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三数据存储3.1 数据类型如今，数据以不同的形式出现，如: 数字、文本、音频、图像和视频.人们需要能够处理许多不同的数据类型:•工程程序使用计算机的主要是目的是处理数字:进行算术运算、求解代数或三角方程、找出微分方程的根等。
•文字处理程序使用计算机的主要目的是处理文本: 调整对齐、移动、删除等。
•计算机同样也处理音频数据。
我们可以使用计算机播放音乐，并且可以把声音作为数据输入到计算机中。
•图像处理程序使用计算机的主要目的是处理图像:创建、收缩、放大、旋转等。
•最后，计算机不仅能用来播放电影，还能创建我们在电影中所看到的特技效果。
计算机行业中使用术语多媒体来定义包含数字、文本、图像、音频和视频的信息。
计算机内部的数据格式•位(bit): 是存储在计算中的最小单位，0或1，代表设备的某一种状态•位模式(位流): 表示数据的不同类型，长度为8的位模式称为一个字节(byte)属于不同数据类型的数据可以以同样的位模式存储于内存中•字: 通常用于代表更长的位模式3.2 存储数字整数是完整的数字(即没有小数部分)。
整数可以被当作小数点位置固定的数字: 小数点固定在最右边。
因此，定点表示法用于存储整数，在这种表示法中，小数点是假定的，但并不存储。
整数通常使用定点表示法存储在内存中。
3.2.1 无符号整数无符号整数是指非负整数。
它的范围在$[0,+\infy)$。
计算机通常会定义一个2n−1表示最大的整数；其中n表示用于存储整数的二进制位数。
无符号整数的存储过程1.输入无符号整数2.将输入的无符号整数转为二进制表示，•如果二进制位数不足n，则在其最左端用0补齐•如果二进制位数超过n，则其不能存储在计算机中，出现溢出现象。
无符号整数存储溢出现象因为大小(即存储单元的位的数量)的限制，可以表达的整数范围是有限的。
在n位储单元中,我们可以存储的无符号整数仅为0到2n−1之间。
如果发生溢出现象则计算机丢掉最左边的位,并保留最右边无符号整数的应用无符号整数表示法可以提高存储的效率，因为不必存储整数的符号。
第3章数据存储技术基础随着企业网络规模的不断增大和企业网络应用的频繁，企业信息数据量也越来越多，而且企业对这些数据的依赖性也越来越大。
目前，数据存储已不再是作为服务器系统的附属功能而存在，已形成了自成体系的庞大行业系统，其重要性也日渐提高。
本章将介绍以下几个方面的内容：●近线存储；●NetApp的近线存储方案；●SAN方案；●NAS和SAN的融合；●HP NAS与SAN整合方案；●NetApp统一存储方案。
3.1 数据存储概述数据存储已经渗透到企业运作的各个领域，企业依靠这些存储的数据进行决策，成为企业信息系统的重中之重。
那么到底什么是数据存储，数据存储的意义又是什么呢？3.1.1 什么是数据存储数据存储就是根据不同的应用环境通过采取合理、安全、有效的方式将数据保存到某些介质上并能保证有效的访问。
总的来讲可以包含两个方面的含义：一方面它是数据临时或长期驻留的物理媒介；另一方面，它是保证数据完整安全存放的方式或行为。
数据存储就是把这两个方面结合起来，向客户提供一套数据存放解决方案。
说到存储介质，实际上它的范围非常广，小到计算机系统中的几百KB的ROM芯片，大到上百GB，甚至TB级的磁盘阵列系统都可以用来保存数据，又都可以称为存储。
可以说存储无处不在、无处不有。
存储按照使用的方式和存储规模，又有移动存储设备（比如U盘、PCMCIA硬盘和外置USB移动硬盘）和非移动存储设备之分。
企业中存储数据的绝大多数设备都是非移动存储设备，如内置磁盘、磁盘阵列、磁带机、磁带库、光盘库等。
而数据的存储媒介依据不同用途可以有多种选择，按照存储介质和存储技术划分，主要有磁盘、磁带和光盘等三大类。
虽然只读存储的光盘单位容量成本最低，但由于可使用性不强，所以其应用范围远没有磁带和磁盘库。
总体来说磁带的单位成本适中，磁盘的最高且存取性能最好。
在存储技术领域，没有惟一的标准。
无论何种存储方式，对存储系统而言，其体系架构都基本上是一样的（其实其他设备也差不多），都是由三个层次决定的：主机I/O连接、连接数据线和存储设备接口。
计算机：计算机（Computer）是一种能够按照程序对各种数据和信息进行自动处理的电子设备。
中央处理器：中央处理器，也称中央处理机或中央处理单元。
由运算器和控制器组成，更微观一点说，中央处理器的组成还包括寄存器。
运算器负责完成算术运算和逻辑运算；寄存器临时保存将要被运算器处理的数据和处理后的结果；控制器负责从存储器读取指令，并对指令进行分析，然后按照指令的要求指挥各部件工作。
主频：是指CPU的时钟频率，它决定了CPU每秒钟可以有多少个指令周期，可以执行多少条指令。
主频越高，CPU的运算速度也就越快。
字长:指CPU一次能够处理的数据的二进制位数，称为比特数，字长的大小直接反映计算机的数据处理能力，字长越长，一次可处理的二进制数据位数越多，运算数度就越快。
