計(jì)算機(jī)組成原理4第四章存儲(chǔ)器10課件

第四章存儲(chǔ)器4.1概述4.2主存儲(chǔ)器4.3高速緩沖存儲(chǔ)器4.4輔助存儲(chǔ)器4.1概述一、存儲(chǔ)器分類1.按存儲(chǔ)介質(zhì)分類(1)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器(2)磁表面存儲(chǔ)器(3)磁芯存儲(chǔ)器(4)光盤存儲(chǔ)器易失TTL、MOS磁頭、載磁體硬磁材料、環(huán)狀元件激光、磁光材料非易失(1)存取時(shí)間與物理地址無關(guān)（隨機(jī)訪問）順序存取存儲(chǔ)器磁帶4.12.按存取方式分類(2)存取時(shí)間與物理地址有關(guān)（串行訪問）隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM只讀存儲(chǔ)器ROM直接存取存儲(chǔ)器磁盤（部分串行）在程序的執(zhí)行過程中可讀可寫在程序的執(zhí)行過程中只讀MROM：MaskedROMPROM

:

ProgrammableROMEPROM:ErasableProgrammableROMEEPROM:ElectricallyErasableProgrammableROM4.1高低小大快慢輔存寄存器緩存主存磁盤光盤磁帶光盤磁帶速度容量價(jià)格位／1.存儲(chǔ)器三個(gè)主要特性的關(guān)系二、存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)CPUCPU主機(jī)4.1Cache緩存CPU主存輔存2.緩存主存層次和主存輔存層次緩存主存輔存主存虛擬存儲(chǔ)器10ns20ns200nsms虛地址邏輯地址實(shí)地址物理地址主存儲(chǔ)器4.1（速度）（容量）一、概述1.主存的基本組成存儲(chǔ)體驅(qū)動(dòng)器譯碼器MAR控制電路讀寫電路MDR....................地址總線數(shù)據(jù)總線讀寫2.主存和CPU的聯(lián)系MDRMARCPU主存讀數(shù)據(jù)總線地址總線寫4.2

高位字節(jié)地址為字地址設(shè)地址線24根按字節(jié)尋址按字(32位)尋址字地址字節(jié)地址111098765432108403.主存中存儲(chǔ)單元地址的分配4.2224=16M4M數(shù)據(jù)在主存中的存放

設(shè)存儲(chǔ)字長為64位（8個(gè)字節(jié)），即一個(gè)存取周期最多能夠從主存讀或?qū)?4位數(shù)據(jù)。讀寫的數(shù)據(jù)有4種不同長度:8位16位32位64位字節(jié)半字單字雙字存儲(chǔ)字64位（8個(gè)字節(jié)）不浪費(fèi)存儲(chǔ)器資源的存放方法

現(xiàn)有一批數(shù)據(jù)，它們依次為：字節(jié)、半字、雙字、單字、半字、單字、字節(jié)、單字。4種不同長度的數(shù)據(jù)一個(gè)緊接著一個(gè)存放。優(yōu)點(diǎn)是不浪費(fèi)寶貴的主存資源，但存在的問題是：當(dāng)訪問的一個(gè)雙字、單字或半字跨越兩個(gè)存儲(chǔ)單元時(shí)，存儲(chǔ)器的工作速度降低了一半，而且讀寫控制比較復(fù)雜。從存儲(chǔ)字的起始位置開始存放的方法無論要存放的是字節(jié)、半字、單字或雙字，都必須從存儲(chǔ)字的起始位置開始存放，而空余部分浪費(fèi)不用。優(yōu)點(diǎn)是：無論訪問一個(gè)字節(jié)、半字、單字或雙字都可以在一個(gè)存儲(chǔ)周期內(nèi)完成，讀寫數(shù)據(jù)的控制比較簡單。缺點(diǎn)是：浪費(fèi)了寶貴的存儲(chǔ)器資源。存儲(chǔ)字64位（8個(gè)字節(jié)）0181624329172533210183111941220513216142271523263427283635293730313938邊界對齊的數(shù)據(jù)存放方法

