输入输出设备课件

第六章第六章 输入输入/输出设备输出设备 输入输入/输出设备是实现计算机系统与人或输出设备是实现计算机系统与人或其它设备、系统之间进行信息交换的装其它设备、系统之间进行信息交换的装置。又叫置。又叫I/OI/O设备、外部设备、外围设备、设备、外部设备、外围设备、外设。外设。CPUCPU和主存称为主机，其它称为外设。和主存称为主机，其它称为外设。送入主机称为输入，反之为输出送入主机称为输入，反之为输出。第六章 输入/输出设备 输入/输出设备是实现计算机系统与人16.1 概 述一一.外设的一般功能外设的一般功能1、完成信息的转换、完成信息的转换2、实现人机交互、实现人机交互3、存储信息资源、存储信息资源4、促进计算机应用领域的拓展、促进计算机应用领域的拓展6.1 概 述一.外设的一般功能26.1 概 述二二.根据功能将外设分类根据功能将外设分类1.输入设备输入设备 例：键盘、扫描仪、数码相机、鼠标、光笔、例：键盘、扫描仪、数码相机、鼠标、光笔、操纵杆、声音输入等。操纵杆、声音输入等。2、输出设备、输出设备 例：显示器、打印机、绘图仪、语音输出等例：显示器、打印机、绘图仪、语音输出等3、外存、外存6.1 概 述二.根据功能将外设分类36.1 概 述4、终端设备、终端设备 与计算机信息网络的一端相连的设备，叫终与计算机信息网络的一端相连的设备，叫终端设备。端设备。本地终端：如分时终端本地终端：如分时终端 远程终端远程终端与工作站区别：一般而言，工作站有本身的主与工作站区别：一般而言，工作站有本身的主机、外设。工作站又分图形工作站和网络工作机、外设。工作站又分图形工作站和网络工作站站5、其它外设、其它外设:如数据通讯设备，过程控制设备。如数据通讯设备，过程控制设备。6.1 概 述4、终端设备46.1 概 述三三.信息传送格式信息传送格式1、并行传送、并行传送 同时用多根线传送，并行地传送同时用多根线传送，并行地传送1个字或个字或字节。字节。优点：速度快优点：速度快缺点：线路多缺点：线路多特点：适合近距离传送特点：适合近距离传送6.1 概 述三.信息传送格式56.1 概 述2、串行传送、串行传送 采用单根信号传输线或采用单根信号传输线或1对传送线，逐位地串对传送线，逐位地串行传送数据代码。行传送数据代码。缺点：速度慢缺点：速度慢优点：线路少，可利用电话线优点：线路少，可利用电话线特点：适合远距离传送特点：适合远距离传送3、数据传输率、数据传输率 单位是波特（位单位是波特（位/秒）秒）6.1 概 述2、串行传送66.2 键 盘一一.键键1.接触式接触式有两个触点，按键时闭合，抬键后分离。有两个触点，按键时闭合，抬键后分离。根据具体结构又可分为机械触点式键根据具体结构又可分为机械触点式键（P314 图图6-2）和干簧键。）和干簧键。2.无触点式无触点式主要有电容式键和霍尔键（主要有电容式键和霍尔键（P314 图图6-3）3.触摸式触摸式主要有薄膜式、感应式和触摸屏主要有薄膜式、感应式和触摸屏6.2 键 盘一.键76.2 键 盘二二.键盘键盘1.硬件扫描键盘硬件扫描键盘将键盘分为将键盘分为N行行M列，列，每个键在某行线和某列线交点处，如果由硬每个键在某行线和某列线交点处，如果由硬件逻辑实现扫描，来识别按下的键的行件逻辑实现扫描，来识别按下的键的行列位置，叫硬件扫描键盘。列位置，叫硬件扫描键盘。原理：原理：采用硬件扫描方法查找按键位置，并采用硬件扫描方法查找按键位置，并转换为相应代码。转换为相应代码。6.2 键 盘二.键盘86.2 键 盘列译码列译码振振荡荡器器计计数数器器R RO OM M接接 口口 键盘键盘8 8行行1616列列比较器比较器行行译译码码锁定信号锁定信号计数器计数计数器计数计数值等于按键位置码计数值等于按键位置码比较器送出锁定信号比较器送出锁定信号计数器停止计数计数器停止计数按计数按计数值（扫描码）访问值（扫描码）访问ROMROM获得按键获得按键ASCIIASCII码码接口接口转换过程：转换过程：6.2 键 盘列译码振荡器计数器ROM接 键盘比较器行96.2 键 盘2.