总复习(第五版)(1).ppt

考试题型 一 选择题 每小题2分 共20分 二 填空题 每小题2分 共20分 三 指出下面词语的含义 每个2分 共10分 四 应用 计算题 每题10分 共50分 名词解释 CISC 复杂指令系统计算机RISC 精简指令系统计算机BCD 二进码十进数或二 十进制代码SRAM 静态随机存取存储器DRAM 动态随机存取存储器VRAM 显存 帧存储器或刷新存储器EPROM 可擦可编程序的只读存储器EEPROM 可电擦可编程序只读存储器HDD 硬磁盘驱动器的英文名PLA 可编程逻辑阵列USB 通用串行总线 是一个外部总线标准 用于规范电脑与外部设备的连接和通讯cache 高速缓冲存储器 是位于CPU和主存储器之间LCD 液晶显示器ALU 算术逻辑单元 是能实现多组算术运算和逻辑运算的组合逻辑电路CRC 循环冗余检验SCSI 小型计算机系统接口SAS 串行连接SCSIIDE 集成开发环境DMA 直接内存存取ROM 只读存储器 名词解释 续 机器数及其表示方式 机器数是将符号 数字化 的数 是数字在计算机中的二进制表示形式 机器数有2个特点 一是符号数字化 二是其数的大小受机器字长的限制 三种表示形式 原码 补码 反码 ASCII 美国信息交换 互换 标准代码定点数 指小数点固定在某个位置上的数据浮点数 指小数点位置可浮动的数据 通常表示为N MxR E N为浮点数 M为尾数 E为阶码 R称为 阶的基数 底 为一常数 一般为2 8 16 奇偶校验 是一种校验代码传输正确性的方法 根据被传输的一组二进制代码的数位中 1 的个数是奇数或偶数来进行校验 采用奇数的称为奇校验 反之 称为偶校验 采用何种校验是事先规定好的 通常专门设置一个奇偶校验位 用它使这组代码中 1 的个数为奇数或偶数 若用奇校验 则当接收端收到这组代码时 校验 1 的个数是否为奇数 从而确定传输代码的正确性 存储层次 采用不同的技术实现的存储器 处在离CPU不同距离的层次上 目标是达到离CPU最近的存储器的速度 最远的存储器的容量 操作系统和硬件相结合 把主存和辅存统一成的一个整体 微指令的类型 共两种 一次能定义并执行多个并行操作微命令的微指令 叫做水平型微指令 微指令中设置微操作码字段 采用微操作码编译法 由微操作码规定微指令的功能 称为垂直型微指令 第2章计算机的逻辑部件 三态电路三态 正常0态 正常1态 高阻态Z异或门及其应用可控原 反码输出电路半加器数码比较器奇偶检测电路 2 1计算机中常用的组合逻辑电路 异或门及其应用可控原 反码输出电路半加器数码比较器奇偶检测电路 译码器 如果构成6位输入64个输出呢 数据选择器 它能在选择信号的作用下 从多个输入通道中选择某一个通道的数据作为输出 十进制数的编码与运算 有权码 表示一位十进制数的二进制码的每一位有确定的权 例 8421码 简称BCD码 以二进制编码的十进制码 2421码 5211码 4311码等 无权码 表示一个十进制数位的二进制码的每一位没有确定的权 例 余3码 格雷码等 8421码的加法修正 相加之和大于9 或有进位时 再加6 见P35例3 10 2421码的加法修正 产生非法码时 若小于等于4的俩数相加之和大于4 加0110 大于4的俩数相加而产生进位 减0110 余3码的加法修正 不产生进位时减3 产生进位时加3 见P36例3 11 3 2带符号的二进制数据在计算机中的表示方法及加减运算 在计算机中表示的带符号的二进制数称为 机器数 有 原码 反码和补码三种 计算机中定点数的表示方法 有定点整数 定点小数两种 小数点位置 小数点位置 小数点位置是隐含的 并没有具体的硬件 原码表示法 原码表示法也称为符号 数值表示法 X 原 符号位 X 符号位用0 正数 符号位用1 负数 其余位表示数的大小 X0 X 11 X 1 X 1 X 0例 X 0 1011 X 原 01011X 0 1011 X 原 11011缺点 运算 加 减法 复杂 低效0有两个表示 0 00000 0 10000 X 原 反码表示法 反码 one scomplement X0 