此方法規(guī)定，雙字地址的最末3個(gè)二進(jìn)制位必須為000，單字地址的最末兩位必須為00，半字地址的最末一位必須為0。它能夠保證無論訪問雙字、單字、半字或字節(jié)，都在一個(gè)存取周期內(nèi)完成，盡管存儲(chǔ)器資源仍然有浪費(fèi)。(2)存儲(chǔ)速度4.主存的技術(shù)指標(biāo)(1)存儲(chǔ)容量主存存放二進(jìn)制代碼的總數(shù)量

讀出時(shí)間寫入時(shí)間存儲(chǔ)器的訪問時(shí)間

存取時(shí)間存取周期讀周期寫周期

連續(xù)兩次獨(dú)立的存儲(chǔ)器操作（讀或?qū)懀┧璧淖钚￠g隔時(shí)間

4.2(3)存儲(chǔ)器的帶寬位/秒如存取周期為500ns，每個(gè)存取周期可訪問16位，則帶寬為32M位/秒存儲(chǔ)芯片片選線的作用用16K×1位的存儲(chǔ)芯片組成64K×8位的存儲(chǔ)器

32片當(dāng)?shù)刂窞?5535時(shí)，此8片的片選有效8片16K×1位8片16K×1位8片16K×1位8片16K×1位4.20,015,015,70,7

讀/寫控制電路

地址譯碼器

字線015…………16×8矩陣…………07D07D位線讀/寫選通A3A2A1A0……2.半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片的譯碼驅(qū)動(dòng)方式(1)線選法（16*8位線選存儲(chǔ)器芯片）4.200000,00,7…0……07……D07D讀/寫選通A3A2A1A0A40,310,031,031,31

Y地址譯碼器

X地址譯碼器

32×32矩陣……A9I/OA8A7A56AY0Y31X0X31D讀/寫……(2)重合法（1K*1位重合法存儲(chǔ)器芯片）00000000000,031,00,31……I/OD0,0讀A′T1

~T4T5T6T7T8A寫放大器寫放大器DIN寫選擇讀選擇讀放位線A位線A′列地址選擇行地址選擇DOUT

(2)靜態(tài)RAM基本電路的讀

操作行選

T5、T6開4.2T7、T8開列選讀放DOUTVAT6T8DOUTT1~T4T5T6T7T8A′ADIN位線A位線A′列地址選擇行地址選擇寫放寫放讀放DOUT寫選擇讀選擇

(3)靜態(tài)RAM基本電路的寫

操作行選T5、T6開兩個(gè)寫放DIN4.2列選T7、T8開（左）

反相T5A′（右）

T8T6ADINDINT7

(2)

單管動(dòng)態(tài)RAM4116(16K×

1位)外特性4.2時(shí)序與控制行時(shí)鐘列時(shí)鐘寫時(shí)鐘

WERASCAS緩存器行地址緩存器列地址

A'6A'0存儲(chǔ)單元陣列基準(zhǔn)單元行譯碼列譯碼器再生放大器列譯碼器讀出放大基準(zhǔn)單元存儲(chǔ)單元陣列行譯碼

I/O緩存器數(shù)據(jù)輸出驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)輸入寄存器

DINDOUT~DINDOUTA'6A'0~(3)動(dòng)態(tài)RAM時(shí)序

行、列地址分開傳送寫時(shí)序行地址RAS有效寫允許WE有效(高)數(shù)據(jù)

DOUT有效數(shù)據(jù)

DIN有效讀時(shí)序4.2行地址RAS有效寫允許WE有效(低)列地址CAS有效列地址CAS有效(4)動(dòng)態(tài)RAM刷新

刷新實(shí)質(zhì):先將原存信息讀書,再由刷新放大器形成原信息并重新寫入的再生過程.1、集中刷新2、分散刷新3、異步刷新①集中刷新（存取周期為0.5μs）“死時(shí)間率”為32/4000×100%=0.8%“死區(qū)”為0.5μs×32=16μs周期序號(hào)地址序號(hào)tc0123967396801tctctctc3999VW0131讀/寫或維持刷新讀/寫或維持3968個(gè)周期（1984）32個(gè)周期（16）刷新時(shí)間間隔（2ms）刷新序號(hào)???????μsμstcXtcY??????以32