软件扫描键盘软件扫描键盘 原理：原理：通过键盘扫描程序识别按键位置，并转换通过键盘扫描程序识别按键位置，并转换为相应代码。为相应代码。1）逐行扫描法）逐行扫描法 CPU通过数据线输出代码，送往行线。从第通过数据线输出代码，送往行线。从第0行开始，逐行为行开始，逐行为0，其余各行为，其余各行为1，将列线输，将列线输出取回出取回CPU，如果某一位为如果某一位为0，则表明特定的，则表明特定的键被按下，可由行列线知道按键位置，得位键被按下，可由行列线知道按键位置，得位置码（扫描码），再查表转换为置码（扫描码），再查表转换为ASCII码。码。6.2 键 盘2.软件扫描键盘 106.2 键 盘2）行列扫描法）行列扫描法先逐列为先逐列为1地步进扫描，测试哪一列为地步进扫描，测试哪一列为1时，行线输时，行线输出为出为1，从而判别按键的列号，再逐行为，从而判别按键的列号，再逐行为1地步进扫地步进扫描，判别按键的行号。描，判别按键的行号。0 1 2 30 1 2 30 01 12 23 36.2 键 盘2）行列扫描法0 1 2 3012116.3 显示设备显示器件根据发光原理分类：显示器件根据发光原理分类：1、发光器件、发光器件 CRT（阴极射线管）、阴极射线管）、LED（发光二极管）、发光二极管）、PDP（等离子显示器件）、等离子显示器件）、ELD（场致发光场致发光板）板）2、光调制器件光调制器件 LCD（液晶显示）液晶显示）硬件组成硬件组成 显示器适配器显示器适配器 显示器件显示器件 （控制器、接口）（控制器、接口）6.3 显示设备显示器件根据发光原理分类：硬件组成 显126.3 显示设备一一.显示方式与显示规格显示方式与显示规格1.1.显示方式显示方式 字符字符/数字数字(A/N)A/N)方式：方式：图形图形(APA)APA)方式：方式：以字符为显示单位以字符为显示单位 以点以点(象素象素)为显示单位为显示单位 2.显示规格显示规格显示规格取决于显示器控制器（适配卡）提供的显示规格显示规格取决于显示器控制器（适配卡）提供的显示规格显示方式显示方式 分辨率分辨率 颜色颜色 A/NA/N：一帧画面显示的字符数一帧画面显示的字符数 （字符行数（字符行数列数）列数）APAAPA：一帧画面显示的象点数一帧画面显示的象点数 （每线点数（每线点数线数）线数）分辨率分辨率 25802580 640200640200 显示器本身的分辨率应满足显卡提供的分辨率。显示器本身的分辨率应满足显卡提供的分辨率。6.3 显示设备一.显示方式与显示规格1.显示方式 136.3 显示设备二二.光栅扫描成象原理光栅扫描成象原理1.1.CRTCRT结构结构 荧光屏荧光屏电子枪电子枪聚焦系统聚焦系统水平偏转水平偏转垂直偏转垂直偏转显示头显示头视频放大视频放大扫描控制扫描控制视频信号视频信号水平同步信号水平同步信号垂直同步信号垂直同步信号电子束电子束6.3 显示设备二.光栅扫描成象原理1.CRT结构 荧146.3 显示设备2.2.扫描方式扫描方式 电子束无固定扫描路径，电子束无固定扫描路径，随机扫描：随机扫描：控制电路复杂。控制电路复杂。光栅扫描：光栅扫描：电子束扫描路径固定电子束扫描路径固定向右全屏扫描），向右全屏扫描），控制电路简单。控制电路简单。3.3.光栅的形成光栅的形成 水平正扫水平正扫水平回扫水平回扫垂直回扫垂直回扫水平偏转线圈加锯齿波电水平偏转线圈加锯齿波电 流流,形成水平扫描线形成水平扫描线 （行扫描）（行扫描）垂直偏转线圈加锯齿波电垂直偏转线圈加锯齿波电 流流,使水平线垂直移动使水平线垂直移动 （场扫描）（场扫描）（自上而下，从左自上而下，从左6.3 显示设备2.扫描方式 电子束无固定扫描路径，随156.3 显示设备4.4.