[科普中国]-存储介质兼容性

简介

存储介质兼容性是指存储介质可以存储和识别不同数据格式。由于计算机技术不断发展，计算机的存储介质和操作系统也不断在发展。不同的存储介质分区一般也不相同，同时存储介质所支持数据格式也可能也发生变化。为了使存储在不同介质上数据能有较好的兼容性，在选择存储设备时，存储介质兼容性是首要考虑因素，特别是大型系统。

兼容性评价计算机性能的一个指标。指计算机设备或程序能兼用于多种不同系统的性能。下面分别说明硬件兼容性和软件兼容性。

硬件兼容性指一种机器的目标码可以在另一种机器上执行，所得结果与原机器的执行结果完全相同。实现硬件兼容性有两种途径：一是两种机器采用完全相同的指令系统；二是在第二种机器中设置一些专用指令，遇到该机器所没有的指令时，就将其翻译成对应的指令，使执行结果完全相同。经过少许调整或不需调整就能用于其他系统中的部件、外部设备或其他设备，称为兼容硬件。

软件兼容性指用某种语言编写的源程序可在两种不同的机器上分别进行翻译并加以执行，所得的结果基本相同，但两种机器的指令系统可能有很大差异。

兼容性很少表现为完全互相兼容(完全互相兼容称为双向兼容)。一般为单向兼容，即一台机器的程序可移植到另一台机器上，反之，则不行。单向兼容又可分为向上兼容和向下兼容两种。前者是指老机器的程序一定能移植到新机器上使用；后者则指新机器的程序一定适用于老机器。在同一计算机系列中，通常为向上兼容，即在较低档计算机上编写的程序可在较高档计算机上运行，而在较高档计算机上编写的程序往往不能在较低档计算机上运行。计算机硬设备(如某插件、某外接部件等)与所连用的系统(如不同型号的计算机)之间也有兼容性问题，在概念上和软设备与系统的兼容性类似1。

存储介质的分类目前使用的存储介质主要有半导体器件、磁性材料和光学材料。

(1)用半导体器件做成的存储器称为半导体存储器。从制造工艺的角度又把半导体存储器分为双极型和MOS型等。

(2)用磁性材料做成的存储器称为磁表面存储器，如磁盘存储器和磁带存储器。磁盘存储器是一种磁记录的外存储器。它兼有磁鼓和磁带存储器的优点，即其存储容量较磁鼓容量大，而存取速度则较磁带存储器快，又可脱机贮存，因此在各种计算机系统中磁盘被广泛用作大容量的外存储器。磁盘一般分为硬磁盘和软磁盘存储器两大类。

磁带存储器。由于磁带容量大，价格低，适于长期保存，至今仍被用作大容量辅助存储器。国际上磁带机普遍采用半英寸带，磁道为7道或9道，记录密度每英寸800、1600、3200位，最高6250位，带速为75～250英寸/ 秒。适用于小型机的小型磁带机又叫盒式磁带机，其带宽一般为0.15英寸,磁道为2道,带速为75英寸/秒，记录密度为800位/英寸。大型盒式磁带机的带宽为0.25英寸，磁道为4道,记录密度达1600位/英寸。 国外以磁带形式发行的数据库很多，因此通过磁带机可直接将情报输入计算机进行情报处理和检索。为了适应大型系统的需要，还发展了海量磁带存储器，如IBM3850 型海量磁带存储器，存储容量高达472000MB。

(3)用光学材料做成的存储器称为光表面存储器，如光盘存储器。

设备驱动程序设备驱动程序通常又称为设备处理程序，它是 I/O 进程与设备控制器之间的通信程序，又由于它常以进程的形式存在，故以后就简称之为设备驱动进程。其主要任务是接收上层软件发来的抽象 I/O 要求，如 read 或 write 命令，在把它转换为具体要求后，发送给设备控制器，启动设备去执行；此外，它也将由设备控制器发来的信号传送给上层软件。由于驱动程序与硬件密切相关，故应为每一类设备配置一种驱动程序；有时也可为非常类似的两类设备配置一个驱动程序。例如，打印机和显示器需要不同的驱动程序，但 SCSI 磁盘驱动程序通常可以处理不同大小和不同速度的多个 SCSI 磁盘， 甚至还可以处理 SCSI CD-ROM。为了实现 I/O 进程与设备控制器之间的通信，设备驱动程序应具有以下功能：

(1) 接收由设备独立性软件发来的命令和参数，并将命令中的抽象要求转换为具体要求，例如，将磁盘块号转换为磁盘的盘面、磁道号及扇区号。

(2) 检查用户 I/O 请求的合法性，了解 I/O 设备的状态，传递有关参数，设置设备的工作方式。

(3) 发出 I/O 命令。如果设备空闲，便立即启动 I/O 设备去完成指定的 I/O 操作；如果设备处于忙碌状态，则将请求者的请求块挂在设备队列上等待。

(4) 及时响应由控制器或通道发来的中断请求， 并根据其中断类型调用相应的中断处理程序进行处理。

(5) 对于设置有通道的计算机系统，驱动程序还应能够根据用户的 I/O 请求，自动地构成通道程序。