×32矩陣為例tC=tM+tR讀寫刷新無“死區(qū)”，但存取周期長了，系統(tǒng)速度降低了。②

分散刷新（存取周期為1μs）(存取周期為0.5μs

+0.5μs)W/RREF0W/RtRtMtCREF126REF127REFW/RW/RW/RW/R刷新間隔128個(gè)讀寫周期4.2以128

×128矩陣為例③分散刷新與集中刷新相結(jié)合對于128×128的存儲(chǔ)芯片（存取周期為0.5μs）將刷新安排在指令譯碼階段，不會(huì)出現(xiàn)“死區(qū)”“死區(qū)”為0.5μs若每隔15.6μs（2000μs÷128）刷新一行而且每行每隔2ms刷新一次若每隔2ms集中刷新一次“死區(qū)”為64μs4.23.動(dòng)態(tài)RAM和靜態(tài)RAM的比較DRAMSRAM存儲(chǔ)原理集成度芯片引腳功耗價(jià)格速度刷新電容觸發(fā)器高低少多小大低高慢快有無主存緩存4.2芯片容量內(nèi)容回顧:半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片的基本結(jié)構(gòu)譯碼驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)矩陣讀寫電路1K×4位16K×1位8K×8位片選線讀/寫控制線地址線……數(shù)據(jù)線……地址線（單向）數(shù)據(jù)線（雙向）1041411384.20,015,015,70,7

讀/寫控制電路

地址譯碼器

字線015…………16×8矩陣…………07D07D位線讀/寫選通A3A2A1A0……內(nèi)容回顧:譯碼驅(qū)動(dòng)方式(1)線選法（16*8位線選存儲(chǔ)器芯片）4.200000,00,7…0……07……D07D讀/寫選通A3A2A1A0A40,310,031,031,31

Y地址譯碼器

X地址譯碼器

32×32矩陣……A9I/OA8A7A56AY0Y31X0X31D讀/寫……(2)重合法（1K*1位重合法存儲(chǔ)器芯片）00000000000,031,00,31……I/OD0,0讀內(nèi)容回顧:內(nèi)容回顧:DRAM和SRAM的比較DRAMSRAM存儲(chǔ)原理集成度芯片引腳功耗價(jià)格速度刷新電容觸發(fā)器高低少多小大低高慢快有無主存緩存4.2四、存儲(chǔ)器與CPU的連接1.存儲(chǔ)器容量的擴(kuò)展(1)位擴(kuò)展（增加存儲(chǔ)字長）用2片1K

×

4位存儲(chǔ)芯片組成1K

×

8位的存儲(chǔ)器10根地址線8根數(shù)據(jù)線DD????D0479AA0???21142114CSWE4.2(2)字?jǐn)U展（增加存儲(chǔ)字的數(shù)量）用2片1K

×

8位存儲(chǔ)芯片組成2K

×

8位的存儲(chǔ)器11根地址線8根數(shù)據(jù)線1K

×

8位1K

×

8位D7D0?????????????????WEA1A0???A94.2CS0A10

1CS1存儲(chǔ)器與CPU的連接:字、位擴(kuò)展用8片1K

×

4位存儲(chǔ)芯片組成4K

×

8位的存儲(chǔ)器8根數(shù)據(jù)線12根地址線WEA8A9A0...D7D0……A11A10CS0CS1CS2CS3片選譯碼................4.21K×41K×41K×41K×41K×41K×41K×41K×4

2.存儲(chǔ)器與CPU的連接

(1)地址線的連接(2)數(shù)據(jù)線的連接(3)讀/寫線的連接(4)片選線的連接(5)合理選用芯片(6)其他時(shí)序、負(fù)載4.2例4.1

解:

(1)寫出對應(yīng)的二進(jìn)制地址碼(2)確定芯片的數(shù)量及類型0110000000000000A15A14A13A12A11A10…A7…