扫描频率扫描频率 行频行频 fxfx：fyfy：场频场频 s s：一帧线数一帧线数 扫描扫描顺序顺序 逐行扫描：逐行扫描：隔行扫描：隔行扫描：一帧一遍扫完一帧一遍扫完 （一帧一场）（一帧一场）场频场频=帧频帧频 一帧两遍扫完一帧两遍扫完 （一帧两场）（一帧两场）场频场频=2=2帧频帧频 水平、垂直同步水平、垂直同步分别控制电子束分别控制电子束X X向与向与Y Y向偏转向偏转 5.5.象点存在的因素象点存在的因素视频视频=0=0，点暗，点暗 位置：位置：亮度：亮度：颜色：颜色：视频信号视频信号控制电子束通、断控制电子束通、断 视频视频=1=1，点亮，点亮 红、绿、蓝三基色红、绿、蓝三基色控制控制 6.3 显示设备4.扫描频率 行频 fx：f166.3 显示设备6.6.字符点阵的形成与屏幕组织字符点阵的形成与屏幕组织字符点阵图形：字符点阵图形：（1 1）字符发生器）字符发生器 产生字符点阵代码。产生字符点阵代码。（7979）.字符点阵代码：字符点阵代码：1111111 1111111 0000001 1000000 0000001 1000000 0000001 1000000 0000001 1000000 0000001 1000000 0000001 1000000 0000001 1000000 0000001 1000000 例例.2513.2513字符发生器，字符发生器，可提供可提供6464种字符点阵，每种字符点阵，每个字符排成个字符排成 5 5列列 X 8X 8行行 的点阵形式。的点阵形式。6.3 显示设备6.字符点阵的形成与屏幕组织字符点阵图形：176.3 显示设备 ROMROM字符译码字符译码6485 6485 行译码行译码字符编码（字符编码（ROMROM高高6 6位地址）位地址）扫描线序号扫描线序号（ROMROM低低3 3位地址）位地址）输出输出点阵图：点阵图：0000010001100011000111111100011000110001点阵代码：点阵代码：6.3 显示设备 ROM字符译码6485 行译码字186.3 显示设备例例.A B C D E F A B C D E F 每行字符逐线扫描。每行字符逐线扫描。字符字符7979，字符区，字符区9149141 1）扫描顺序）扫描顺序 2 2）间隔）间隔 横向间隔横向间隔2 2点点（消隐）（消隐）纵向间隔纵向间隔5 5线线（消隐）（消隐）（2 2）屏幕组织）屏幕组织 6.3 显示设备例.A B C D E F 每行字196.3 显示设备三三.屏幕显示与显示器缓存屏幕显示与显示器缓存(VRAM)VRAM)的对的对应关系应关系n显示器缓存称为视频随机存取存储器，显示器缓存称为视频随机存取存储器，用于存放一帧画面的有关信息。用于存放一帧画面的有关信息。n显示器一方面对屏幕进行光栅扫描，一显示器一方面对屏幕进行光栅扫描，一方面同步地从方面同步地从VRAMVRAM中读取显示内容，送中读取显示内容，送往显示器件。往显示器件。对显存的操作直接影响屏幕显示。对显存的操作直接影响屏幕显示。6.3 显示设备三.屏幕显示与显示器缓存(VRAM)的对应206.3 显示设备1.1.显存内容和容量显存内容和容量（1 1）字符方式）字符方式VRAMVRAM内容：内容：字符的编码字符的编码（ASCIIASCII码）码）VRAMVRAM容量：容量：基本容量基本容量=行数行数列数列数（一字（一字节存放一字符编码）节存放一字符编码）（2 2）图形方式）图形方式VRAMVRAM内容：内容：图形的象点代码图形的象点代码VRAMVRAM容量：容量：（一位存放一点，单色）（一位存放一点，单色）6.3 显示设备1.显存内容和容量216.3 显示设备2.2.属性信息与属性缓存属性信息与属性缓存 用于存放属性信息的存储器称为属性缓存，其用于存放属性信息的存储器称为属性缓存，其容量与显示缓存相同。