X 12 2 n X 1 X 0即当X 0时 符号位为1 数值位取反 特点 1 反码的和等于和的反码 2 有二个零 0 0 0000 0 1 11113 运算时 当最高位有进位而丢掉进位时 要在最低位加1 循环进位 如 0 1011 1 1011 10 0110mod 2 2 4 最高位1丢掉 并要在最低位加1 得上式 0 0111 X 反 补码表示法 补码 two scomplement X0 X 1 2 X 2 X 1 X 0 即X 0时 符号位为1 数值位取反后再加1 例如 X 0 1011 X 补 0 1011X 0 1011 X 补 1 0101数值0的补码表示形式是唯一的 即 0 补 0 补 0 0000 P38 举例3 19 特点 1 补码的和等于和的补码 符号位和数值位一样参加运算 不必单独处理 即 X 补 Y 补 X Y 补2 补码相减 X 补 Y 补 X 补 Y 补 Y 补 Y 补 符号位连同数值位一起取反加1 X 补 整数的表示形式 设X XnXn 1 X2X1X0 其中Xn为符号位 1 原码X0 X 2n2n X 2n X 2n X 0 2 反码X0 X 2n 2n 1 1 X 2n X 0 3 补码X0 X 2n2n 1 X 2n 1 X 2n X 0 X 原 X 反 X 补 溢出判断 判断方法1 两个数相加 若它们同为正数或负数 同号 则当且仅当结果的符号位变为相反时才溢出 为溢出 其中 fA fB为操作数的符号位 fS为运算结果的符号位 即相当异或运算 注 不适用于不同符号的数 当然不同符号 不可能溢出 溢出判断 判断方法2 OVR Cn 1 Cn其中 Cn 1表示最高数值位向符号位的进位值 Cn表示符号位的进位 即Cn 1 Cn时 正常 Cn 1 Cn时 溢出 判断方法3 采用2位符号位 则符号位00表示结果为正 11表示结果为负 01表示 上溢 10表示 下溢 d 7 6 100110100011 溢出 c 5 4 010101001001 溢出 计算机中的运算过程举例 假设机器字长4位 最高1位为符号位 补码的加 减法的例子 采用2位符号位的运算例子 采用多符号位的补码叫 变形补码 如果采用双符号位 则运算时用双符号位 存储时仅保留一个符号位 d 7 6 110011101010011 溢出 下溢 c 5 4 001010010001001 溢出 上溢 移码 看起来补码已经挺完美了 那么移码又是干什么的呢 是这样 人们难以从补码的形式上直接判断其真值的大小 而如果把补码的符号位1变0 0变1就可以判断了 这就是移码 并且 浮点数中的阶码是整数 一般用移码表示 这样可以很方便地看出阶码的大小 在多数通用机中 浮点数的尾数用补码表示 阶码用补码或移码表示 移码 X 移 2n X 2n X 2n 移码特点 移码和补码的符号位相反 数值位相同 也就是说 把 X 补的符号位取反 即得 X 移 移码的特点 1 最高位为符号位 1表示正 0表示负 2 0有唯一的移码 即 0 移 0 移 1000 0 移码的俩好处 1 比较大小比较方便 2 移码的特殊值 0和max 被检验比较容易 移码的加 减法 在计算机中 移码 阶码 只执行加减运算 且需要对结果进行修正 1 X 移 Y 移后 符号取反才是 X Y 移 2 或把 Y 移改成 Y 补 即 X Y 移 X 移 Y 补 X Y 移 X 移 Y 补 d 7 6 0001101011011 溢出 c 5 4 1101010010001 溢出 计算机中的运算过程 假设机器字长4位 其中1位表示符号位 举例 乘法运算1 定点原码一位乘法2 定点补码一位乘法3 定点补码一位乘法 布朗法 4 定点原码两位乘法除法运算1 原码恢复一位除法 恢复余数法2 原码不恢复一位除法 加减交替法 选择题 在进行原码乘法时 乘积的符号位是由被乘数的符号位和乘数的符号位通过 C 运算来获得的A 或B 与C 异或D 同或 选择题 原码加减交替除法又称为不恢复余数法 因此CA 不存在恢复余数的操作B 当某一步运算不够减时 做恢复余数操作C 仅当最后一步余数为负时 