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電腦：資訊時代的利器

電腦：資訊時代的利器. 第六章 儲存元件與多媒體： 包含更多的資訊. 本章內容. 了解輔助儲存元件的好處 列出個人電腦可利用的儲存元件 分辨輔助儲存元件的主要種類 了解資料如何儲存在磁碟上 了解多媒體的優點 了解資料是如何組成、存取和處理. 輔助儲存元件. 是個與電腦主機分開的元件 可以半永久地 (semi-permanent) 儲存軟體和資料 與記憶體不同，當電源消失時上面的程式和資料不會消失 好處. 如何測量儲存裝置的 效能 ?. 容量 - 此裝置所有的位元數 存取的時間 - 1 毫秒可讀入的資料數量. 硬碟. CD ROM / DVD.

sanjiv
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  1. 電腦：資訊時代的利器 第六章 儲存元件與多媒體： 包含更多的資訊

  2. 本章內容 • 了解輔助儲存元件的好處 • 列出個人電腦可利用的儲存元件 • 分辨輔助儲存元件的主要種類 • 了解資料如何儲存在磁碟上 • 了解多媒體的優點 • 了解資料是如何組成、存取和處理

  3. 輔助儲存元件 • 是個與電腦主機分開的元件 • 可以半永久地 (semi-permanent) 儲存軟體和資料 • 與記憶體不同，當電源消失時上面的程式和資料不會消失 • 好處

  4. 如何測量儲存裝置的效能? • 容量- 此裝置所有的位元數 • 存取的時間- 1毫秒可讀入的資料數量 硬碟 CD ROM / DVD 軟碟 容量- 720KB to 1.44 MB 存取時間-100ms 容量-Up to 280 GB 存取時間-6 to 12ms 容量-CD Rom 650MB; DVD 17GB 存取時間-80 to 800ms

  5. 磁碟儲存元件 • 資料可以表示成磁碟表面上的磁化小點 • 磁碟上的磁化小點能轉換成電子訊號 • 主要類型 • 磁片軟碟片 • 硬碟 • 磁性資料儲存方式S-N，N-S表示兩種不同型態

  6. 磁區 磁簇 磁軌 資料如何存放在軟碟中? • 在格式化的過程中，軟碟機的讀寫頭會將磁碟表面的磁軌及磁區加以排列，檔案配置表亦重新產生 • 磁軌-圓形軌跡 • 磁區-單位磁軌 • 磁簇-兩個或以上個磁區 • 檔案配置表-為追蹤檔案存放情形之記錄表

  7. 讀取 / 寫入資料 • 存取臂 (access arm) 會移動讀寫磁頭 (read/write head) 到某個磁軌上的某一個位置 • 讀寫磁頭是浮在磁軌的上方，相距只有百萬分之幾吋 • 磁頭如果不小心接觸到磁碟表面，則會造成磁頭損毀 (head crash) 與資料毀壞 • 磁頭若碰到磁碟表面上一些外來小物質也會導致資料毀壞

  8. 磁碟組 • 每個磁盤都有它自己的存取臂，上面有讀寫磁頭 • 大部分的磁碟組會把磁盤、存取臂和讀寫磁頭組合成一個密封的模組

  9. 個人電腦上的硬碟 • 3.5 吋大小的密封模組 • 大小是以 GB (gigabytes) 為單位 • 存取在硬碟上的檔案，要比存取磁片上的檔案快很多 • 有些PC還包含可卸除式的 (removable) 硬碟 • Iomega 公司的 Jaz 磁碟機非常熱門

  10. RAID 磁碟 • 將幾個硬碟視為一個單位，將它們結合在一起加以運用 • RAID 第 0 級 (RAID level 0) 是把資料分散存放到陣列中多個磁碟上 • 稱為資料等量分配 (data striping) • 可提高執行效率 • RAID 第 1 級 (RAID level 1) 是將資料複製在多台磁碟機上 • 稱為資料鏡射 (disk mirroring) • 增進容錯 (fault tolerance) 功能

  11. 磁碟資料的組織方法 • 磁軌(track) • 磁區(sector) • 磁簇 (叢集) (cluster) • 磁柱(cylinder)

  12. 磁碟的存取速度 • 存取時間 (Access time) - 在磁碟上直接存取資料所需要的時間 • 三個主要因素 • 尋找時間(Seek Time) • 磁頭切換(Head Switching) • 旋轉延遲(Rotational Delay) • 當資料找到後，下一步就是資料傳輸(Data Transfer)

  13. 光碟儲存元件 • 為了要提供更便宜、容量更大的儲存元件 • 使用雷射光掃描光碟，透鏡會接受從不同的點所產生不同的反射 • 以讀寫能力來分類 • 唯讀媒體 (Read-only media) - 使用者就只能讀資料而不能寫入 • Write-once, read-many (WORM) - 使用者只能寫入一次 • 磁光學媒體 (Magneto-optical，MO) -結合了磁碟和光碟技術的優點

