材料;電流的方向不同,所以磁場的方向也不同,可以表示 0 和 1 的區別。
讀取時,磁頭線圈切割磁場線產生感應電流,磁性材料的磁場方向不同,所以產生的感應電流方向也不同。
(4)信息必須依賴硬碟等硬體存儲擴展閱讀
硬碟使用注意事項:
1、在工作時不能突然關機。
硬碟當硬碟開始工作時,一般都處於高速旋轉之中,如果我們中途突然關閉電源,可能會導致磁頭與碟片猛烈磨擦而損壞硬碟,因此要避免突然關機。關機時一定要注意麵板上的硬碟指示燈是否還在閃爍,只有在其指示燈停止閃爍、硬碟讀寫結束後方可關閉計算機的電源開關。
2、防止灰塵進入。
灰塵對硬碟的損害是非常大的,這是因為在灰塵嚴重的環境下,硬碟很容易吸引空氣中的灰塵顆粒,使其長期積累在硬碟的內部電路元器件上,會影響電子元器件的熱量散發,使得電路元器件的溫度上升,產生漏電或燒壞元件。
3、要防止溫度過高或過低。
溫度對硬碟的壽命也是有影響的。硬碟工作時會產生一定熱量,使用中存在散熱問題。溫度以20~25℃為宜,過高或過低都會使晶體振盪器的時鍾主頻發生改變。溫度還會造成硬碟電路元器件失靈,磁介質也會因熱脹效應而造成記錄錯誤。
❺ 電腦的數據是不是都在硬碟上
不是,電腦數據存放有以下幾個地方:
1、ROM晶元,它是BIOS(基本輸入輸出系統),固化於計算機內主板上,保存著計算機最重要的基本輸入輸出的程序、開機後自檢程序和系統自啟動程序,它可從CMOS中讀寫系統設置的具體信息。
其主要功能是為計算機提供最底層的、最直接的硬體設置和控制,平時靠紐扣電池供電維持CMOS數據記憶,沒電或損壞時恢復到出廠設置。
2、內存條(RAM),是CPU可通過匯流排定址,並進行讀寫操作的電腦部件,寫入的數據將在斷電後徹底消失,電腦開機時CPU最早讀入執行的程序數據來自ROM(只讀內存),操作系統運行時用來存放系統程序、應用程序運行時必須的數據。
3、硬碟,硬碟是電腦主要的存儲媒介之一,計算機需要正常運行所需的大部分軟體都存儲在硬碟上,也包括我們平時存放的數據,數據在電腦斷電後依舊存在。
4、U盤(USB flash disk),它是一種使用USB介面的無需物理驅動器的微型高容量移動存儲產品,通過USB介面與電腦連接,實現即插即用,U盤所需電力由USB連接供給,數據在電腦斷電後依舊存在。
5、光碟(Disk),光學存儲介質,用聚焦的氫離子激光束處理記錄介質的方法存儲和再生信息,又稱激光光碟,由於經過激光等處理後的數據被固定記錄在上面,一般情況下不易改變,但數據的讀取需要通過電腦連接的光碟機來進行讀取。
目前數據的一般存放方式就以上這些,當然具體還有獨立顯卡的內存等等,因為作為電腦,它包含很多硬體部分,硬碟只是儲存電腦數據的其中一種方式。
因此就算電腦沒有硬碟、光碟機、U盤、甚至內存條,依然可以允許(通過網卡連接伺服器,以伺服器作為數據讀寫載體),這取決於這台電腦用什麼方式儲存數據。
(5)信息必須依賴硬碟等硬體存儲擴展閱讀
電腦使用注意事項
1、在執行可能造成文件破壞或丟失的操作時,一定要格外小心。
2、系統非正常退出或意外斷電後,應盡快進行硬碟掃描,及時修復錯誤。
3、計算機開機時,要注意對病毒的防禦,盡量使用病毒防火牆。
4、開機時先開啟顯示器、列印機等外設,最後開啟主機。關機先關主機,後關顯示器。
5、下班時應關機。如果長時間不使用計算機,要關閉總電源開關。
6、條件許可時,計算機機房一定要安裝空調,相對濕度應為30%~80%。
7、計算機主機/顯示器最好不要長時間(如1~3個月)不通電使用。
❻ 電腦中的信息是儲存在哪個硬體中
電腦中的信息是儲存在硬碟和主板的CMOS晶元中。
電腦的所有信息包括操作系統、注冊表、應用程序、常用數據和驅動程序等都儲存在硬碟上,機器主板的設置信息儲存在主板的CMOS晶元中。
電腦運行時,電腦中的臨時信息有些是儲存在內存和虛擬內存中。
1)電腦硬碟是計算機的最主要的存儲設備。硬碟(英文名:HardDiskDrive簡稱HDD全名溫徹斯特式硬碟)由一個或者多個鋁制或者玻璃制的碟片組成。這些碟片外覆蓋有鐵磁性材料。絕大多數硬碟都是固定硬碟,被永久性地密封固定在硬碟驅動器中。
3)內存(Memory)也被稱為內存儲器,其作用是用於暫時存放CPU中的運算數據,以及與硬碟等外部存儲器交換的數據。