做恢复余数操作D 当某一步余数为负时 做恢复余数操作 24 补码一位乘法 设被乘数 X 补 X0 X1X2 Xn 乘数 Y 补 Y0 Y1Y2 Yn 则有 X Y 补 X 补 Y0 Yi2 i 如果Y 乘数 为负 需要补充 X 补如果Y 乘数 为正 不需要补充 X 补 06 56 X 0 1101 Y 0 1011 求 X Y 补 X 补 11 0011 Y 补 00 1011 0000001011 X 补110011110011右移11100111011 X 补110011101100右移1101100110 0000000110110右移1110110011 X 补110011101110右移1101110001 部分积乘数 丢弃 X Y 补 0 10001111 X 0 1101 Y 0 1011 X 补 11 0011 Y 补 11 0101 0000000101 X 补110011110011右移11100110101 0000000111001右移1111001101 X 补110011101111右移1101111110 0000000110111右移1110111111 X 补0011010010001111 丢弃 X Y 补 0 10001111 乘数为负 定点数和浮点数 在计算机中的数据有定点数和浮点数两种 定点数 指小数点固定在某个位置上的数据 一般有定点小数和定点整数两种 浮点数 指小数点位置可浮动的数据 通常以下式表示 N M RE其中 N是浮点数 M为尾数 E为阶码 指数 R为阶的基数 底 数的符号位在M中表示 数的大小在E中表示 计算机中浮点数的表示 把机器字长分成两部分 阶码部分和尾数部分 因为计算机中一旦基数B确定 对任何浮点数据则一视同仁 因此在字长中不需要存储 例如 若R 2 阶码用移码表示 尾数用补码表示 018931 数符阶符 阶码 尾数 0 11010001 210100 01001010011010001000000000000000 0 11010001 210100 110010100001011110000000000000000 11010001 2 10100 00110110011010001000000000000000 0 11010001 2 10100 10110110000101111000000000000000 二进制浮点表示的IEEE754标准 开发该标准是为了程序从一个处理器移植到另一个处理器 IEEE754标准定义了32位的单精度和64位的双精度两种格式的浮点数 它们的指数段分别为8位和11位 隐含的基值是2 规格化浮点数 浮点数可以表示成多种形式 0 110 26 1 10 25 0 000110 29 为了简化浮点数的操作 需要对其进行规格化 规格化后的浮点数具有下列形式 0 1bbb bb R E即 M 1 2 R 2 具体 1 2 1 R 选择题 下列补码表示的浮点数尾数 属于格式化编码的是BA 1 1011 2 3B 1 0011 23C 0 0101 2 3D 0 0011 23 3 5浮点数的运算方法 浮点数的加减法运算设X Mx 2Ex Y My 2Ey 求X Y 规则 流程见P100图3 8 对阶 E Ex Ey 小阶向大阶看齐 实现尾数的加 减 运算 规格化处理如果结果的两个符号位的值不同 表示运算尾数结果溢出 应 右规 即尾数结果右移一位 阶码 1 如果最高数值位与符号位相同 应 左规 此时尾数连续左移 直到最高数值位与符号位的值不同为止 同时从阶码中减去移位的位数 舍入处理 检查阶码是否溢出 浮点数的加 减运算举例 X 2010 0 11011011 Y 2100 0 10101100 计算过程 对阶操作 阶差 E Ex 补 Ey 补 00010 11100 11110X阶码小 Mx右移2位 保留阶码E 00100 Mx 补 000011011011 尾数相加 Mx 补 My 补 000011011011 1101010100 111000101011 规格化操作 左规 移一位 结果 