  14. CD-ROM 光碟機如何運作? • 使用一個雷射光束去讀取塑膠光碟片表面所記錄的資料 • 碟片中包含有凹點及平滑區域 • 電腦解譯凹點為0’s平滑區域為1’s

  15. CD (Compact Disk) 光碟 • CD-ROM 光碟機只能讀取 CD-ROM光碟片裡的資料 • CD-ROM 光碟片每張可儲存高達 700 MB 的資料 • 散佈軟體的主要媒體 • CD-R 光碟機可以寫入 CD-R 光碟片一次 • 此光碟片可由 CD-ROM 或 CD-R 光碟機來讀取 • CD-RW 光碟機可以多次消除再重寫資料 • 在 CD-ROM 光碟機上讀取 CD-RW 光碟片時有時會遇上相容性方面的問題

  16. DVD (Digital Versatile Disk) , Digital Video Disk)影音數位光碟 • 使用較短的雷射波長，能更密集地讀取資料點 • DVD 光碟機也可以讀取 CD-ROM 光碟片 • 儲存容量可達 17GB • 能容納整部電影 • 音質比音樂 CD 更好 • 目前有數種可寫入 (Writable) 和可重複寫入 (rewritable) 的 DVD 也都已上市

  17. DVD光碟片規格 • DVD-ROM • 只能讀取不能寫入 • DVD-R和DVD+R • 可以單次燒錄 (寫入) 而讀取多次 • DVD-RW、DVD+RW和DVD-RAM • 可以重複燒錄和讀取多次 • Blu-ray Disc光碟片 • 使用波長較短的藍色雷射光，因此容量更大

  18. 快閃記憶體 • 屬於固定狀態儲存裝置 • 不怕震動、容量大、體積小、耗電量低 • 適合使用在各種攜帶式的裝置上 • USB隨身碟：將快閃記憶體與USB介面結合 • 只要有USB連接埠即可存取，是極受歡迎的儲存裝置 • 常見的記憶卡種類 • CompactFlash、SD (Secure Digital)、SmartMedia、MMC (MultiMedia Card)、xD卡，還有Memory Stick，容量從64MB到4GB • 多合一讀卡機

  19. 智慧卡 • 信用卡大小的塑膠卡片 • 裡面包含有處理器、記憶體和儲存空間的電路 • 用途不是為了儲存，而是付款或辨識身分之用 • 儲存容量不大 • 如捷運悠遊卡

  20. 多媒體 • 以文字、插圖、照片、旁白、音樂、動畫和影片等各種方式呈現資訊 • 在光碟技術出現前，無法把這麼多的資料儲存在一起 • 設備需求 • 應用程式

  21. 磁帶儲存元件 • 磁帶 (Tape) 就類似音樂錄音帶 • 以密度 (density) 來分類 • 磁帶上每吋所儲存的位元個數 • 主要用來備份磁碟系統上的資料

  22. 備份系統 • 一定要將重要資料儲存電腦以外的地方 • 磁碟有時會壞掉 • 安裝的軟體也可能造成電腦當機 • 使用者在輸入資料時可能會犯錯 • 磁帶是理想的備份媒體 • 可以在幾分鐘內複製整個硬碟上的所有資料到磁帶上 • 可以安排在你不用電腦的時間來進行備份

  23. 企業儲存系統 • 儲存伺服器 • 有多台高速硬碟，總容量可能高達數十TB • RAID技術也很適合企業使用 • 網路磁碟機 (NAS) • 有自己的作業系統和檔案儲存演算法 • 只做存取檔案的網路服務，因此速度快有效率 • 儲存區域網路 (SAN) • 將各個硬碟或儲存裝置另外組成一個網路，可以連接到主網路上 • 避免共用資料之遺漏、重複、版本混雜等問題

  24. 儲存資料的處理 • 交易的處理是為了要更新主檔 • 交易 (Transaction) - 一種商業上的事件，例如賣出一個物品 • 主檔 (Master file) - 在交易動作發生時將被更新的資料，如銷售或庫存資料檔案 • 處理資料檔案主要有兩種方式 • 批次處理(batch processing) • 交易處理(transaction processing)

  25. 批次處理 • 把多筆交易集合成一群或一批 • 當線上的使用者較少時，再整批一起處理並更新主檔 • 這種使用電腦資源的方式非常有效率 • 主檔只有在剛處理過的時候才是最新的 Return

  26. 交易處理 • 在交易發生時立即加以處理 • 也稱做即時處理 (real-time processing) 或連線處理 (online processing) • 終端機必須直接與電腦連線 • 會立即更新主檔 Return

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