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1、儲存元件與多媒體 包含更多的資訊,第六章,學習目的,了解輔助儲存元件的好處 列出個人電腦可使用的儲存元件 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,內容,輔助儲存元件的好處 磁碟儲存元件 磁碟資料的組織方法 磁碟機的運作 光碟 磁帶儲存元件 資料的組織與存取 儲存資料的處理 應用程式,輔助儲存元件的好處,半永久狀態 非揮發性 可靠性高 方便 可迅速找到及存取要的資料,儲存容量大 磁片 大約 500 頁印刷文件 光碟 大約 500 本書 符合經濟效益 節省儲存資料的實體花費 改善儲存與擷取資料的速度和方便性,輔助儲存元件的好處,儲存元
2、件的種類,磁碟儲存元件 光碟 磁光學媒體 (Magneto-optical，MO) CD-ROM CD-R CD-RW DVD-ROM 磁帶儲存元件,磁碟儲存元件,以磁碟上的磁化小點來表示資料 該小點有被磁化 = 1 該小點未被磁化 = 0 讀取 將磁化過的資料轉換成電子訊號 寫入 將電子訊號轉換成磁碟上的磁化小點,磁碟容量,大小 MB 舊式硬碟 GB 目前的 PC TB 即將到來,儲存什麼東西？ 使用者文件 軟體 圖形影像 聲音檔案 影片檔案,磁片,容量小 用來儲存小檔案 可攜性佳 有硬的塑膠外殼來保護 3 吋，1.44 MB,高容量的可攜帶磁碟,用來儲存較大的檔案 可攜性佳 高容量 120
3、 / 200 MB 也可以讀寫標準的磁片 如 Superdisk Zip 磁碟 250 MB 它與 3 吋磁片並不相容,資料壓縮,為何要使用它？ 將大檔案塞進小磁碟中 加速檔案傳送的時間 技術 刪除所有多餘的空白字元 把經常出現的字元組合換成比較小的資料字串 軟體使用公式來決定要如何壓縮資料 必須要解壓縮才能再使用,硬碟,有各種大小 攜帶性 一般是不可攜帶的 在 PC 上可以選擇可卸除式的硬碟 它是表面有著磁氧化物的金屬盤,磁碟組,由數個磁碟盤所組成 安排緊密的密封模組 將磁碟組掛在磁碟機上,磁碟組,磁碟組有一組存取臂 每個存取臂上有兩個讀寫磁頭 一個面朝上存取在它上方的表面 一個面朝下存取在
4、它下方的表面 所有的存取臂是一起移動的 不過一次只能有一個讀寫磁頭進行存取,磁碟資料的組織方法 磁軌,磁碟平面上的同心圓軌道 當磁碟旋轉時，讀寫磁頭會經過這些磁軌 1.44 MB 的磁片它的兩個平面上各有 80 個磁軌 每個磁軌儲存的資料量相同,磁碟資料的組織方法 磁區,在磁軌上再劃分成一些磁區 儲存固定個數的位元組 (通常是 512 個),叢集 由相鄰的磁區所組成，被視為一個儲存單位 個數固定 (2-8 個磁區) 檔案最少所佔用的空間大小,磁碟資料的組織方法 磁柱,由每個 platter 中相同位置的磁軌所組成 儲存檔案時可能會分佈在多個 platter 上 目的是減少存取的時間,磁碟資料的
5、組織方法 分區記錄法,在外圈的磁軌上指定較多的磁區 更多磁區 = 能儲存的資料更多,磁碟機 讀寫動作,磁碟旋轉 存取臂會移動讀寫磁頭 開始讀寫動作直到完成為止 資料是讀取自 / 寫入到記憶體,存取時間,尋找時間 磁頭切換 旋轉延遲 資料傳輸速率,磁碟資料損毀 磁頭損毀,磁碟快取,將需要的資料讀取到記憶體中 同時也將旁邊鄰近的資料讀取到磁碟快取裡 (記憶體內的某一塊特定區域) 當程式碰到下一條讀取指令開始執行時 先檢查它要的資料是否有在磁碟快取裡 如果有，就不必再實際執行這個讀取動作了 如果沒有，再去讀取硬碟,RAID,冗餘磁碟陣列 (Redundant Array of Independent
6、 Disks，簡稱 RAID ),光碟,比其它可攜式媒體容量更大 過程 把雷射打到光碟表面佈滿金屬物質的表層上 寫入資料 雷射所產生的熱會在光碟表面產生小點 讀取資料 使用雷射掃描光碟，透鏡會接受從不同的點所產生不同的反射 技術 ROM WORM,MO 磁光學媒體 (Magneto-optical),混合型媒體 高容量 可多次寫入 過程 雷射光束在塑膠表面上融化一個小點 用磁力將晶體排列 讀取資料 雷射會接受晶體反射而來的光束加以判讀,CD-ROM Compact Disk Read-Only Memory,高容量且方便攜帶 可多次讀取 不能寫入 容量 多達 680 MB (等於 450 張標
