外存儲器概述
主存的后備和擴充，也稱外存。
特點:容量大,可靠性高,單位存儲容量價格低,在掉電情況下能長期保存信息
輔助存儲器的主要技術指標
輔助存儲器的主要技術指標是存儲密度、存儲容量、尋址時間等
1.存儲密度。
是指單位長度或單位面積磁層表面所存儲的二進制的信息量。 對於磁表面存儲器，用道密度和位密度表示。
道密度(TPI)：磁盤半徑方向單位長度包含的磁道數。
位密度(BPI)：在每一個磁道內單位長度內所能記錄的二進制信息數。
2.存儲容量
指磁表面存儲器所能存儲的二進制信息總量（B）。
存儲容量有格式化容量和非格式化容量兩個指標。
格式化容量：指按照某種特定的記錄格式所能存儲的信息總量，也就是用戶真正可以使用的容量。
非格式化容量：是磁記錄表面可以利用的磁化元總數。
計算公式：
非格式化容量=面數×道數（面）×每個磁道的容量
格式化容量=面數×道數（面）×扇區數（道）×字節數（扇區）
3.尋址時間
找道時間：磁頭尋找目標磁道所需的時間。
等待時間：磁頭等待所需讀寫的區段旋轉到它的下方所需要的時間。
這兩個時間是隨機的，一般取二者的平均值
平均等待時間：一般以磁盤旋轉半周所需的時間為准。
4.數據傳輸率
磁表面存儲器在單位時間內與主機傳送數據的位數或字節數。計算公式為：
Dr=n × N
其中：n為轉速，單位為轉/秒；
N為磁道的容量，單位為字節。
單位為：字節/秒
5.誤碼率
是衡量磁表面存儲器出錯概率的參數。它等於從輔存讀出時，出錯信息位數和讀出的總信息位數之比。
6.價格
通常用“位價格”來比較各種存儲器，它等於：設備價格/容量。在所有的存儲設備中，磁表面存儲器和光存儲器的位價格是最低的。
磁盤結構
盤片（Platter）
一塊硬盤有若干盤片，每個盤片有可以存儲數據的上、下兩盤面（Side）。這些盤面堆疊在主軸上高速旋轉，它們從上至下從“0”開始依次編號
讀寫磁頭（Head）
每個盤面上一個讀寫磁頭，盤面號即磁頭號。所有磁頭在磁頭臂作用下同時內外移動，即任意時刻，所有磁頭所處的磁道號是相同的。
每個盤片有兩個面，每個面都有一個磁頭，習慣用磁頭號來區分。
磁道（Track）
每個盤面被划分成許多同心圓，這些同心圓軌跡叫做磁道；磁道從外向內從0開始順序編號。
扇區（Sector）
將一個盤面划分為若干內角相同的扇形，這樣盤面上的每個磁道就被分為若干段圓弧，每段圓弧叫做一個扇區。每個扇區中的數據作為一個單元同時讀出或寫入。硬盤的第一個扇區，叫做引導扇區。
為了對扇區進行查找和管理，需要對扇區進行編號，扇區的編號從0磁道開始，起始扇區為1扇區，其后為2扇區、3扇區……，0磁道的扇區編號結束后，1磁道的起始扇區累計編號，直到最后一個磁道的最后一個扇區（n扇區）。例如，某個硬盤有1024個磁道，每個磁道划分為63個扇區，則0磁道的扇區號為1~63，1磁道的起始扇區號為64最后一個磁道的最后一個扇區號為64512。硬盤在進行扇區編號時與軟盤有一些區別，在軟盤的一個磁道中，扇區號一次編排，即1、2、3……n扇區。由於硬盤的轉速較高，磁頭在完成某個扇區數據的讀寫后，必須將數據傳輸到微機，這需要一個時間，但是這時硬盤在繼續高速旋轉，當數據傳輸完成后，磁頭讀寫第二個扇區時，磁盤已經旋轉到了另外一個扇區。因此在早期硬盤中，扇區號是按照某個間隔系數跳躍編排的。
柱面（Cylinder）
所有盤面上的同一磁道構成一個圓柱，稱作柱面。數據的讀/寫按柱面從外向內進行，而不是按盤面進行。定位時，首先確定柱面，再確定盤面，然后確定扇區。之后所有磁頭一起定位到指定柱面，再旋轉盤面使指定扇區位於磁頭之下。寫數據時，當前柱面的當前磁道寫滿后，開始在當前柱面的下一個磁道寫入，只有當前柱面全部寫滿后，才將磁頭移動到下一個柱面。在對硬盤分區時，各個分區也是以柱面為單位划分的，即從什么柱面到什么柱面；不存在一個柱面同屬於多個分區。