110001010110阶码减1 E 00011 舍入 附加位最高位为1 在结果的最低位 1 得新结果 M 补 1100010110 M 0 11101010 判溢出 阶符为00 不溢出 最终结果为X Y 2011 0 11101010 浮点乘法运算方法 X Y Mx My 2 Ex Ey 规则 检测操作数是否为0 若其中有一个操作数为0 则置结果为0 阶码相加 阶符相同的加可能会溢出 若溢出 则作溢出处理 阶码一般是移码 尾数相乘 尾数乘积规格化 只有左规 舍入截断处理 无条件地丢掉正常尾数最低位之后的全部数值舍入处理 运算过程中保留右移中移出的若干高位的值 然而再按某种规则用这些位上的值修正尾数判阶码是否溢出 浮点乘法运算举例 P93例3 47 X 2 5 0 1110011 Y 23 0 1110010 计算过程 求乘积的阶码 Ex Ey 移 Ex 移 Ey 补 00011 00011 00110 尾数相乘 X Y 1 00110011001010 尾数部分 规格化处理 本例已规格化不需再处理 舍入 积的低位部分最高位为1 据0舍1入 给积的高位部分的最低位加1 因此 X Y 1 0011010 尾数部分 判溢出 阶码未溢出 浮点数的舍入处理 截断处理 无条件地丢掉正常尾数最低位之后的全部数值舍入处理 最低位恒置1除非最低位与移出位均为0 否则最低位置10舍1入 丢失的最高位为1时 最低位置1例 X 原 0 11011舍入后 X 原 0 1110 X 原 0 11100舍入后 X 原 0 1110 X 补 1 00101舍入后 X 补 1 0011 X 补 1 00100舍入后 X 补 1 0010 定点数的表数范围 无符号的数范围 简单 如 000 111 一个字长为32位的定点整数机器 最高位为符号位 机器中的数采用补码表示形式 则该机器所能表示的数的范围如下 如为32位定点小数 则 定点数的表数范围 零和正整数 00 0 01 1 0 231 1负整数 10 0 11 1 10 0 1 231 1零和正数 00 0 01 1 0 1 0 0 01 0 1 2 31负数 10 0 11 1 1 0 0 0 0 01 1 2 31举例 定点8位字长的字 采用二进制补码形式表示时 一个字所能表示的整数范围 27 27 1 32位定点小数 32位定点整数 2 31 浮点数的表数范围 32位字长的机器中 数采用浮点表示 符号位占1位 尾数位占23位 阶符占1位 阶码占7位 阶码用移码表示 尾数用补码表示 采用规格化浮点数表示形式 则其表数范围 负上溢可表示的负数负下溢正下溢可表示的正数正上溢 浮点数的表数范围 分成两部分处理 尾数部分和阶码部分 阶码 就是整数 方法和前面一样零和正整数 00 0 01 1 0 27 1负整数 10 0 11 1 10 0 1 27 1即 27 27 1尾数 就是小数 不考虑规格化 方法也和前面一样 考虑规格化 即正 0 0 0 0 01 1不要 0 10 0 0 1 1的数要 即0 5 1 2 n 1 负 1 10 0 1 1 1不要 1 0 0 1 01 1的数要 即 1 0 5 2 n 1 1位纠错海明码的实现 尽量增大合法码的码距 任意两个合法编码之间不同的二进制位数叫这两个码字的码距 其中最小的叫该系统的码距 最小码距是码的一种属性 如 n k 码中任何两个码字C1与C2之间的码距的最小值 用dmin表示 码的最小码距决定了码的纠错 检错性能 1 为了检测e个错误 要求最小码距dmin e 12 为了纠正t个错误 要求最小码距dmin 2t 13 为了纠正t个错误 同时检测e个错误 要求最小码距dmin t e 1 e t 举例 1 一个编码系统 所有数据集合是 000100 001010 010001 011100 100010 111001 该系统的码距是 2 能检测 1 个错误 2 一个编码系统 系统的码距是3 其中所有数据集合是 0001100 0010110 0100001 0110100 1001010 1110001 怎样改动最少 满足该系统的码距 