❶ 储存信息的原理
U盘是芯片.
硬盘是盘片.
u盘是半导体材料制作的,记录的加电的信号
硬盘是磁盘,就象磁带一样的东西,不过它有扇区,柱面,磁道,磁头==
一、U盘基本工作原理
U盘是采用Flash芯片存储的,Flash芯片属于电擦写电门。在通电以后改变状态,不通电就固定状态。所以断电以后资料能够保存。
Flash芯片的擦写次数在10万次以上,而且你要是没有用到后面的空间,后面的就不会通电
通用串行总线(Universal serial Bus)是一种快速灵活的接口,
当一个USB设备插入主机时,由于USB设备硬件本身的原因,它会使USB总线的数据信号线的电平发生变化,而主机会经常扫描USB总线。当发现电平有变化时,它即知道有设备插入。
当USB设备刚插入主机时,USB设备它本身会初始化,并认为地址是0。也就是没有分配地址,这有点象刚进校的大学生没有学号一样。
正如有一个陌生人闯入时我们会问“你是什么人”一样,当一个USB设备插入主机时,,它也会问:“你是什么设备”。并接着会问,你使用什么通信协议等等。当这一些信息都被主机知道后,主机与USB设备之间就可以根据它们之间的约定进行通信。
USB的这些信息是通过描述符实现的,USB描述符主要包括:设备描述符,配置描述符,
接口描述符,端点描述符等。当一个U盘括入主机时,你立即会发现你的资源管理器里多了一个可移动磁盘,在Win2000下你还可以进一步从主机上知道它是爱国者或是朗科的。这里就有两个问题,首先主机为什么知道插入的是移动磁盘,而不是键盘或打印机等等呢?另外在Win2000下为什么还知道是哪个公司生产的呢?其实这很简单,当USB设备插入主机时,主机首先就会要求对方把它的设备描述符传回来,这些设备描述符中就包含了设备类型及制造商信息。又如传输所采用的协议是由接口描述符确定,而传输的方式则包含在端点描述符中。
USB设备分很多类:显示类,通信设备类,音频设备类,人机接口类,海量存储类.特定类的设备又可分为若干子类,每一个设备可以有一个或多个配置,配置用于定义设备的功能。配置是接口的集合,接口是指设备中哪些硬件与USB交换信息。每个与USB交换信息的硬件是一个端点。因些,接口是端点的集合。
U盘应属于海量存储类。
USB海量存储设备又包括通用海量存储子类,CDROM,Tape等,U盘实际上属于海量存储类中通用海量存储子类。通用海量存储设备实现上是基于块/扇区存储的设备。
USB组织定义了海量存储设备类的规范,这个类规范包括4个独立的子类规范。主要是指USB总线上的传输方法与存储介质的操作命令。
海量存储设备只支持一个接口,即数据接口,此接口有三个端点Bulk input ,Bulk output,中断端点
这种设备的接口采用SCSI-2的直接存取设备协议,USB设备上的介质使用与SCSI-2以相同的逻辑块方式寻址
二、 Bulk-Only传输协议
当一个U盘插入主机以后,主机会要求USB设备传回它们的描述符,当主机得到这些描述符后,即完成了设备的配置。识别出USB设备是一个支持Bulk-Only传输协议的海量存储设备。这时应可进行Bulk-Only传输方式。在此方式下USB与设备之间的数据传输都是通过Bulk-In和Bulk-Out来实现的。
硬盘,英文名称是 Hard disk,发明于1950年。开始的时候,它的直径长达20英寸;并且只能容纳几MB(兆字节)的信息。最初的时候它并不称为Hard disk ,而是叫做“fixed disk"或者"Winchester"(IBM产品流行的代码名称);如果在某些文献里提到这些名词,我们知道它们是硬盘就可以了。随后,为了把 硬盘的名称与"floppy disk"(软盘)区分开来,它的名称就演变成了"hard disk"。硬盘的内部有磁盘,作为保存信息的磁介质;而磁带和软盘里面则使用柔韧的塑料薄膜作为磁介质。
在简单的标准上,硬盘与盒式磁带并没有太大的区别。所有的硬盘和盒式磁带都使用相同的磁性技术录制信息,这点将在“磁带录音机是怎么工作的有介绍”,但这已经不是属于IT硬件的范畴了。硬盘和磁带录音机都从磁存储技术获得最大的效益--磁介质可以轻易地进行擦除和复写,并且信息将记录在磁道里,储存 的信息可以永久保存。
想明白硬盘工作原理的最好途径是看清楚它的内部结构。注意:打开硬盘会损坏硬件,因此朋友们不要自己尝试,当然你有一个损坏的硬盘就另当别论了。