A4A3…

A0…01100111111111110110100000000000…01101011111111112K×8位1K×8位RAM2片1K×4位ROM1片

2K×8位4.2(3)分配地址線A10~A0接2K

×

8位ROM的片內(nèi)地址線A9~A0接1K

×

4位RAM的片內(nèi)地址線(4)確定片選信號(hào)CBA0110000000000000A15A13A11A10…A7…

A4A3…

A0…01100111111111110110100000000000…01101011111111112K

×

8位1片ROM1K

×

4位2片RAM4.22K

×8位ROM

1K

×4位

RAM1K

×4位

RAM………&PD/ProgrY5Y4G1CBAG2BG2A……MREQA14A15A13A12A11A10A9A0…D7D4D3D0WR…………例4.1

CPU與存儲(chǔ)器的連接圖4.2………4.2例4.2設(shè)CPU有20根地址線，8根數(shù)據(jù)線?，F(xiàn)有2764EPROM(8K×8位),要求地址為F0000H~FFFFFH,請寫出每片2764的地址范圍。4.2例4.38位單片機(jī),地址總線16根（A15~A0），雙向數(shù)據(jù)總線8根（D7~D0），控制總線中與主存相關(guān)的有MREQ和R/W。主存地址分配如下：0~8191為系統(tǒng)程序區(qū)，8192~32767為用戶程序區(qū)，最后2K地址空間為系統(tǒng)程序工作區(qū)，按字節(jié)編址，現(xiàn)有如下存儲(chǔ)器芯片：ROM---8K*8位（控制端CS）SRAM---16K*1位,2K*8位,4K*8位,8K*8位請從上述芯片中選擇適當(dāng)芯片設(shè)計(jì)該單片機(jī)主存儲(chǔ)器，畫出主存儲(chǔ)器邏輯框圖。1、它是在k位信息位上增加r位冗余位，構(gòu)成一個(gè)n=k+r位的碼字；2、然后用r個(gè)監(jiān)督關(guān)系式產(chǎn)生r個(gè)校正因子；3、然后根據(jù)此r個(gè)校正因子判斷信息是否出錯(cuò)，若出錯(cuò)則出錯(cuò)在何處。4.2五、存儲(chǔ)器的校驗(yàn)海明碼是具有一位糾錯(cuò)能力的編碼位置為2i

(i=0、1、2、3……)r個(gè)監(jiān)督關(guān)系式:4.2C1

使得1位，3位，5位，7位，9位…中”1”的個(gè)數(shù)為偶/奇數(shù)C2

使得2位，3位，6位，7位，10位…中”1”的個(gè)數(shù)為偶/奇數(shù)C4

使得4位，5位，6位，7位，12位…中”1”的個(gè)數(shù)為偶/奇數(shù)C8

使得8位，9位，10位，11位，12位…中”1”的個(gè)數(shù)為偶/奇數(shù)r個(gè)校正因子：即由如上關(guān)系式所計(jì)算出來的結(jié)果例4.4求0101按“偶校驗(yàn)”配置的海明碼解：∵n=4根據(jù)2k

≥n+k+1得k=3海明碼排序如下:二進(jìn)制序號(hào)名稱1234567C1C2C40∴0101的海明碼為

01014.210按配偶原則配置0011的海明碼二進(jìn)制序號(hào)名稱1234567C1C2C41000011解：∵n=4根據(jù)2k

≥n+k+1取k=3C1=357=1C2=367=0C4=567=0∴0011的海明碼為

練習(xí)14.23.海明碼的糾錯(cuò)過程形成新的檢測位Pi如增添3位（k=3）新的檢測位為P4P2P1以k=3為例，Pi的取值為P1=13

57P2=23

67P4=45

67對于按“偶校驗(yàn)”配置的海明碼不出錯(cuò)時(shí)P1=0，P2=0，P4=0C1C2C4其位數(shù)與增添的檢測位有關(guān)4.2P1=1357=0無錯(cuò)P2=2367=1有錯(cuò)P4=4567=1有錯(cuò)∴P4P2P1=110第6位出錯(cuò)，可糾正為0100101，故要求傳送的信息為

