4/26 第五章 電腦的儲存裝置

考試訊息：下週二考Ch3, 4, 5章節

4/26 第五章 電腦的儲存裝置

1.儲存裝置V.S主記憶體

	主記憶體	儲存裝置
存取方式	直接由CPU存取	需透過輸入/輸出介面(I/O interface)
歸類	屬於「線上儲存裝置(on-line storage)」	屬於「離線儲存裝置(off-line storage)
特性	具揮發性(關閉電源，資料消失)	非揮發性(關閉電源，資料不會消失)
速度	快	慢
價格	高	低
容量	小	大

儲存裝置存取的方式又可分為「循序存取(sequential access)」和「隨機存取(random access)」二種。

循序存取：必須按照一定的順序，也就是說想要存取後面的位置，必須要先存取前面的位置，像是錄音帶、磁帶等。→聽錄音帶若要聽第五首，得先進行快轉，不能直接跳到第五首歌曲。

隨機存取：不須按照任何順序，也就是說想要存取哪個位置，就可以直接存取哪個位置。像是軟碟、硬碟、光碟等。→想聽CD的第五首歌曲，可直接點選跳到第五首歌曲，無須快轉。

2.當一個磁碟以FAT檔案系統進行格式化，在磁碟上會產生4個區域：

即為開機紀錄(BOOT record)、檔案配置表(File-allocation table ,FAT)、根資料夾(root folder)資料區(data area)。

3.硬式磁碟機(hard disk)：即是硬碟，可用來存放OS作業系統、應用程式及使用者相關資料，內部構造包含碟片(platter)、主軸馬達(moter)、存取臂(access arm)及讀寫頭(read/write head)

以下為各名詞解釋：

磁軌(track)：沿著碟片上表面或下表面走過一個圓形軌跡，以讀取或寫入資料，這個圓形區塊即是磁軌。

磁區(sector)：碟片的一個磁軌可以分割為多個圓狐。每個磁軌包含相同數量的磁區，每個磁區為512位元組，也就是說磁片內圈磁軌的位元密度比外圈磁軌大。→讀取外圈資料比內圈來得快。

磁簇(cluster)：數個磁區集合而成。→當使用者要讀、寫硬碟的資料時，即必須要以磁簇為單位。

磁柱(cylinder)：各個碟片上相同磁區的集合。
計算方法：假設為4sector/磁片~64sector磁碟，4*512byte→2*1024→為2M分頁
 

4.磁碟陣列(RAID)：為避免磁碟損毀，資料不見，因此可透過磁碟陣列備份資料。
分為鏡射與等量分配二種。
鏡射：等量備份，A容量備份成A1容量。
等量分配：讀A時，四個讀寫頭。也就是每個磁碟會分成數個部份，放置在不同磁碟，稱為等量分配(striping)
如下圖所示：→圖片引用自老師「第5章 計算機組織」上課PPT

5.下圖為暫存器、快取記憶體、記憶體、儲存裝置的比較圖。

暫存器包含CPU中的MAR,MBR,IR,PC,AC,I/O AR,I/O BR。

速度Register→Cache→Memory→Storage

      快→→→→→→→→→→→→慢

容量Register→Cache→Memory→Storage

      小→→→→→→→→→→→→大

6. X OR Y= X+Y, X AND Y= X．Y, X'即是與X相反

備註：X+1=1, X．1=X, X+X'=1, X．X'=0, (X')=X, X+X=X

A) (X+Y)'= X'．Y'

X	Y	X+Y	(X+Y)’	X’	Y’	X’．Y’
0	0	0	1	1	1	1
0	1	1	0	1	0	0
1	0	1	0	0	1	0
1	1	1	0	0	0	0

B) (X．Y)'= X'+Y'

X	Y	X．Y	(X．Y)’	X’	Y’	X’+Y’
0	0	0	1	1	1	1
0	1	0	1	1	0	1
1	0	0	1	0	1	1
1	1	1	0	0	0	0

C) X+(Y．Z)= (X+Y)．(X+Z)

X	Y	Z	Y．Z	X+(Y．Z)	X+Y	X+Z	(X+Y)(X+Z)
0	0	0	0	0	0	0	0
0	0	1	0	0	0	1	0
0	1	0	0	0	1	0	0
0	1	1	1	1	1	1	1
1	0	0	0	1	1	1	1
1	0	1	0	1	1	1	1
1	1	0	0	1	1	1	1
1	1	1	1	1	1	1	1

D) X*(Y+Z)= X*Y+X*Z

X	Y	Z	Y+Z	X*(Y+Z)	X*Y	X*Z	(X*Y+X*Z)
0	0	0	0	0	0	0	0
0	0	1	1	0	0	0	0
0	1	0	1	0	0	0	0
0	1	1	1	0	0	0	0
1	0	0	0	0	0	0	0
1	0	1	1	1	0	1	1
1	1	0	1	1	1	0	1
1	1	1	1	1	1	1	1