容量与显示缓存相同。3.3.显存地址组织显存地址组织 屏幕显示从左向右，自上而下，显存地址从低屏幕显示从左向右，自上而下，显存地址从低到高安排。到高安排。显存单元的地址由屏幕显示的行、列号决定。显存单元的地址由屏幕显示的行、列号决定。4.4.信息转换信息转换 显存中的信息（字符编码显存中的信息（字符编码/图形点代码）转换图形点代码）转换为字符为字符/图形显示在屏幕上。图形显示在屏幕上。6.3 显示设备2.属性信息与属性缓存22VRAM VRAM A A编码编码 N N编码编码 D D编码编码VRAMVRAM A A点阵点阵 B B点阵点阵 C C点阵点阵 D D点阵点阵 N N点阵点阵ROMROM屏幕屏幕 移位寄存器移位寄存器并行并行串行串行A A N N D D字符编码字符编码 字符发生器字符发生器 扫描时序扫描时序 一行点阵代码一行点阵代码(并并)视频信号视频信号(串串)显示头显示头 移位器移位器 VRAM A编码 N编码 D编码VRAM A点阵 B点236.3 显示设备5.5.同步控制同步控制 视频的发送与电子束扫描严格同步：视频的发送与电子束扫描严格同步：电子束扫描到某点位置，相应视频应同时电子束扫描到某点位置，相应视频应同时送到，控制点亮或不亮。送到，控制点亮或不亮。在显示器中设置若干级在显示器中设置若干级计数器计数器，对显示器，对显示器的的主频脉冲主频脉冲进行若干级分频，产生各种时进行若干级分频，产生各种时序信号来进行控制。序信号来进行控制。6.3 显示设备5.同步控制246.3 显示设备四四.显示适配器显示适配器 控制器控制器接口接口显示器适配器显示器适配器显示器件显示器件CPUVRAM6.3 显示设备四.显示适配器控制器接口显示器适配器显示器256.4 打印设备一一.分类分类工作方式工作方式 串行打印：串行打印：并行打印：并行打印：逐字打印逐字打印 逐行打印逐行打印 行字符或一行中的相同字符行字符或一行中的相同字符。）。）印字方式印字方式 击打式：击打式：非击打式：非击打式：通过机械击打将字符打通过机械击打将字符打印在纸上。印在纸上。通过非机械方式印字。通过非机械方式印字。字符产生方式字符产生方式 字模式：字模式：点阵式：点阵式：（每次打印一（每次打印一用固定字模表示字符。用固定字模表示字符。用点的矩阵表示字符。用点的矩阵表示字符。6.4 打印设备一.分类工作方式 串行打印：并行266.4 打印设备二、针式打印机二、针式打印机 针式打印机有打印针式打印机有打印成本低廉、容易维修、成本低廉、容易维修、价格低、打印介质广泛价格低、打印介质广泛等优点，它是唯一靠打等优点，它是唯一靠打印针击打介质形成文字印针击打介质形成文字及图形的打印机。但针式打印机打印质量差、及图形的打印机。但针式打印机打印质量差、打印速度不快，更有打印钢针撞击色带时产生打印速度不快，更有打印钢针撞击色带时产生很大噪音的致命缺点。针式打印机适用于要打很大噪音的致命缺点。针式打印机适用于要打印特别介质和对打印质量要求不高的部门印特别介质和对打印质量要求不高的部门。6.4 打印设备二、针式打印机 针式打印机有276.4 打印设备三、喷墨打印机三、喷墨打印机喷墨打印机在近几年发展特别喷墨打印机在近几年发展特别快，其制造技术和打印技术都快，其制造技术和打印技术都有很大的进步，喷墨打印机有有很大的进步，喷墨打印机有价格低、打印质量好、打印速价格低、打印质量好、打印速度快、打印噪音较小、体积小度快、打印噪音较小、体积小等优点。但喷墨打印机对打印等优点。但喷墨打印机对打印纸张有一些特别的要求，而且纸张有一些特别的要求，而且打印出来后，墨水遇水会退色。打印出来后，墨水遇水会退色。喷墨打印机的打印质量比针式打印机好多了，分辨率几喷墨打印机的打印质量比针式打印机好多了，分辨率几乎可以和激光打印机相比，打印色色调也越加细腻，所乎可以和激光打印机相比，打印色色调也越加细腻，所以喷墨打印机特别适用于一般的办公室和家庭。