0101。糾錯(cuò)過程如下例解：已知接收到的海明碼為0100111(按配偶原則配置)試問要求傳送的信息是什么?4.2

練習(xí)2P4=4567=1P2=2367=0P1=1357=0∴P4P2P1=100第4位錯(cuò)，可不糾寫出按偶校驗(yàn)配置的海明碼0101101的糾錯(cuò)過程練習(xí)3按配奇原則配置0011的海明碼配奇的海明碼為01010114.2六、提高訪存速度的措施采用高速器件調(diào)整主存結(jié)構(gòu)1.單體多字系統(tǒng)W位W位W位W位W位地址寄存器主存控制部件............單字長寄存器數(shù)據(jù)寄存器存儲(chǔ)體采用層次結(jié)構(gòu)Cache主存增加存儲(chǔ)器的帶寬4.22.多體并行系統(tǒng)(1)高位交叉各個(gè)體并行工作M0地址01……n－1M1nn+1……2n－1M22n2n+13n－1M33n3n+14n－1…………地址譯碼體內(nèi)地址體號(hào)4.2(2)低位交叉M0地址04……4n－4M115……4n－3M2264n－2M3374n－1…………地址譯碼

體號(hào)體內(nèi)地址各個(gè)體輪流編址4.2低位交叉的特點(diǎn)在不改變存取周期的前提下，增加存儲(chǔ)器的帶寬時(shí)間單體訪存周期單體訪存周期4.2啟動(dòng)存儲(chǔ)體0啟動(dòng)存儲(chǔ)體1啟動(dòng)存儲(chǔ)體2啟動(dòng)存儲(chǔ)體3例題4.6設(shè)有4個(gè)模塊組成的四體存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu),每個(gè)體的存儲(chǔ)字長為32位,存取周期為200ns。假設(shè)數(shù)據(jù)總線寬度為32位，總線傳輸周期為50ns，試求順序存儲(chǔ)和交叉存儲(chǔ)的存儲(chǔ)器帶寬。4.2例題4.6設(shè)有4個(gè)模塊組成的四體存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu),每個(gè)體的存儲(chǔ)字長為32位,存取周期為200ns。假設(shè)數(shù)據(jù)總線寬度為32位，總線傳輸周期為50ns，試求順序存儲(chǔ)和交叉存儲(chǔ)的存儲(chǔ)器帶寬。順序：128字節(jié)/(200ns*4)=16*107bps交叉：128字節(jié)/（200+（4-1）*50）=37*107bps4.2內(nèi)容回顧:提高訪存速度的措施采用高速器件調(diào)整主存結(jié)構(gòu)1.單體多字系統(tǒng)采用層次結(jié)構(gòu)Cache主存4.22.多體并行系統(tǒng) 高位交叉 低位交叉內(nèi)容回顧：低位交叉的特點(diǎn)在不改變存取周期的前提下，增加存儲(chǔ)器的帶寬時(shí)間單體訪存周期單體訪存周期4.2啟動(dòng)存儲(chǔ)體0啟動(dòng)存儲(chǔ)體1啟動(dòng)存儲(chǔ)體2啟動(dòng)存儲(chǔ)體3內(nèi)容回顧：存儲(chǔ)層次的四個(gè)問題1.當(dāng)把一個(gè)塊調(diào)入高一層(靠近CPU)Cache存儲(chǔ)器時(shí)，可以放在哪些位置上?(映象規(guī)則)2.當(dāng)所要訪問的塊在Cache存儲(chǔ)器中時(shí)，如何

找到該塊?

(查找算法)3.當(dāng)發(fā)生失效時(shí)，應(yīng)替換Cache中的哪一塊？

(替換算法)4.當(dāng)進(jìn)行寫訪問時(shí)，應(yīng)進(jìn)行哪些操作?

