存储技术基础 - 中国高校教材图书网
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书名： |
存储技术基础
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| ISBN： | 978–7–5606–2498–3 |
条码： | |
| 作者： |
刘 凯 刘 博
相关图书
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装订： | 平装 |
| 印次： | 1-1 |
开本： | 16开 |
| 定价： |
￥27.00
折扣价：￥25.65
折扣：0.95
节省了1.35元
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字数： |
345千字
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| 出版社： |
西安电子科技大学出版社 |
页数： |
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| 发行编号： | 2790001-1 |
每包册数： |
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| 出版日期： |
2011-02-01 |
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| 内容简介： |
本书主要介绍计算机系统中与存储相关的技术，包括存储器的组成结构、工作原理、存储管理系统以及网络存储等内容。
全书共七章，第一章主要介绍当代存储技术发展的基本情况、存储需求以及三种常用的存储环境，即DAS、NAS和SAN；第二章主要介绍半导体存储器的基本原理，并针对常用的半导体存储器，如SRAM等给出了应用实例；第三章重点介绍有关磁盘存储的内容，包括磁介质存储原理、磁盘工作原理和数据组织结构等；第四章介绍主机环境、连接关系、磁盘阵列和智能磁盘存储系统等内容；第五章介绍各种类型的存储器如何组成计算机中不同层次的存储系统；第六章介绍网络连接存储和存储区域网络两部分内容；第七章重点介绍在多处理器计算机系统中如何设计存储的内容，包括并行处理系统的类型和存储设计实例、数据一致性协议和机群系统存储设计等。
本书可以作为相关专业本科生或研究生的教材，也可供对存储技术感兴趣的专业人士参考。
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| 作者简介： |
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| 章节目录： |
目 录
第一章 存储技术概述 1
1.1 当代数据存储需求 1
1.2 存储数据的价值 2
1.3 数据的类型及存储演变 3
1.4 数据增长率和管理数据的挑战 3
1.5 数据存储解决方案 4
1.6 存储环境 6
1.7 存储设备的基本情况 8
第二章 半导体存储器 11
2.1 半导体存储技术基本原理 11
2.1.1 半导体存储器概述 11
2.1.2 半导体存储器基本结构 13
2.1.3 静态随机读/写存储 15
2.1.4 动态随机读/写存储 17
2.1.5 只读存储器 19
2.2 静态随机读/写存储器 24
2.2.1 典型芯片 24
2.2.2 应用实例分析 29
2.3 动态随机读/写存储器 41
2.3.1 典型芯片 41
2.3.2 SDRAM工作模式设定 44
2.3.3 SDRAM的操作命令 48
2.3.4 SDRAM的操作时序 50
2.3.5 动态随机读/写存储器控制器设计 53
2.4 只读存储器 53
2.4.1 CF存储卡的基本情况 53
2.4.2 CF存储卡标准结构 54
2.4.3 CF存储卡读/写时序 59
2.4.4 CF存储卡的配置 65
2.4.5 I/O传输功能 68
2.4.6 通用内存传输功能 68
2.4.7 True IDE模式I/O传输功能 69
2.4.8 典型芯片及应用实例分析 69
2.5 其他类型的半导体存储器 71
小结 76
第三章 磁介质存储器与光存储器 77
3.1 磁介质存储技术概述 77
3.1.1 磁介质存储器的基本原理 77
3.1.2 磁盘的基本结构、读/写过程及信息记录方式 79
3.1.3 磁盘的数据组织和格式化 81
3.1.4 磁盘的物理特性 82
3.2 硬盘驱动器基本结构 85
3.2.1 硬盘简介 85
3.2.2 硬盘驱动器组织结构 86
3.2.3 硬盘驱动器主要技术指标 88
3.2.4 硬盘接口整体模型 90
3.3 硬盘驱动器IDE接口 91
3.3.1 IDE接口概述 91
3.3.2 IDE适配器 93
3.3.3 IDE物理接口 93
3.3.4 IDE协议 98
3.3.5 IDE磁盘驱动器模型 105
3.4 磁带存储系统 115
3.5 光存储器 117
3.5.1 概述 117
3.5.2 常见光存储器 118
3.6 ATAPI接口 121
3.6.1 概述 121
3.6.2 ATAPI任务文件 122
3.6.3 ATAPI传输协议 124
小结 126
第四章 存储系统结构 128
4.1 主机环境 128
4.2 连接关系 133
4.3 磁盘阵列 137
4.4 磁盘存储系统 147
小结 153
第五章 计算机系统中的存储管理 154
5.1 局部性原理 154
5.2 存储器层次结构 155
5.3 高速缓冲存储器 155
5.3.1 直接映像 156
5.3.2 全相联映像 158
5.3.3 组相联映像 160
5.3.4 替换算法 162
5.3.5 写策略 163
5.4 虚拟存储器 164
5.4.1 分页模型 164
5.4.2 地址翻译 166
5.4.3 小系统举例 168
5.5 Pentium处理器 170
小结 172
第六章 网络存储 173
6.1 直连式存储 173
6.2 网络连接存储 174
6.2.1 NAS的硬件构成 174
6.2.2 NAS的软件构成 175
6.2.3 NAS产品介绍 179