运算器：运算器负责完成算术运算和逻辑运算。
控制器：控制器负责从存储器读取指令，并对指令进行分析，然后按照指令的要求指挥各部件工作。
存储器：存储器分为主存储器和辅助存储器，国内更习惯于分称为内存（内存储器）和外存（外存储器）。
内存：内存用于存放要执行的程序和相应的数据。
外存：外存作为内存的后援设备，存放暂时不执行而将来要执行的程序和相应的数据。
输出设备：输出设备有显示器。
打印机和绘图仪等。
输入设备:输入设备有键盘.鼠标和扫描仪等，比较常用的输入设备有跟踪球和触摸屏等。
主板：主板也称为系统板或母板，是微型机最基本的也是最重要的部件之一，是其他部件组装和工作的基础。
总线:是指将信息从一个或多个原部件传送到一个或多个目的部件的一组传输线，是计算机中传输数据的公共通道。
数据总线：用于微处理器与内存﹑微处理器与输入输出接口之间传送信息。
地址总线:从内存单元或输入输出端口中读出数据或写入数据，首先要知道内存单元或输入输出端口的地址，地址总线就是用来传送这些地址信息的。
控制总线：用于传输控制信息，进而控制对内存和输入输出设备的访问。
软件：软件就是程序及其相关的文档。
数据存储After reading this chapter, the reader should be able to :了解计算机内部不同类型数据的不同表示方法理解整数的不同编码表示形式理解浮点数3.2存储数字3.2.1INTEGERREPRESENTATION INTEGER：整数无符号整数格式---没有符号的整数，它的范围介于0到正无穷之间。
范围：0~（2N-1）无符号整数的表示范围# of Bits ---------816Range-------------------------------------0 ~ 255 0 ~ 65,535表示法：（1）首先将整数变成二进制数；（2）如果二进制位数不足N位，则在二进制数的左边补0，使它的总位数为N位。
Example 3.1将7存储在8位存储单元中。
Solution首先将数据转换为二进制---111。
在高位加5个0让数据变成8位---00000111。
最后将数据存入存储单元。
Example 3.2将285存储在16位存储单元中。
00000001 00011110无符号整数的存储示例：在8位机和16位机中Decimal ------------7234258 24,760 1,245,6788-bit allocation------------0000011111101010overflowoverflowoverflow16-bit allocation------------------------------0000000000000111000000001110101000000001000000100110000010111000overflow译解（计算机如何读取并输出无符号整数）：将N位二进制数从二制数系统转换到十进制系统。
Example内存中的无符号整数位串00101011 在输出设备上将显示为什么？43应用：（1）计数；（2）寻址。
计算机科学概论-数据存储1.1 门和触发器门是指⼀种设备，给出⼀种布尔运算输⼊值时，可以得出该布尔运算的输出值。
1.与门与就是同时的意思,A和B或者更多的条件,同时具备时,才能有结果,只要有⼀个条件不具备,就没有结果输⼊ 输出0 0 01 0 00 1 01 1 12.或门或就是或者的意思,许多条件A,B,C等,其中⾄少有⼀个条件具备时,就有结果,只有所有条件都不具备时,才没有结果。
输⼊ 输出0 0 01 0 10 1 11 1 13.异或门异或就是不⼀样的意思，如果两个条件都相等没有结果，如果两个值不等，就有结果。
输⼊ 输出0 0 01 0 10 1 11 1 04.⾮门⾮就是相反的意思,具备条件A,没有结果,不具备条件A,则有结果。
输⼊ 输出1 00 15.与⾮门输⼊ 输出0 0 11 0 10 1 11 1 06.或⾮门或⾮门⽐或门前⾯多了个圆圈输⼊ 输出0 0 11 0 00 1 01 1 0运算符表1.2 16进制编码系统1.2 主存储器（内存）为了存储数据，计算器包含⼤量的电路，每⼀个电路能够存储单独的⼀个位，这种位存储器被称为计算机的主存。
1.2.1 存储器结构（硬盘）主存储器是以称为存储单元的课管理单位组织起来的，⼀个典型的存储单元容量是8位（⼀个8位的串称为⼀个字节，因此⼀个典型的存储单元容量是⼀个字节），通常假设存储单元的位是排成⼀⾏的，该⾏的左端称为⾼位端，右端称为低位端。
⾼位端最左⼀位是⾼位数，低位端的最右⼀位是低位并且每⼀个存储单元都被赋予⼀个唯⼀的地址。
把所有的存储单元都看作是排成⼀⾏的，并且按照这个顺序从0开始编号，这样系统不仅为我们提供了唯⼀标识每个存储单元的⽅法，并且也给存储单元赋予了顺序的概念1.2.2 存储器容量的度量早期计算机存储器的⼤⼩通常以1024（2的10次⽅）个存储单元为度量单位，因此1024接近1000，所以计算机⾏业的许多⼈采⽤kilo标识，术语叫KB表⽰1024个字节。