(寫策略)4.3高速緩沖存儲(chǔ)器一、概述1.問題的提出避免CPU“空等”現(xiàn)象CPU和主存（DRAM）的速度差異緩存CPU主存容量小速度高容量大速度低程序訪問的局部性原理存儲(chǔ)層次的四個(gè)問題2.當(dāng)把一個(gè)塊調(diào)入高一層(靠近CPU)Cache存儲(chǔ)器時(shí)，可以放在哪些位置上?(映象規(guī)則)1.當(dāng)所要訪問的塊在Cache存儲(chǔ)器中時(shí)，如何

找到該塊?

(查找算法)3.當(dāng)發(fā)生失效時(shí)，應(yīng)替換Cache中的哪一塊？

(替換算法)4.當(dāng)進(jìn)行寫訪問時(shí)，應(yīng)進(jìn)行哪些操作?

(寫策略)1）映象規(guī)則1.全相聯(lián)映象

全相聯(lián)：主存中的任一塊可以被放置到

Cache中的任意一個(gè)位置。

對比：閱覽室位置──隨便坐

特點(diǎn)：空間利用率最高，沖突概率最低，

實(shí)現(xiàn)最復(fù)雜。2.直接映象：◆

直接映象：主存中的每一塊只能被放置到

Cache中唯一的一個(gè)位置。

(循環(huán)分配)◆對比：閱覽室位置──只有一個(gè)位置可

以坐◆特點(diǎn)：空間利用率最低，沖突概率最高，實(shí)現(xiàn)最簡單?！魧τ谥鞔娴牡趇

塊，若它映象到Cache的第

j塊，則:

j＝imod(M)

（M為Cache的塊數(shù)）

◆組相聯(lián)：主存中的每一塊可以被放置到Cache

中唯一的一個(gè)組中的任何一個(gè)位置?！艚M相聯(lián)直接映象和全相聯(lián)的是一種折衷3.組相聯(lián)映象：◆絕大多數(shù)計(jì)算機(jī)的Cache:n≤4◆

n路組相聯(lián)：每組中有n個(gè)塊(n＝M/G)

n

稱為相聯(lián)度。

相聯(lián)度越高，Cache空間的利用率就越高，

塊沖突概率就越低，失效率也就越低。全相聯(lián)直接映象組相聯(lián)n

(路數(shù))G

(組數(shù))MM111＜n＜M1＜G＜M2）查找方法1.如何確定Cache中是否有所要訪問的塊？

若有的話如何確定其位置？

◆目錄表的結(jié)構(gòu)

3）替換算法

所要解決的問題：當(dāng)新調(diào)入一塊，而Cache

又已被占滿時(shí)，替換哪一塊？2.FIFO3.LRU

優(yōu)點(diǎn)：失效率低1.隨機(jī)法

優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)簡單4）寫策略

◆

寫直達(dá)法執(zhí)行“寫”操作時(shí)，不僅寫入Cache，而且

也寫入下一級(jí)存儲(chǔ)器。

◆

寫回法執(zhí)行“寫”操作時(shí)，只寫入Cache。僅當(dāng)

Cache中相應(yīng)的塊被替換時(shí)，才寫回主存。

(設(shè)置“污染位”)兩種寫策略的比較

◆寫直達(dá)法的優(yōu)點(diǎn)：易于實(shí)現(xiàn)，一致性好。

◆寫回法的優(yōu)點(diǎn)：速度快，所使用的存儲(chǔ)器頻

帶較低；Cache的結(jié)構(gòu)舉例：例題P120

例4.8；4.9；4.10；4.114.4輔助存儲(chǔ)器一、概述特點(diǎn)不直接與CPU交換信息磁盤的結(jié)構(gòu)組成盤片：盤片的數(shù)量：1~12片；轉(zhuǎn)速：3600~15000轉(zhuǎn)/分鐘；盤徑：1.0英寸(25.4厘米)~3.5英寸(8.9厘米)。磁道：盤片表面分成以中心為圓心的多個(gè)磁道。每盤片有5000~30000條磁道。柱面：具有相同直徑，同時(shí)位于一組磁頭下方的所有磁道稱為柱面。扇區(qū)：讀寫的最小單位，大約100~500B。磁盤的結(jié)構(gòu)組成盤片磁道扇間空隙扇區(qū)磁盤的性能：訪問時(shí)間磁盤的工作過程磁頭首先移動(dòng)到目標(biāo)磁道上；使期望的扇區(qū)旋轉(zhuǎn)到磁頭下；讀取扇區(qū)中的數(shù)據(jù)；工作均在磁盤控制器的控制下完成。磁盤訪問時(shí)間