硬盘使用了铝片把表面给密封了起来,而另外的一边则布满了控制用的电子元件。电子控制器控制硬盘的读/写机制,还有转动盘片的马达。电子元件还把硬盘磁区域的信息汇编成byte(读),并把bytes转化为磁区域(写)。这些电子元件被装配在与硬盘盘片分开的小电路板上。
在电路板下面是连接盘片的马达,还有采用了高度过滤的通风孔,以便维持硬盘内部和外部的空气压力平衡。
移开了硬盘的顶盖之后,展现在大家眼前的是非常简单但却精密的内部结构。
盘片--当硬盘在工作的时候,它可以转动5,400或者72,00 rpm(通常的情况下,当然最快也有10,000rpm,SCSI硬盘甚至达到了15,000rpm)。这些盘片制造的时候有惊人的精确度,并且表面如镜子般光滑。(你甚至还在盘片里看到了作者的肖像)
臂--位于左上角,是用来保持磁头的读/写 控制机制,能够把磁头从盘片的中心移动到硬盘的边缘。臂和它的移动机制相当的轻,并且速度飞快。普通的硬盘每秒可以在盘片中心和边缘之间来会移动50次,如果用肉眼看的话,速度真的是非常惊人。
为了增加硬盘储存的信息量,很多硬盘都使用了多盘片的设计。我们打开的硬盘有三个盘片和6个读/写的磁头。
硬盘里面保持臂的移动速度和精确度都达到了不可置信的地步,它使用了高速的线性马达。
很多硬盘使用了音圈(Voice coil)的方法来移动臂部--与你的立体声系统中扬声器使用的技术类似。
数据的储存
数据储存在盘片表面的扇区(Sector)和磁道(track)里,磁道是一系列的同心圆,而扇区则是磁道组成的圆状表面,如下:
上图黄色部分展示的就是典型的磁道,而蓝色部分则是扇区。扇区包括了固定数量的byte---例如,256或者512byte。无论是在硬盘还是在操作系统水平,扇区都通常组成群集(cluster)。
硬盘的低级格式化过程在盘片上建立了扇区和磁道,每个扇区的开始和结束部分都被写到了盘片上,这个处理使硬盘准备开始以byte的形式保持数据。高级格式化则写入文件储存的结构,例如把文件分配表写入到扇区,这个过程使硬盘准备保持文件。
❷ 硬盘如何实现信息的存储
一块小小的硬盘,储存的信息几乎可以相当于全世界图书馆的总和,是怎么做到的?
虽然硬盘在我们生活中已经随处可见,但他的储存方法和原理,却不是每人都了解的。
想象一架飞机以离地面1毫米的高度飞行,每25秒绕地球一圈,还能覆盖每一寸表面。
再将其缩小成手掌大小,你就会得到和现代硬盘差不多的东西,它所包含的信息比你们当地图书馆还要多。
那么它是如何在这么小的空间 储存这么多的信息呢?
多亏了一代又一代工程师,材料科学家,还有量子物理学家们的共同努力,这个拥有不可思议的能量, 无比精确的小工具才能在你手掌中旋转。
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❸ 计算机中的信息都是以什么形式存放的
计算机中所有信息都是以二进制的形式存储在电脑内部的。
二进制(binary)在数学和数字电路中指以2为基数的记数系统,以2为基数代表系统是二进位制的。这一系统中,通常用两个不同的符号0(代表零)和1(代表一)来表示。
数字电子电路中,逻辑门的实现直接应用了二进制,因此现代的计算机和依赖计算机的设备里都用到二进制。每个数字称为一个比特(Bit,Binary digit的缩写)。
(3)信息必须依赖硬盘等硬件存储扩展阅读:
计算机采用二进制原因
1、二进位计数制仅用两个数码。0和1,所以,任何具有二个不同稳定状态的元件都可用来表示数的某一位。而在实际上具有两种明显稳定状态的元件很多。
2、二进位计数制的四则运算规则十分简单。而且四则运算最后都可归结为加法运算和移位,这样,电子计算机中的运算器线路也变得十分简单了。不仅如此,线路简化了,速度也就可以提高。这也是十进位计数制所不能相比的。
3、在电子计算机中采用二进制表示数可以节省设备。可 以从理论上证明,用三进位制最省设备,其次就是二进位制。但由于二进位制有包括三进位制在内的其他进位制所没有的优点,所以大多数电子计算机还是采用二进制。
❹ 硬盘是怎么来存储数据的
硬盘不是直接存储我们现在人看到的数据,计算机中,通过2进制,将数据转化为可以用2进制表示的数字数据,再对应机器的高电平低电平等可以用两种机器物理状态的状态。
硬盘储存数据的原理和盒式磁带类似,只不过盒式磁带上存储是模拟格式的音乐,而硬盘上存储的是数字格式的数据。写入时,磁头线圈上加电,在周围产生磁场,磁化其下的磁性材料;电流的方向不同,所以磁场的方向也不同,可以表示 0 和 1 的区别。
