第四章存储器5ppt课件

1、Computer主讲主讲 刘仁芬刘仁芬计算机组成原理计算机组成原理第章第章 存存 储储 器器4.1 概述概述4.2 主存储器主存储器4.3 高速缓冲存储器高速缓冲存储器4.4 辅助存储器辅助存储器一、概述一、概述1. 特点特点不直接与不直接与 CPU 交换信息交换信息2. 磁表面存储器的技术指标磁表面存储器的技术指标4.4 辅助存储器辅助存储器chTrackPerInPDt,1道道距距道道密密度度 BitPerInchdfDtb内内圈圈，最最小小直直径径每每道道总总位位数数位位密密度度,min 计算机组成原理计算机组成原理数数每每道道每每面面磁磁道道数数盘盘面面数数bitsknC 计算机组成原

2、理计算机组成原理22minmaxminmaxwwsswasaattttttT 平平均均寻寻址址时时间间磁磁带带空空转转磁磁头头到到应应访访问问区区段段寻寻址址时时间间ttt VDDbr %DE读读出出信信息息总总位位数数读读错错信信息息位位数数误误码码率率 二、磁记录原理和记录方式二、磁记录原理和记录方式1. 磁记录原理磁记录原理写写局部磁化单元局部磁化单元载磁体载磁体写线圈写线圈SNI局部磁化单元局部磁化单元写线圈写线圈SN铁芯铁芯磁通磁通磁层磁层写入写入“0”写入写入“1”I4.4 辅助存储器辅助存储器计算机组成原理计算机组成原理N读线圈读线圈S读线圈读线圈SN铁芯铁芯磁通磁通磁层磁层运动

3、方向运动方向运动方向运动方向ssttffee读出读出 “0”读出读出 “1”读读1. 磁记录原理磁记录原理计算机组成原理计算机组成原理RZ位信息位信息 1 0 1 1 1 0 0 0 12. 磁表面存储器的记录方式磁表面存储器的记录方式NRZ位信息位信息 1 0 1 1 1 0 0 0 1位信息位信息 1 0 1 1 1 0 0 0 1NRZ1位信息位信息 1 0 1 1 1 0 0 0 1PM位信息位信息 1 0 1 1 1 0 0 0 1FM位信息位信息 1 0 1 1 1 0 0 0 1FMMFM计算机组成原理计算机组成原理三、硬磁盘存储器三、硬磁盘存储器1. 硬磁盘存储器的类型硬磁盘存

4、储器的类型(1) 固定磁头和移动磁头固定磁头和移动磁头(2) 可换盘和固定盘温切斯特磁盘）可换盘和固定盘温切斯特磁盘）2. 硬磁盘存储器结构硬磁盘存储器结构磁磁 盘盘 控控 制制 器器磁磁 盘盘 驱驱 动动 器器盘盘 片片主主 机机计算机组成原理计算机组成原理磁盘磁盘磁磁盘盘组组主轴主轴磁头磁头音圈音圈电机电机位置检测位置检测定位驱动定位驱动模拟控制模拟控制放放大大闭环自动控制系统闭环自动控制系统由磁盘控制由磁盘控制器送来的目器送来的目标磁道信号标磁道信号测测速速输输出出读写臂读写臂传动机构传动机构主轴主轴定位驱动定位驱动数据控制数据控制(1) 磁盘驱动器磁盘驱动器(2) 磁盘控制器磁盘控制器

5、 接收主机发来的命令，转换成磁盘驱动器的控制命令接收主机发来的命令，转换成磁盘驱动器的控制命令 实现主机和驱动器之间的数据格式转换实现主机和驱动器之间的数据格式转换 控制磁盘驱动器读写控制磁盘驱动器读写通过总线通过总线对主机对主机对硬盘设备）对硬盘设备）磁盘控制器磁盘控制器 是是主机与磁盘驱动器之间的主机与磁盘驱动器之间的 接口接口计算机组成原理计算机组成原理SectorTrackCylinderHeadPlatterTrackSector计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理例子：假设磁盘存储器有例子：假设磁盘存储器有6个盘片，最外侧盘面不能记录

6、，个盘片，最外侧盘面不能记录，每面有每面有204条磁道，每条磁道有条磁道，每条磁道有12个扇区，每个扇区个扇区，每个扇区512B，磁盘机以，磁盘机以7200rpm速度旋转，平均定位时间为速度旋转，平均定位时间为8ms。（1计算该磁盘存储器的存储容量计算该磁盘存储器的存储容量（2计算磁盘存储器的平均寻址时间计算磁盘存储器的平均寻址时间磁盘存储容量：磁盘存储容量：10102042041212512512磁盘存储器的平均寻址时间：磁盘存储器的平均寻址时间：ts+twts+twTs=8ms Ts=8ms tw= tw= （tmin+tmaxtmin+tmax）/2 =(0+60/7200)/2=4.1

7、65ms /2 =(0+60/7200)/2=4.165ms 计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理四、软磁盘存储器单片，双面记录）四、软磁盘存储器单片，双面记录）1. 概述概述速度速度磁头磁头盘片盘片价格价格硬盘硬盘软盘软盘高高低低固定、活动固定、活动活动活动固定盘、盘组固定盘、盘组大部分不可换大部分不可换可换盘片可换盘片浮动浮动接触盘片接触盘片高高低低计算机组成原理计算机组成原理五、光盘存储器五、光盘存储器1. 概述概述采用光存储技术采用光存储技术采用非磁性介质采用非磁性介质采用磁性介质采用磁性介质第一代光存储技术第一代光存储技术第二代光存储技术第二代光存储技术不可擦写不可擦写可擦