第6章外存储器－new.docVIP

第6章 外存储器 6.1 概述 外存储器是CPU不能直接访问的存储器，它需要经过内存储器与CPU及I/O设备交换信息，用于长久地存放大量的包括暂不使用的程序和数据。外存储器有三种基本的存储类型：磁存储器、光存储器和闪存。 磁存储器的代表是大多数PC系统里使用的硬盘和软盘，另外还有磁带、ZIP、Click!以及Microdrive等，它们都将数据记录在磁性介质上。其中硬盘是PC系统中最重要的外存储器，和其他外存储器相比，硬盘的容量大，速度快。 光存储器的读和写是通过光能（光学的）实现的，而不是磁性。绝大多数磁存储器都可以多次地重复读写，但许多光存储器只能写一次却可多次读。光存储器的代表是CD和DVD。 通常使用Disk指磁存储器，而 Disc指光存储器。不管是磁存储器还是光存储器，都需要通过相应的驱动器才能读出存储在上面的数据。例如，软盘需要使用软盘驱动器，磁带需要使用磁带机，DVD需要使用DVD驱动器等。但硬盘有点例外，它被直接密封在硬盘驱动器中，所以硬盘和硬盘驱动器的称呼通常是混用的。 有一些外存储器结合了磁和光的技术，或者使用一个光向导系统（称为激光伺服）来定位读写磁头，如LS-120或SuperDisk软驱；或者使用激光器来加热数据盘，使得它可以磁写入，从而使数据区域发生偏振，这些区域可以被较低能量的激光读出，如MO驱动器。 闪存是一种非易失性存储器，它的存储介质是闪存芯片。现在闪存已经广泛的应用于各类数码设备，同时也可以作为PC系统中方便携带的外存储器。 外存储器通过各种不同的接口和PC系统相连，通常磁存储器和光存储器使用IDE、SATA、软驱和SCSI等接口，也可以使用适配器设备来提供USB、IEEE-1394、并口、PCMCIA、eSATA等接口。例如，IDE/ATA接口的硬盘可以使用外置硬盘盒和系统的USB或IEEE-1394接口，甚至是并口相连。闪存盘通常采用USB接口；各种闪存卡一般都采用专用接口，需要通过适配器才能在PC机上使用。 6.2 IDE/ATA 6.2.1 IDE与ATA 外存储驱动器用于连接PC系统的主要接口中，一类典型的接口是IDE（Integrated Drive Electronics，集成驱动器电路）接口。这个接口所反映的是接口电路或控制器内置于驱动器自身这一事实。在IDE接口出现之前，驱动器和控制器的接口是分离的，因而可以说IDE是以前接口的革命化变革。 IDE接口类型主要存在以下三种： · ATA IDE（16位）。 · XT IDE（8位ISA）。 · MCA IDE（16位微通道）。 目前，只有ATA（AT Attachment，AT嵌入式接口）还在使用。它是由来自主要的PC、驱动器和部件生产商的代表组成的独立组织所制订的接口标准。该组织的名称是技术委员会T13，主要负责所有有关ATA的接口标准。T13是信息技术标准国际委员会（NCITS）的一部分，NCITS在美国国家标准协会（ANSI）所制定的规章下运转，而ANSI是专门订立控制计算机工业及许多其他工业中非专利标准的政府机构。在ANSI下还成立了一个称为SATA工作组（Serial ATA Workgroup）的组织，主要负责制定SATA的有关标准。尽管这些都是不同的组织，但有许多人同时在这些组织中工作。 因为ATA接口是一种16位并行接口，可以同时传输16位数据。所以ATA又被称为并行ATA，也称为PATA。 现在，我们常直接用IDE来称呼ATA，并且IDE的使用更加流行和广泛，但从技术上来看，ATA才是真正的称呼。如果吹毛求疵一点儿，可以这样认为：IDE通常指任何一种将控制器嵌入的驱动器；而ATA则是PC机中IDE接口所遵循的标准或具体的实现。 通过ATA接口可以方便地在PC机上连接硬盘，但有时这样还不够需要通过同样方便的手段连接CD-ROM驱动器、磁带机、等设备。ATAPI标准就是为了解决在上连接多种设备而制定的。ATAPI（AT Attachment Packet Interface，附加分组接口目前几乎所有的都支持ATAPI可以像连接硬盘一样连接ATAPI设备。ATA中了。 早期许多主板上的ATA接口的连接器实际上就是一条ISA（或AT）总线槽，一般只使用了98针中的40针，标准的16位ISA总线槽都会提供这些针。目前所用的ATA接口连接于主板芯片组上的South Bridge芯片或ICH芯片中，并且以较快的总线速度运行，但接口所用针的定义、功能和早先的没有什么不同。应该注意的是，较小的2.5英寸硬盘驱动器使用一种44针的连接，包含了电源供应所需的针。 这里要澄清一个问题，就是许多人都认为硬盘控制器安装在主板上，而实际上控制器是在驱动器中，还没有哪个PC系统将硬盘控制器安装到主板上。 6.2.2 ATA版本