6.2.4 其他新技术 179
6.3 光纤通道 180
6.3.1 传输介质 181
6.3.2 连接器 182
6.3.3 8B/10B编码 183
6.3.4 有序集 185
6.3.5 光纤通道帧格式 186
6.3.6 序列和交换 187
6.3.7 服务类型 188
6.3.8 流量控制 188
6.4 存储区域网络 189
6.4.1 拓扑结构 189
6.4.2 端口类型 191
6.4.3 端口地址 192
6.4.4 存储区域网络设计 193
小结 197
第七章 并行处理系统中的存储设计 198
7.1 并行处理系统及其存储设计 198
7.1.1 并行处理系统分类 198
7.1.2 对称多处理机及存储设计 199
7.2 数据一致性协议 204
7.2.1 Cache一致性协议的软件方法 205
7.2.2 Cache一致性协议的硬件方法 205
7.2.3 MESI协议 206
7.3 机群及其存储系统 208
7.3.1 机群系统配置 209
7.3.2 机群系统和SMP系统的区别 211
7.4 非均匀存储器存取 211
7.5 存储系统性能分析 213
7.5.1 Amdahl定律 213
7.5.2 Little定律 215
小结 219
附录一 CF卡与80C51连接原理图 220
附录二 80C51汇编代码 223
参考文献 227
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| 精彩片段： |
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| 书 评： |
当今消费类电子产品，如数码相机、数码摄像机、移动电话、用于快速上网的计算机等，已经得到了广泛的应用，这些数字电子产品都具有产生大量数据的特征。实际上，人们现在不仅处于信息时代，而且也处于信息爆炸时代，这就需要具有能够管理、平衡并优化存储和信息的专业人员。本书就是针对这样的需求而编写的。
以往，存储技术作为计算机专业某门课程的一个方面出现，如“计算机组成与体系结构”、“微型计算机原理及接口技术”等，或者作为微电子专业中集成电路课程的一部分出现，很难找到对存储技术从计算机角度和微电子角度进行研究而单独出现的情况。目前的技术要求不能够仅从某一方面考虑信息及其管理方面的内容，还需要以较为独立的观点对存储技术进行深入描述。为此，我们设计并编写了这本关于存储技术方面的书，主要目的是希望以存储技术为主题，将涉及到存储的内容统一起来，使读者能够以较新的视角考虑存储问题，为应对日益增长的信息管理和存储需求提供有效的解决方案。
本书主要围绕从集成电路到大型网络存储设备这一主题，对相关存储技术进行描述。全书共七章，下面给出各个章节的内容安排。
第一章，存储技术概述。本章主要说明当前数据存储的需求，以及数据存储带来的商业价值。本章还给出了数据存储演变的过程和常见的存储解决方案，并重点描述了DAS、NAS和SAN这三种常用基本存储环境的基本结构和特点。在本章最后，给出了常见的如磁带和磁盘之类存储设备的概况，包括其基本形式和技术指标等。
第二章，半导体存储器。本章从集成电路的角度说明了构成基本半导体存储单元的工作原理，包括随机读/写存储器、只读存储器和闪速存储器等。在该章中，我们还从工程角度对静态随机读/写存储器和动态随机读/写存储器以实例进行说明，并且给出了存储器验证、汉明码纠错保护等以硬件描述语言编写的实例。读者能够从原理和应用两个角度学习和掌握有关半导体存储器的内容。最后，结合CF存储卡，本章给出了有关典型存储卡等内容，并在附录中给出了相关控制代码实例。
第三章，磁介质存储器与光存储器。本章重点介绍有关磁盘存储的内容，包括磁介质存储原理、磁盘工作原理和数据组织结构等，最后对光盘存储也作了一定的说明。
第四章，存储系统结构。本章给出了关于主机环境、连接关系、磁盘阵列和智能磁盘存储系统等内容。重点描述了以RAID形式给出的磁盘阵列内容，包括RAID分级、RAID软/硬件实现和性能指标等内容。
第五章，计算机系统中的存储管理。本章描述由各种类型的存储器组成计算机中不同层次的存储系统的方法。在引入局部性原理的基础上，通过具体实例介绍了高速缓冲存储器的三种映像方式、替换算法和写策略。虚拟存储器主要介绍了分页模型、地址翻译机制，并通过一个小系统进行实例讲解。本章最后介绍了Pentium处理器的存储管理机制。
第六章，网络存储。本章重点介绍了网络连接存储和存储区域网络两部分内容。网络连接存储主要描述网络连接存储的软/硬件组成及NFS、CIFS两种网络文件系统。存储区域网络主要描述光纤通道各个层次的技术要点、存储区域网络的三种拓扑结构、端口类型和端口地址，并在此基础上通过具体实例描述了如何进行存储区域网络设计，实例中还涉及到了业务连续性、备份与恢复、远程容灾等相关概念。
第七章，并行处理系统中的存储设计。本章重点介绍了在多处理器计算机系统中如何设计存储的内容，包括并行处理系统的类型和存储设计实例、数据一致性协议和机群系统存储设计等。最后着重说明了衡量存储系统性能方面的两个基本定律，即Little和Amdahl定律，并给出了分析研究存储系统的基本方法，以及存储发展的情况。
本书在编写过程中参考了较多的书籍和网络资料，为了尊重他人成果，我们在书中给出了具体引用的说明，并在参考资料部分列出了主要参考书目和资料名称。本书的编写得到了以下单位的支持：西安电子科技大学计算机学院、EMC公司教育资源部门、西安电子科技大学出版社，特别是本书受到了“西安电子科技大学教材建设基金资助项目”和国家自然科学基金项目(编号：60802076)的资助。
在此，感谢马建峰教授、王泉教授、裘雪红教授等对本书的关心与帮助。同时，作者对出版社的同志也表示衷心的感谢。
本书第一、二、三、四、七章由刘凯编写，其余章节由刘博编写，部分图由许超提供。全书由刘凯统稿。由于作者自身水平有限，书中难免存在不妥之处，恳请有关专业人士及读者给予批评指正，在此表示感谢。
E-mail：kailiu@mail.xidian.edu.cn,liuboletter@hotmail.com。
编 者
2010年12月
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