磁道與柱面都是表示不同半徑的圓，在許多場合， 磁道和柱面可以互換使用。
（1）硬盤有數個盤片，每盤片兩個面，每個面一個磁頭
（2）盤片被划分為多個扇形區域即扇區
（3）同一盤片不同半徑的同心圓為磁道
（4）不同盤片相同半徑構成的圓柱面即柱面
（5）公式： 存儲容量＝磁頭數×磁道（柱面）數×每道扇區數×每扇區字節數
（6）信息記錄可表示為：××磁道（柱面），××磁頭，××扇區
例題
磁盤組有6片磁盤，每片有兩個記錄面，最上最下兩面不用。存儲區域內直徑22cm，外直徑33cm,道密度為40道/cm,內層位密度400位/cm,轉速2400轉/分，問:
1、共有多少柱面？
2、盤組總存儲容量是多少？
3、數據傳輸率多少？
4、平均等待時間為多少？
5、采用定長數據塊記錄格式，直接尋址的最小單位是什么?尋址命令中如何表示磁盤地址？
6、如果某文件長度超過一個磁道的容量，應將它記錄在同一個存儲面上，還是記錄在同一個柱面上？
解：1、有效存儲區域長度=33/2-22/2=5.5（cm）
道數=5.5×40=220道，即220個柱面。（磁道和柱面可以互換使用）
2、內層磁道周長=2 × 3.14 × 11=69.08（cm）
每道信息量=400 ×69.08=27632位=3454（B）
盤組總容量=3454 ×220 （磁道數）×10（10個記錄面）=7598800（B）
盤組容量=面數×道數/面×每個磁道的容量
3、數據傳輸率=2400/60 ×3454=13816（B/秒）
Dr=n× N
其中：n為轉速，單位為轉/秒；
N為磁道的容量，單位為字節。
單位為：字節/秒
4、平均等待時間=（60/2400）（磁盤旋轉一周的時間）×（1/2）=12.5（ms）
5、最小單位是一個扇區，其編址方式可為如下格式：
6、記錄在同一個柱面上，因為不需要重新找道，數據讀寫速度快。
假設磁盤組有11個盤面，每片有兩個記錄面；存儲區域內直徑2.36in，外直徑5.00in；道密度為1250tpi，內層位密度為52400bpi，轉速為2400rpm。問：
1. 共有多少個存儲面可用？
由題可得，共有11個盤片，但最上面及最下面將用於封裝，無法用於存儲，故共有2*11-2=20個存儲面。
2.共有多少柱面？
所有盤面上的統一磁道構成柱面，磁道數即為柱面數。
有效存儲區域長度=（5-2.36）/2=1.32in
磁道數=1.32*1250=1650t;
3.每道存儲多少字節？盤組總存儲容量是多少？
已知，各磁道上道容量相等，故：
內層磁道周長=2*pi*2.36/2=7.4104in
每道信息量=52400*7.4104=388304.96b
每道字節=388304.96/8=48.5KB
總存儲容量=48.5*1650*20=16GB
4.數據傳送率是多少？
數據傳輸率Dr=磁道容量*轉速
=48.5*（2400rpm/60）rps
=1.94MB/S
5.每扇區存儲2KB數據，在尋址命令中如何表示磁盤地址？
已知確定磁盤地址，需確認盤面號、磁道號及扇區號，故磁盤地址需分成三部分。
盤面號：因有20個存儲面，故需至少5位用於表示
磁道號：因有1650個磁道，故至少需11位用於表示
扇區：因有磁道容量/扇區容量=48.5KB/2KB=25個扇區，故至少需5位用於表示
即可得：
磁道號 盤面號 扇區號
11位 5位 5位
6. 如果某文件長度超過了一個磁道的容量，應將它記錄在同一個存儲面上，還是記錄在同一個柱面上？
柱面上
因為如果記錄在一個存儲面上，則需要重新尋道，而直接記錄在同一個柱面上就不用，則可以節約尋道時間。