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電腦存儲工具二十一世紀初

發布時間: 2023-05-01 14:00:19

① 計算機儲存介質的發展史

個人電腦中的硬碟存儲設備發展史
原始的IBMPC,出現於1981年,當時它還不支持任何形式的固定式存儲器(也就是今天我們說的『硬碟』),因此在它的BIOS里沒有任何關於識別與控制此類設備的代碼。早期的DOS操作系統在目錄總數上的限制也影響到了大容量存儲設備的使用。考慮到最初的CPU僅為4.77MHz的主頻和少得可憐的內存容量(16KB,可擴展到64KB),對那時的PC來說就連軟碟機都顯得有些「奢侈」了。當時,軟碟機和裝在軟盤中的操作系統都還屬於系統中的可選部分,大多數用戶靠的還是磁帶機和記錄在ROM里的Basic程序來操作電腦。在一台PC機里使用固定式硬碟需要滿足以下幾個條件:提供一個獨立的IRQ(中斷請求號)為控制器預留一段I/O介面地址。提供一條DMA通道(這在今天已不再是必須的了)。得到BIOS中低級程序代碼的支持。在匯流排上開出一個物理介面(通過擴展卡或主板板載來實現)。保證操作系統的支持。保障相應的供電和冷卻條件。從DOS2開始,DOS得以在大容量存儲設備中使用「子目錄」這一概念,受此影響,終於開始有廠家推出面向PC機的硬碟設備了。當時它還是一種外置的,使用專用介面卡的特殊設備,電源也是由外部獨立供給的(因為當時PC內置的63.5W電源光對機箱內部原有的設備供電都已經顯得有些功率不足了)。使用它時,需要在PC里找出一個空餘的8bit擴展槽,插上專用介面卡,並調整系統設置為該卡留出專用的IRQ和一定范圍的I/O地址,然後在每次啟動時,都要用軟盤來引導系統時,以便向內存中載入帶有讀寫控制代碼的驅動程序,整個過程煩瑣而復雜。但到了1983年的IBMPCXT(eXTended)問世時,有些機型就已經開始內置10MB的固定式硬碟了。IBM開始在機箱內預設硬碟控制介面,讀寫硬碟所需的程序代碼也正式被作為主板上BIOS的擴展部分而保存到了介面卡的ROM上,不用在啟動時一次次地向內存里載入了。並且,機箱內置的電源功率提高到了135W,這一性能已完全能滿足機箱內置硬碟的供電要求了。XT規格中關於硬碟介面的部分規定如下:使用IRQ5。使用I/O地址320-32F。使用DMA3。相應程序代碼記錄於ROM地址C8000處。使用DOS2.0版本以上的操作系統。受此影響,更多的公司開始生產、銷售類似的驅動器/介面卡套件。這些第三方生產的套件都帶有各自不同的特色,有的提供了更大的容量、有的實現了更高的讀寫速度、還有的在介面控制卡上集成了軟碟機介面以節約主板上有限的擴展槽。進入1984年後,IBMPC/AT(AdvancedTechnology,先進技術)規格中關於硬碟子系統的部分得到了全面更新。程序控制代碼開始被內建於主板搭載的BIOS中,從而不再依靠介面控制卡上所帶的ROM晶元了。系統開始支持新增加的高位IRQ中斷號,廢除了對DMA通道的佔用,並更改了硬碟介面所使用的I/O地址。AT規格中關於硬碟介面規定如下:使用IRQ14。使用I/O介面地址1F0-1F8。不再佔用DMA通道。使用主板BIOS中內建的程序代碼對硬碟介面進行控制。使用DOS2.0版本以上的操作系統。AT兼容機上的硬體設置信息都被保存在一塊CMOS晶元上,所記錄的內容受一塊小型電池的供電來維持。因此即便機箱的電源被切斷,所有設置仍舊會被保存下來。這一技術使PC機的用戶不必再受一大堆跳線和撥動開關的困擾(在早期的電腦上,每件設備所佔用的系統資源都是由用戶手動更改跳線或撥動開關來進行分配的),且CMOS中所記錄的內容可以運行一個簡單的程序方便地進行更改,此舉可算是提高電腦易用性方面的一大進步。原始的AT規格界定了從10MB到112MB共計14種容量的硬碟,在使用那些不合規格的硬碟時,仍需要在介面卡上搭載ROM晶元或是在系統啟動時載入專用的設備驅動程序。在DOS4.0之前的操作系統不支持32MB以上的分區,哪怕是使用容量在100MB以上的硬碟時,也要把它切割成小區方能使用,這是因為「系統中的扇區總數不能超過16位(65,536)」這一傳統限制。想使用大於32MB的分區,就必須使用特殊的分區工具,例如Ontrack』sDiskManager(即便是在今天,新版本DiskManager仍舊受到用戶們的歡迎,它可是解決老主板不支持大容量硬碟的制勝法寶啊),當時有許多硬碟廠家都將DiskManager與自家的產品捆綁銷售。但不幸的是,DiskManager與其他許多磁碟工具都發生了兼容性問題,因為在大多數工具軟體下,用DiskManager所分的區都會被識別成了非DOS(Non-DOS)分區。因此,許多用戶被迫選擇了分割多個32MB以下小分區的辦法來使用大容量硬碟,但這種辦法也有局限性,因為DOS3.3之前的版本根本就不支持擴展分區這一概念……今天的用戶當然不必理會這些限制,因為AT兼容機所支持的硬碟種類已增加為40多種,並且大多數BIOS都會提供一個可由用戶自由設定各種硬碟參數的選項。您只要打開WINDOWS操作系統中的硬碟屬性,就能看到「GENERICIDEDISKTYPE46/47」等字樣(具體顯示46還是47與系統設置有關,在BIOS里把硬碟類型設為USER時顯示為TYPE46,而設為AUTO時系統屬性里則顯示TYPE47),這就是您的硬碟所屬的「固有的硬碟類型」。當然,在WINDOWS環境下,用戶根本用不著在意硬碟到底被設成了什麼類型,因為隨著操作系統本身的發展進步,WINDOWS本身不需要讀取這一參數就能正確地讀寫硬碟了。不過,原始的AT規格中的部分條文在今天依舊是PC機的桎梏,例如一台PC機最多隻能連接2個硬碟、BIOS/操作系統只能識別1024柱面、16磁頭和63扇區/磁軌的限制等等(當然,這些限制現在都已被克服了)。人們已經採用了多種不同的辦法來將那些「不合規格的」物理參數與系統所能支持的邏輯參數之間進行互相轉換。

② 電腦容量單位從小到大的排列以及進律是什麼

容量單位:b,B,kB,MB,GB,TB。

1B=8b

1KB=1024B

1MB=1024KB

1GB=1024MB

1TB=1024GB