读取时,磁头线圈切割磁场线产生感应电流,磁性材料的磁场方向不同,所以产生的感应电流方向也不同。
(4)信息必须依赖硬盘等硬件存储扩展阅读
硬盘使用注意事项:
1、在工作时不能突然关机。
硬盘当硬盘开始工作时,一般都处于高速旋转之中,如果我们中途突然关闭电源,可能会导致磁头与盘片猛烈磨擦而损坏硬盘,因此要避免突然关机。关机时一定要注意面板上的硬盘指示灯是否还在闪烁,只有在其指示灯停止闪烁、硬盘读写结束后方可关闭计算机的电源开关。
2、防止灰尘进入。
灰尘对硬盘的损害是非常大的,这是因为在灰尘严重的环境下,硬盘很容易吸引空气中的灰尘颗粒,使其长期积累在硬盘的内部电路元器件上,会影响电子元器件的热量散发,使得电路元器件的温度上升,产生漏电或烧坏元件。
3、要防止温度过高或过低。
温度对硬盘的寿命也是有影响的。硬盘工作时会产生一定热量,使用中存在散热问题。温度以20~25℃为宜,过高或过低都会使晶体振荡器的时钟主频发生改变。温度还会造成硬盘电路元器件失灵,磁介质也会因热胀效应而造成记录错误。
❺ 电脑的数据是不是都在硬盘上
不是,电脑数据存放有以下几个地方:
1、ROM芯片,它是BIOS(基本输入输出系统),固化于计算机内主板上,保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、开机后自检程序和系统自启动程序,它可从CMOS中读写系统设置的具体信息。
其主要功能是为计算机提供最底层的、最直接的硬件设置和控制,平时靠纽扣电池供电维持CMOS数据记忆,没电或损坏时恢复到出厂设置。
2、内存条(RAM),是CPU可通过总线寻址,并进行读写操作的电脑部件,写入的数据将在断电后彻底消失,电脑开机时CPU最早读入执行的程序数据来自ROM(只读内存),操作系统运行时用来存放系统程序、应用程序运行时必须的数据。
3、硬盘,硬盘是电脑主要的存储媒介之一,计算机需要正常运行所需的大部分软件都存储在硬盘上,也包括我们平时存放的数据,数据在电脑断电后依旧存在。
4、U盘(USB flash disk),它是一种使用USB接口的无需物理驱动器的微型高容量移动存储产品,通过USB接口与电脑连接,实现即插即用,U盘所需电力由USB连接供给,数据在电脑断电后依旧存在。
5、光盘(Disk),光学存储介质,用聚焦的氢离子激光束处理记录介质的方法存储和再生信息,又称激光光盘,由于经过激光等处理后的数据被固定记录在上面,一般情况下不易改变,但数据的读取需要通过电脑连接的光驱来进行读取。
目前数据的一般存放方式就以上这些,当然具体还有独立显卡的内存等等,因为作为电脑,它包含很多硬件部分,硬盘只是储存电脑数据的其中一种方式。
因此就算电脑没有硬盘、光驱、U盘、甚至内存条,依然可以允许(通过网卡连接服务器,以服务器作为数据读写载体),这取决于这台电脑用什么方式储存数据。
(5)信息必须依赖硬盘等硬件存储扩展阅读
电脑使用注意事项
1、在执行可能造成文件破坏或丢失的操作时,一定要格外小心。
2、系统非正常退出或意外断电后,应尽快进行硬盘扫描,及时修复错误。
3、计算机开机时,要注意对病毒的防御,尽量使用病毒防火墙。
4、开机时先开启显示器、打印机等外设,最后开启主机。关机先关主机,后关显示器。
5、下班时应关机。如果长时间不使用计算机,要关闭总电源开关。
6、条件许可时,计算机机房一定要安装空调,相对湿度应为30%~80%。
7、计算机主机/显示器最好不要长时间(如1~3个月)不通电使用。
❻ 电脑中的信息是储存在哪个硬件中
电脑中的信息是储存在硬盘和主板的CMOS芯片中。
电脑的所有信息包括操作系统、注册表、应用程序、常用数据和驱动程序等都储存在硬盘上,机器主板的设置信息储存在主板的CMOS芯片中。
电脑运行时,电脑中的临时信息有些是储存在内存和虚拟内存中。
1)电脑硬盘是计算机的最主要的存储设备。硬盘(英文名:HardDiskDrive简称HDD全名温彻斯特式硬盘)由一个或者多个铝制或者玻璃制的盘片组成。这些盘片外覆盖有铁磁性材料。绝大多数硬盘都是固定硬盘,被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。
3)内存(Memory)也被称为内存储器,其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据,以及与硬盘等外部存储器交换的数据。