=

尋道時(shí)間

+旋轉(zhuǎn)時(shí)間

+傳輸時(shí)間

+控制器開銷

磁表面存儲(chǔ)器的技術(shù)指標(biāo)（1）記錄密度：單位長度所存儲(chǔ)的二進(jìn)制信息量；道密度：磁盤沿半徑方向單位長度的磁道數(shù)； 單位：道/英寸或者道/毫米位密度：單位長度磁道記錄的二進(jìn)制信息的位數(shù)。 單位：位/英寸或者位/毫米磁表面存儲(chǔ)器的技術(shù)指標(biāo)（2）存儲(chǔ)容量：外存所能存儲(chǔ)的二進(jìn)制信息總數(shù)量：

C=n×k×s

C：存儲(chǔ)總?cè)萘?/p>

n：存放信息的盤面數(shù)

k：每個(gè)盤面的磁道數(shù)

s：每條磁道上記錄的二進(jìn)制代碼數(shù)磁表面存儲(chǔ)器的技術(shù)指標(biāo)（3）平均尋址時(shí)間：

a：磁頭尋找目標(biāo)磁道的找道時(shí)間ts；b：欲讀寫的磁道區(qū)旋轉(zhuǎn)到磁頭下方的等待時(shí)間tw；說明：我們采用平均找道時(shí)間

平均等待時(shí)間

磁表面存儲(chǔ)器的技術(shù)指標(biāo)（4）數(shù)據(jù)傳輸率：單位時(shí)間內(nèi)磁表面存儲(chǔ)器向主機(jī)傳送數(shù)據(jù)的位數(shù)或字節(jié)數(shù)，它與記錄密度D和記錄介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)速度V有關(guān)；Dr=D×V

：磁表面存儲(chǔ)器的技術(shù)指標(biāo)（5）誤碼率：出錯(cuò)信息位數(shù)和讀出信息總位數(shù)之比。設(shè)有一個(gè)盤面直徑為18in的磁盤組，有20個(gè)記錄面，每面有5in的區(qū)域用于記錄信息，記錄密度為100道/in（TPI）和1000b/in（bpi），轉(zhuǎn)速為2400r/min，道間移動(dòng)時(shí)間為0.2ms，試計(jì)算該盤組的容量、數(shù)據(jù)傳輸率和平均存取時(shí)間。解：

1）磁盤組容量

每一記錄面的磁道數(shù)N為

N＝5in/面×100道/in＝500道/面最內(nèi)圈磁道的周長為L=π×(18-2×5)in=25.12in/道硬盤參數(shù)的計(jì)算以最內(nèi)圈磁道的周長當(dāng)作每條磁道的長度，故該盤組的存儲(chǔ)容量（非格式化容量）為

C=1000b/in×25.12in/道×500道/面×20面=251.2×106

b=31.4×106B硬盤參數(shù)的計(jì)算（續(xù)）2）數(shù)據(jù)傳輸率

磁盤旋轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間為

t=×60s/min=0.025s=25ms

Dr===1004.8b/ms=1.0048×106b/s=0.1256×106B/s=0.1256MB/s硬盤參數(shù)的計(jì)算（續(xù)）3）平均存取時(shí)間為

Ta≈ms≈60ms硬盤參數(shù)的計(jì)算（續(xù)）

26.磁盤組有六片磁盤，每片有兩個(gè)記錄面，存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)徑22厘米，外徑33厘米，道密度為40道/厘米，內(nèi)層密度為400位/厘米，轉(zhuǎn)速2400轉(zhuǎn)/分，問：

（1）共有多少存儲(chǔ)面可用？

（2）共有多少柱面？

（3）盤組