以喷墨打印机特别适用于一般的办公室和家庭。6.4 打印设备三、喷墨打印机喷墨打印机在近几年发展特别286.4 打印设备四、激光打印机四、激光打印机激光打印机是目前打印机激光打印机是目前打印机家族中打印质量最好的打家族中打印质量最好的打印装置之一，激光打印机印装置之一，激光打印机具有打印速度较快、分辨具有打印速度较快、分辨率高、打印质量好、不退率高、打印质量好、不退色等优点，一些产品中色等优点，一些产品中还增加了网络功能。它的还增加了网络功能。它的缺点是价格昂贵，打印成本较高。激光打印机适用缺点是价格昂贵，打印成本较高。激光打印机适用于对打印质量要求高、打印速度要求快的企业。于对打印质量要求高、打印速度要求快的企业。6.4 打印设备四、激光打印机激光打印机是目前打印机296.5 磁盘存储器一一.组成组成1、硬件、硬件n 盘片：有记录磁层的软质或硬质的圆形薄片。盘片：有记录磁层的软质或硬质的圆形薄片。n 磁盘驱动器：包括主轴驱动部件，定位驱动部磁盘驱动器：包括主轴驱动部件，定位驱动部件、读写电路及向磁盘控制器传输数据的逻辑电件、读写电路及向磁盘控制器传输数据的逻辑电路等。路等。n 磁盘控制器和接口：一般集成在主板上，作用磁盘控制器和接口：一般集成在主板上，作用是接受主机发送的命令和数据，并转换成驱动器是接受主机发送的命令和数据，并转换成驱动器的控制命令和驱动器可以接收的数据格式，以此的控制命令和驱动器可以接收的数据格式，以此来控制驱动器的读写操作。一个控制器可以控制来控制驱动器的读写操作。一个控制器可以控制一台或几台驱动器。一台或几台驱动器。6.5 磁盘存储器一.组成306.5 磁盘存储器2.2.软件软件n磁盘驱动程序：固化在主板上的设备管理程序。磁盘驱动程序：固化在主板上的设备管理程序。n磁盘控制程序：是磁盘控制器中的软件，实现磁磁盘控制程序：是磁盘控制器中的软件，实现磁盘驱动器的有关操作。也在主板上。盘驱动器的有关操作。也在主板上。n操作系统中相应软件：文件系统操作系统中相应软件：文件系统6.5 磁盘存储器2.软件316.5 磁盘存储器二二.软盘存储器软盘存储器1.概述概述 1）盘片（）盘片（P350 图图6-31）2）分类）分类2.信息分布与寻址信息信息分布与寻址信息 每个记录面分若干磁道，每个磁道分若干扇区。每个记录面分若干磁道，每个磁道分若干扇区。1）磁道：读写时，盘片旋转一周，磁头的磁化区域）磁道：读写时，盘片旋转一周，磁头的磁化区域形成一个磁道。最外圈为形成一个磁道。最外圈为0磁道。磁道。2）道密度：沿径向，单位距离的磁道数称为道密度。）道密度：沿径向，单位距离的磁道数称为道密度。3）扇区：一个磁道沿圆周划分为若干扇区，每个扇）扇区：一个磁道沿圆周划分为若干扇区，每个扇区可存放一定长度的数据块。一般区可存放一定长度的数据块。一般512B。6.5 磁盘存储器二.软盘存储器326.5 磁盘存储器4 4）位密度：沿磁道圆周，单位距离可记录的位数称）位密度：沿磁道圆周，单位距离可记录的位数称为位密度。外圈的位密度小于内圈。为位密度。外圈的位密度小于内圈。各道位密度不同，但道容量相同。各道位密度不同，但道容量相同。总之：访问软盘应当给出：台号，磁头号，磁道号，总之：访问软盘应当给出：台号，磁头号，磁道号，扇区号，交换量等信息。扇区号，交换量等信息。3.3.机械结构机械结构1 1）主轴驱动装置）主轴驱动装置2 2）磁头定位装置）磁头定位装置3 3）加载机械和夹紧机构）加载机械和夹紧机构6.5 磁盘存储器4）位密度：沿磁道圆周，单位距离可记录的336.5 磁盘存储器4.4.磁道记录格式磁道记录格式 一个闭合磁道内，信息的组织称为磁道记录格式。一个闭合磁道内，信息的组织称为磁道记录格式。