同判断能检测 2 个错误 提示 找到最小码距的码 再修改 3 一个编码系统 系统的码距是4 所有数据集合是 11000100 00001010 10010001 10011100 01100010 10111001 怎样改动最少 满足该系统的码距 同判断能检测 个错误 奇偶校验码 编码方法 不管数据位长度多少 校验位只有一位 数据位和校验位一起所含 1 的个数 只能是奇数 称为奇校验 数据位和校验位一起所含 1 的个数 只能是偶数 称为偶校验 例 数据奇校验的编码偶校验的编码000000001000000000000000000101010000101010010101010001111111001111111101111111 奇偶校验码 校验位的值取0还是1 是由数据位中1的个数决定的 这种方法只能发现一位错 或奇数个位错 但不能确定是哪一位错 也不能发现偶数个位错 但是 一位出错的几率比多位同时出错的几率高得多 因此该方法还是有很好的实用价值 奇偶校验码常用于存储器读写检查 或ASCII字符传送过程中的检查 奇偶校验位的形成及校验电路见P61的图3 10 海明校验码两种方法 1 系统编码法 2 非系统编码法概念 码距 最小码距 系统的码距循环冗余校验码模2运算生成多项式G x 举例 用a6a5 a0表示一个7位数据 用S1 S2和S3表示3个监督关系式中的校正子 信息位为a6 a5 a4和a2 其值是输入信号 其中监督位为a3 a1和a0 则S1 S2和S3的值与错码位置的对应关系可以规定如下表所列 17计Z1218 再加a7作为1位错还是2位错的偶检验的监督位 问 若接收方收到一个数据是01001111 请问发送方正确发出的数据是什么 理论分析 设分组码 n k 中k 4 为了纠正1位错码 由上式可知 要求监督位数r 3 若取r 3 则n k r 7 用a6a5 a0表示一个7位数据 用S1 S2和S3表示3个监督关系式中的校正子 则S1 S2和S3的值与错码位置的对应关系可以规定如下表所列 47 由表中规定可见 仅当一位错码的位置在a3 a4 a5或a6时 校正子S1为1 否则S1为零 这就意味着a3 a4 a5和a6四个码元构成偶数监督关系 同理 a1 a2 a5和a6构成偶数监督关系 以及a0 a2 a4和a6构成偶数监督关系判断一位还是两位得到 只有一位错误 根据接收端的数据可以计算校正子S S1S2S3 011经查表得到 a2错了 或因有规律 则下标3 1 2 48 接收端编码校验 在发送端编码时 信息位a6 a5 a4和a2的值决定于输入信号 因此它们是随机的 监督位a3 a1和a0应根据信息位的取值按监督关系来确定 即监督位应使上3式中S1 S2和S3的值为0 表示编成的码组中应无错码 上式经过移项运算 解出监督位给定信息位后 可以直接按上式算出监督位 从而根据信息位计算出监督位 则计算出发送方的编码 49 发送端编码计算 基础知识 完整的计算机系统硬件设备和软件系统指令周期CPU从主存取出一条指令到执行完成这条指令的时间当代计算机中的存储器系统cache存储器 主存储器 辅助存储器正执行的程序必能在主存储器 用DRAM半导体存储器cache存储器 用SRAM半导体存储器随机存储器中 静态存储器SRAM依靠双稳态触发器存贮信息 而动态存储器DRAM则是利用MOS管的极间电容存贮信息 只读存储器中 是靠二极管或者熔断丝等制作 基础知识 在变址寻址方式中 操作数处在中主存储器设A为通用寄存器 SP为堆栈指示器 MSP为SP指示器的栈顶单元如果进栈操作的动作是 2个字节 SP 2 SP A MSP那么出栈操作的动作MSP A SP 2 SP微程序控制器中 机器指令与微指令的关系每一条机器指令由一段微指令来执行 基础知识 采用虚拟存贮器的主要目的逻辑上 扩大主存贮器的存贮寻址空间 并能进行自动管理和调度采用cache的主要目的解决CPU和主存之间的速度不匹配问题某DRAM芯片存储容量为128K 4位 则该芯片地址线和数据线数目分别为17和4 指令格式 一般格式 操作码 OPCODE 