7、準的 3 吋磁片) 目前是軟體散佈時所使用的主要媒體,CD-R Compact Disc-Recordable,高容量 攜帶方便 只能寫入一次 可讀取多次 CD-R 光碟燒錄機 CD-ROM 光碟機,CR-RW Compact Disk-Rewritable,高容量 攜帶方便 可讀取多次 可寫入多次 在標準的 CD-ROM 光碟機上讀取 CD-RW光碟時有時會遇上相容性方面的問題,影音數位光碟 (DVD-ROM) Digital Versatile Disk,容量比 CD-ROM 更大 標準大小 高達 4.7 GB, 是 CD-ROM 的 7 倍 單面雙層 8.5 GB 雙面雙層 17 GB
8、資料的密度更高 可讀取多次，不可寫入 也可以讀取 CD-ROM 光碟片,優點 完整片長的電影 媲美音樂光碟的精緻音效 超大量的商業資訊 估計在不久的未來就會取代 CD-ROM,影音數位光碟 (DVD-ROM) Digital Versatile Disk,硬體 CD-ROM 或 DVD-ROM 音效卡或內建的音效晶片 喇叭 MPEG 一組影像標準 光碟機的速度愈高，資料就會傳輸地愈快，而螢幕上所呈現的影像就會愈平穩,應用程式 多媒體,磁帶儲存元件,塗佈著磁性物質的塑膠帶 容量是根據密度而定 bpi 或 cpi 磁帶機 讀寫磁頭 消除磁頭會先消除先前記錄在磁帶上的資料 地位比磁碟次要 可靠度不如
9、 循序存取 價格便宜 主要是做備份用途,備份系統,避免資料遺失 火災 天然災害 磁碟的電子或機械零件故障 使用者的疏失 軟體錯誤 不小心刪除了資料 將資料保存在一個以上的地方,資料的組織和存取,對使用者的資料應事先計劃 如何接收 如何組織 如何儲存 如何處理 由程式設計員或系統分析師來規劃,資料 如何組織,字元 欄位 資料錄 檔案 資料庫,資料 如何組織,關鍵欄位資料錄的唯一識別資料,資料存取方式,應用程式將決定使用者如何存取資料 根據決定的存取方式考慮資料的組織方法，讓這個存取方式可以運作 組織資料的方法將會限制所能使用的儲存媒體,循序,資料錄的儲存和存取都是照一定的順序 想要存取某一筆資料
10、錄時，需要讀過此筆資料錄之前的所有資料錄 磁帶媒體就是使用循序方式,直接 / 隨機存取,資料錄不需依照任何的順序來儲存 可直接存取想要的資料錄 雜湊法 將數學公式應用到鍵值而得到資料錄的位址數值的程序 衝突 兩個不同的鍵值有可能產生出相同的位址 就地更新 在磁碟同一個位置上讀取、修改、與傳回資料錄 DASD 直接存取儲存元件設備 (Direct-Access Storage Device) 是必須的,索引式,資料錄依序地儲存 事先產生此資料錄的索引，索引包含鍵值和位址資訊 可以依照順序讀取 =循序 也可以不依照順序讀取= 隨機,儲存資料的處理,批次式 交易式 術語 交易 更新一筆資料錄 主檔
11、包含所有的資料,儲存資料的處理,批次處理,把交易集合成一整批再定期進行更新 過程 所有的交易檔案都會依照鍵值欄位來排序 電腦會比對主檔和交易檔案的鍵值 進行交易所要求的新增、刪除、修改動作 建立更新過後的主檔 列印錯誤報告 主檔只有在剛處理過的時候才是最新的,交易處理,根據發出的請求加以處理 即時 交易都是立刻處理 使用磁碟儲存元件 因為需要能夠直接存取想要的資料錄 可以立即存取到儲存的資料 可以立即更新儲存的資料,批次與交易處理,電腦系統可能會根據應用程式的性質而結合這兩種處理方法的好處 交易處理 用在與人們目前需求相關的活動上 批次處理 根據安排的時程表定期更新,應用程式 銀行,交易處理 檢查存款餘額 記錄現金提款 批次處理 處理留在存款機中的存款 銀行往來明細表,應用程式 POS 收銀終端機,交易處理 找出個別商品的價格 銷售完成時立即更新庫存 批次處理 產生每日或每月銷售報表,應用程式 汽車,交易處理 警員查詢某部車是否已報失竊 批次處理 將車主資訊存入監理所的主檔中,