G1 扇区扇区1 扇区扇区2 扇区扇区n G4 SYNC AM1 ID CRC G2 SYNC AM2 DATA CRC G3同步字段同步字段 地址标志地址标志 标志信息标志信息 校验位校验位 间隔间隔 同步字段同步字段 数据地址标志数据地址标志 数据数据 校验位校验位 间隔间隔 索引索引6.5 磁盘存储器4.磁道记录格式 一个闭合磁道346.5 磁盘存储器5.5.磁盘格式化磁盘格式化1 1）物理格式化、初级格式化、低级格式化）物理格式化、初级格式化、低级格式化 建立磁道记录格式，每个磁道划分为若干扇区，建立磁道记录格式，每个磁道划分为若干扇区，每个扇区又划分为标志区和数据区。每个扇区又划分为标志区和数据区。2 2）逻辑格式化、高级格式化）逻辑格式化、高级格式化(通常说的格式化）通常说的格式化）建立文件目录表，磁盘扇区分配表、磁盘参数表建立文件目录表，磁盘扇区分配表、磁盘参数表等。等。6.6.磁盘容量磁盘容量1 1）非格式化容量）非格式化容量 是磁盘所能表示信息的总位数。是磁盘所能表示信息的总位数。6.5 磁盘存储器5.磁盘格式化356.5 磁盘存储器非格式化容量非格式化容量=面数面数 x x 道数道数/面面 x x 内圈周长内圈周长 x x 最大位密度最大位密度 2 2）格式化容量）格式化容量 除去格式信息后的有效容量。除去格式信息后的有效容量。格式化容量格式化容量=面数面数 x x 道数道数/面面 x x 扇区数扇区数/道道 x x 字节数字节数/扇区扇区例：例：2 2（面）（面）x 80 x 80（道）道）x 18x 18（扇区）扇区）x 512B=1.44 MBx 512B=1.44 MB6.5 磁盘存储器非格式化容量=366.5 磁盘存储器7.工作速度工作速度1）平均寻道（定位）时间）平均寻道（定位）时间 约约100MS（软盘）软盘）9MS（硬盘）硬盘）2）平均旋转延迟（等待）时间）平均旋转延迟（等待）时间 约约50MS，取决于转速取决于转速 以以1200转转/分分 为例为例 1 t=秒秒=1/20 秒秒=1000/20 毫秒毫秒=50 毫秒毫秒 1200/603）数据传输率）数据传输率 单位时间内的数据读写量。单位时间内的数据读写量。6.5 磁盘存储器7.工作速度376.5 磁盘存储器三三.硬盘存储器硬盘存储器原理基本与软盘相同原理基本与软盘相同1.1.盘片、盘组、盘阵列盘片、盘组、盘阵列1 1）盘片）盘片2 2）盘组）盘组3 3）盘阵列）盘阵列2.2.温彻斯特技术温彻斯特技术n密封头、盘组件密封头、盘组件n采用薄膜磁头、溅射薄膜磁层采用薄膜磁头、溅射薄膜磁层n读写电路靠近磁头读写电路靠近磁头n接触起停式浮动磁头接触起停式浮动磁头6.5 磁盘存储器三.硬盘存储器386.5 磁盘存储器3.3.磁头定位系统磁头定位系统1 1）小容量磁盘采用步进电机驱动、开环控制）小容量磁盘采用步进电机驱动、开环控制2 2）大容量磁盘采用音圈电机驱动、闭环控制）大容量磁盘采用音圈电机驱动、闭环控制6.5 磁盘存储器3.磁头定位系统39补充：补充：RAIDRAID磁盘阵列磁盘阵列n磁盘阵列是把多个磁盘组成一个阵列。磁盘阵列是把多个磁盘组成一个阵列。当作单一磁盘使用当作单一磁盘使用,它将数据以分段它将数据以分段(striping)的方式储存在不同的磁盘中的方式储存在不同的磁盘中,存取数据时存取数据时,阵列中的相关磁盘一起动阵列中的相关磁盘一起动作作,大幅减低数据的存取时间大幅减低数据的存取时间,同时有更同时有更佳的空间利用率。佳的空间利用率。C1B1A1C2B2A2C3B3A3C4B4A4补充：RAID磁盘阵列磁盘阵列是把多个磁盘组成一个阵列。当作40补充：补充：RAIDRAID磁盘阵列磁盘阵列 nRAID：廉价冗余磁盘阵列，是廉价冗余磁盘阵列，是Redundant Arrays of Inexpensive Disks的简称。的简称。