(3) 磁带存储器
    磁带存储器是一种较老式的大容量存储设备。信息记录在磁带上。磁带是一种表面涂有磁性材料的塑料带子,为了操作和保存,磁带绕在磁带盘上。当磁带盘在电机的驱动下转动时,磁带从一个盘卷向另一个盘,使磁带在读/写头下移动(见图2.15)。在CPU发出指令的控制下,通过读/写头便可实现对磁带的读/写操作。

                           
 

                                           图2.15磁带存储机构

    现在一般使用的是流式磁带机,把磁带划分为段(Segments),分段的标记是经过类似磁盘格式化的过程完成的。每一个段(Segments)中都包含了若干条沿磁带的径向并行移动的磁道,这些磁道可以被单独存取。这种方式类似于磁盘中的扇区,磁带最终是由大量分立的位串所组成。
    磁带机的存取时间长,速度较慢。但磁带的存储容量大,可靠性高,价格便宜,便于携带,互换性好,是大中型计算机系统常用的辅助存储器。使用中很少作为联机方式,多用于存储档案资料的脱机方式。
    (4) 文件存储和检索
    信息以文件为单位存储在大容量存储器中。一个典型的文件可能是由一个完整的文本文档、一幅图像、一个程序,或是一组关于某公司雇员的数据等组成。大容量存储设备的物理特性规定了以多个字节为单位存储和检索这些文件。例如,磁盘的每一个扇区必须作为一个连续的位串来处理。与存储设备的物理特性相符合的数据块称为物理记录。因而,存储在大容量存储器中的一个文件将由许多物理记录组成。
    与物理记录的划分相比,一个文件通常具有取决于所表示的信息的自然划分。例如,一个包含某公司雇员信息的文件应该由多个单元组成,每个单元由关于一个雇员的信息组成。这样自然产生的数据块叫做逻辑记录。
    逻辑记录的大小很少与大容量存储设备所规定的物理记录的大小相匹配。人们会发现若干个逻辑记录存放在单个物理记录中,或者可能一个逻辑记录分开放在两个或多个物理记录之中。其结果便是,一定数量的分解和恢复原状的工作常常与大容量存储系统的数据检索相关联。对这个问题通常的解决方法是,保留一个主存储器的区域,使它足够存放若干个物理记录,并且把这个存储空间作为数据的重新组合的区域。也就是,与物理记录兼容的数据块可在这个主存储器区域和大容量存储系统之间传送,此时,保存在主存储器中的数据可以以逻辑记录来引用。以这种方式使用的主存区域被称为缓冲区(Buffer)。以缓冲区的使用为例说明主存储器与大容量存储器相关的作用:主存储器用于存放要处理的数据,而大容量存储器用作数据长久的保存处。因此,存储在大容量存储器中的数据的更新包括更新主存储器中的数据和把已更新的数据传回大容量存储器。
    主存储器磁盘机光盘机和磁带机,数据的随机存取程度逐个减少。主存储器中的寻址系统保证了迅速地访问单独的数据字节。磁盘机提供的访问仅仅是针对整个数据扇区。此外,检索一个扇区包括寻道和旋转延时。光盘机也提供了对单独扇区的随机存取,但是,由于对螺旋轨道的定位和盘速的调整要求的附加时间使得其花费的延时要大于磁盘机。最后,磁带机仅提供一点点随机存取的方式,现代的磁带机系统在磁带上标记了定位使得磁带的不同段能够被单独地引用。