地址码 OPRAND 计算机的指令格式与机器的字长 存储器的容量及指令的功能都有很大关系 从机器指令的基本要素可知 一条指令包括两种信息 操作码和地址码 操作码 operationcode 用来表示指令所要完成的操作 如加 减 乘 除 数据传送等 其长度取决于指令系统中指令的条数 地址码 用来描述指令的操作对象 或者直接给出操作数 或者指出操作数的存储地址或寄存器地址 即寄存器名 指令分析要点 1 机器字长度 16 2 指令为单字长还是双字长 几地址指令 指令为双字长 二地址指令 3 操作码字段OP为几位 7 最多可以有多少条该类型的指令 27 4 一个操作数与结果在通用寄存器中 CPU内最多有多少个通用寄存器 27 另一个操作数在存储器中 访问地址是怎样确定的 变址 偏移量 堆栈 为了表示栈顶的位置 有一个寄存器用于指出栈顶的地址 称为栈顶指针 stackpointer 简称SP 任何堆栈的操作只能在栈顶进行 基本操作 PUSH POP SP 栈限 栈指针 栈基 主存 栈空闲区 栈使用区 压栈指令 PUSHOPR操作 SP 2 SPOPR SP弹出指令 POPOPR操作 SP OPR SP 2 SP 填空题1 如果一台微机的平均指令执行速度为20MIPS 那么该机器的平均指令周期为 ns 一般指令包括机器周期 2 某机器采用2级单周期流水线 机器周期为10ns 在没有阻塞的情况下 执行1条指令需要 ns 顺序执行8条指令需要 ns 计算方式 3 微指令格式包括控制字段和下址字段 根据控制字段编制方式 共有 型微指令和 型微指令等种类型 某机指令格式如下图所示 图中M为寻址特征位 且M 0时 为直接寻址 M 1时 为基址寻址 M 2时 为变址寻址 M 3时 为相对寻址 设PC 1022H BR 2012H XR 3003H 求下列指令的有效地址EA 均用十六进制表示 H表示十六进制 1 5414H 2 4323H 3 3232H 4 2101H 5 1055H 直接寻址 间接寻址 基址寻址 变址寻址 还有相对寻址 立即寻址 堆栈寻址 CACHE cache的命中率平均访问时间cache 主存系统的效率 平均存取时间 具有Cache的存储器 其平均存取时间计算如下 平均存取时间 h tc 1 h tc tM 其中 tc为Cache的存取时间h为命中率tM为主存的存取时间 访问Cache和主存的效率计算 命中率H Nc Nc Nm 访问效率e tc ta计算机运行一段程序 cache完成存取的次数为2850次 主存完成存取的次数为150次 已知cache存取周期为48ns 主存存取周期为230ns 求 1 cache的命中率 2 平均访问时间 3 cache 主存系统的效率 计算题验算 1 命中率H Nc Nc Nm 2850 2850 150 0 95 2 平均访问时间ta H tc 1 H tc tm 0 95 48 1 0 95 48 230 59 5ns或 2850 48 150 48 230 2850 150 59 5ns 3 访问效率 e tc ta 48 59 5 80 7 举例 用快表 页表 的虚实地址转换条件 快表放在相联存贮器中 其容量为5个存贮单元 设地址均为16进制数 问 当CPU按虚地址去访问主存时主存的实地址码是多少 解 1 CPU按虚地址1去访问主存时 用虚页号6作检索项同时在快表和慢表中检索时 在快表中没有检索到虚页号为6的页 那么要花费一个访主存时间查慢表 从中查到实页号 即实页起始地址 送入实主存地址寄存器 并将此虚页号和对应的实页号送入快表 替换快表中某一行内容 如该页面在主存中也不存在 则操作系统要将该页面从外存调入主存 并将此虚页号和对应的实页号送入快表 2 CPU按虚地址2去访问主存时主存的实地址码是 38000H 2035H 3A035H 3 CPU按虚地址3去访问主存时主存的实地址码是 58000H 3051H 5B051H 2 某程序的目标代码为16384个字节 将其写到以字节编址的内存中 以80000H为首地址开始依次存放 则存放该目标程序的末地址为 