nRAID的级别从的级别从RAID概念的提出到现在，概念的提出到现在，已经发展了很多个级别，但是最常用的已经发展了很多个级别，但是最常用的是是0、1、3、5 四个级别。四个级别。补充：RAID磁盘阵列 41补充：补充：RAIDRAID磁盘阵列磁盘阵列n级别：级别：1.RAID 0：它是将多个磁盘并列起来，成为一个大它是将多个磁盘并列起来，成为一个大硬盘。在存放数据时，将数据按磁盘的硬盘。在存放数据时，将数据按磁盘的个数来进行分段，然后同时将这些数据个数来进行分段，然后同时将这些数据写进这些磁盘中。写进这些磁盘中。特点：特点：并行并行I/OI/O，速度速度最快。最快。不具有冗余功不具有冗余功能。能。C1B1A1C2B2A2C3B3A3C4B4A4补充：RAID磁盘阵列级别：特点：C1B1A1C2B2A2C42补充：补充：RAIDRAID磁盘阵列磁盘阵列2.RAID 1：就是镜像。其原理为在主硬盘上存放数就是镜像。其原理为在主硬盘上存放数据的同时也在镜像硬盘上写一样的数据。据的同时也在镜像硬盘上写一样的数据。当主硬盘（物理）损坏时，镜像硬盘则当主硬盘（物理）损坏时，镜像硬盘则代替主硬盘的工作代替主硬盘的工作 。特点：特点：n允许单个磁盘出错，可靠性最高。允许单个磁盘出错，可靠性最高。n利用率只有利用率只有50%50%，利用率最低。，利用率最低。n速度没有提高速度没有提高。主硬盘主硬盘镜像硬盘镜像硬盘补充：RAID磁盘阵列2.RAID 1：特点：主硬盘镜像43补充：补充：RAIDRAID磁盘阵列磁盘阵列3.RAID 3：是以一个硬盘来存放数据的校验位，数据是以一个硬盘来存放数据的校验位，数据则分段存储于其余硬盘中。它像则分段存储于其余硬盘中。它像RAID 0一样以并行的方式来存放数据，但速度没一样以并行的方式来存放数据，但速度没有有RAID 0快。快。C1B1A1C2B2A2C3B3A3校验位校验位补充：RAID磁盘阵列3.RAID 3：C1B1A1C2B44补充：补充：RAIDRAID磁盘阵列磁盘阵列特点：特点：n如果数据如果数据盘（物理）（物理）损坏，只要将坏硬坏，只要将坏硬盘换掉，掉，RAIDRAID控制系控制系统则会根据校会根据校验盘的数据校的数据校验位在位在新新盘中重建坏中重建坏盘上的数据。利用上的数据。利用单独的校独的校验盘来保来保护数据数据虽然没有然没有镜像的安全性高，但是硬像的安全性高，但是硬盘利用率得到了很大的提高，利用率得到了很大的提高，为n-1n-1。n缺点是作缺点是作为存放校存放校验位的硬位的硬盘，工作，工作负荷会很荷会很大，因大，因为每次写操作，都会把生成的校每次写操作，都会把生成的校验信息信息写入写入该磁磁盘，而其它磁，而其它磁盘的的负荷相荷相对较小，小，这会会对性能有一定的影响性能有一定的影响。补充：RAID磁盘阵列特点：45补充：补充：RAIDRAID磁盘阵列磁盘阵列4.RAID 5：在在RAID 3的基础上，的基础上，RAID 5进行了一些改进，当进行了一些改进，当向阵列中的磁盘写数据时，校验数据均匀存放在向阵列中的磁盘写数据时，校验数据均匀存放在阵列中的各个盘上，允许单个磁盘出错。阵列中的各个盘上，允许单个磁盘出错。B1校验数据校验数据A1B2校验数据校验数据A2B3校验数据校验数据A3B4校验数据校验数据A4补充：RAID磁盘阵列4.RAID 5：B1校验数据A1B46补充：补充：RAIDRAID磁盘阵列磁盘阵列特点：特点：是以数据的校验位来保证数据的安全，是以数据的校验位来保证数据的安全，但它不是以单独硬盘来存放数据的校验但它不是以单独硬盘来存放数据的校验位，而是将数据段的校验位交互存放于位，而是将数据段的校验位交互存放于各个硬盘上。这样，任何一个硬盘损坏，各个硬盘上。这样，任何一个硬盘损坏，都可以根据其它硬盘上的校验位来重建都可以根据其它硬盘上的校验位来重建损坏的数据。其硬盘的利用率也是损坏的数据。其硬盘的利用率也是n-1n-1。补充：RAID磁盘阵列特点：47