15物1219 15计1222 转换A 81000HB 83FFFHC 84FFFHD 86000H B 1 某计算机内存按字节编址 内存地址区域从441000H到534FFFH 共有 K字节 若采用16K 4bit的SRAM芯片 构成该内存区域共需 片 976 122 存储器容量扩展 1 位扩展对数据位进行扩展 存储器容量扩展 2 字扩展对地址空间进行扩展 存储器容量扩展 3 字位扩展实际存储器往往需要字向和位向同时扩充 一个存储器的容量为M N位 若使用L K位存储器芯片 那么共需要个存储器芯片 图4 20是用1K 4位芯片扩展成4K 8位存储器的线路连接 存储器容量扩展 内存条的选择 已知某8位机的主存采用半导体存贮器 地址码为15位 若使用1K 2位RAM芯片组成该机器所允许的最大主存空间 并采用内存条的形式 问 1 该机器所能寻址的最大主存空间是多少KB 2 若每个内存条为8K 8位 则每个内存条需要几片RAM芯片 3 最大主存空间需要几条上述内存条 4 主存共需多少片RAM芯片 5 CPU如何选择各内存条 磁表面存储器的技术指标 存储密度面密度 单位面积中存储的二进制信息量 道密度 单位长度上存储的二进制信息量 存储容量格式化容量 按照某种特定的记录格式的容量 是用户真正可以使用的容量 计算机系统则必须格式化 非格式化容量 磁记录表面可利用的磁化单元总数 寻址时间磁盘的寻址时间由寻道时间Ts 等待时间Tw构成磁带的寻址时间 磁带转到记录区的时间数据传输率单位时间内从磁表面存储器所读 写的信息量 误码率 价格IPS 每秒机器指令数 磁表面存储器的计算 磁盘存贮器的总容量 面数 磁道数 面 扇区 道 字节 区最高位密度与最低位密度 一磁道的字节数 相应的周长磁盘数据传输率 转速 一磁道的字节数 容量计算一 某磁盘存贮器转速为7200转 分 共有4个记录面 磁道密度8道 mm 每个磁道有32扇区 每个扇区可以存储512个字节 最大磁道直径为300mm 其记录位密度为200位 mm 每个面有256道 问 磁盘存贮器的非格式化和格式化容量分别是多少 最高位密度与最低位密度是多少 磁盘数据传输率是多少 解 1 每道记录信息容量 32 512字节 16KB每个记录面信息容量 256 16KB 4MB共有4个记录面 所以磁盘存储器格式化总容量为 4 4MB 16MB 或直接4 256 16KB 16MB 非格式化总容量为 4 256 300 3 14 200 1024 1024 8 23 0MB 2 最低位密度D1按最大磁道半径R1计算 R1 300 2 150mm 题目已给D1 200b mm最高位密度D2按最小磁道半径R2计算 R2 R1 256 8 150 32 118mmD2 300 200 2 R2 60000 2 118 254 2b mm 3 磁盘传输率C r N 优先格式化磁道 否则非格式化磁道 r 7200 60 120转 秒N 16KBC r N 120 16 1920KB S 1 875MB S 容量计算二 某磁盘存贮器转速为7200转 分 共有4个记录面 磁道密度8道 mm 每个磁道有32扇区 每个扇区可以存储512个字节 每道能记录信息为24576字节 最大磁道直径为300mm 每个面有256道 问 磁盘存贮器的非格式化和格式化容量分别是多少 最高位密度与最低位密度是多少 磁盘数据传输率是多少 解 1 每道记录信息容量 32 512字节 16KB每个记录面信息容量 256 16KB 4MB共有4个记录面 所以磁盘存储器格式化总容量为 4 4MB 16MB 或直接4 256 16KB 16MB 非格式化总容量为 4 256 24576 1024 1024 24MB 2 最低位密度D1按最大磁道半径R1计算 R1 300 2 150mm 周长 2 R1 3 14 300 942mmD1 24576B 周长 24576 942mm 26 1B mm最高位密度D2按最小磁道半径R2计算 R2 R1 256 8 150 32 118mmD2 24576B 2 R2 24576 2 3