4存储器-3磁表面M.ppt

4.4 磁表面存储器的原理 例：磁盘组有6片磁盘，每片有两个记录面，最上最下两个面不用。存储区域内径22cm，外径33cm，道密度为40道/cm，内层位密度400位/cm，转速2400转/分，平均寻道时间为10ms 。问： (1)共有多少柱面? (2)盘组总存储容量是多少？ (3)数据传输率多少? (4)平均寻址时间是多少？ (5)采用定长数据块记录格式，直接寻址的最小单位是什么?寻址命令中如何表示磁盘地址? (6)如果某文件长度超过一个磁道的容量，应将它记录在同一个存储面上，还是记录在同一个柱面上? 解： (1)有效存储区域＝16.5－11＝5.5(cm) 因为道密度＝40道/cm，所以共有40×5.5＝220道，即220个圆柱面。 (2)内层磁道周长为2πR＝2×3.14×11＝69.08（cm） 每道信息量＝400位/cm×69.08cm＝27632位 ＝3454B 每面信息量＝3454B×220＝759880B 盘组总容量＝759880B×l0＝7598800B＝7.25MB (3)磁盘数据传输率Dr＝r×N N为每条磁道容量，N＝3454B r为磁盘转速，r＝2400转/60秒＝40转/秒 Dr＝r×N＝40×3454B＝13816B/s (4)磁盘旋转一圈的时间为  平均寻址时间 Ta＝10ms＋25/2ms＝22.5ms (5) 采用定长数据块格式，直接寻址的最小单位是一个扇区，每个记录块记录固定字节数目的信息，在定长记录的数据块中，活动头磁盘组的编址方式可用如下格式： (6)如果某文件长度超过一个磁道的容量，应将它记录在同一柱面上，因为不需要重新寻道，数据读写速度快。 (7，4)码的出错模式(G(x)＝1011) 4.6.1 高速缓冲存储器 * * * * * * 一、概述 1. 特点 不直接与 CPU 交换信息 2. 磁表面存储器的技术指标 道密度 Dt 位密度 Db C = n × k × s 寻道时间 + 等待时间 (1) 记录密度 (2) 存储容量 (3) 平均寻址时间 (4) 数据传输率 (5) 误码率 辅存的速度 寻址时间 磁头读写时间 Dr = Db × V 出错信息位数与读出信息的总位数之比 二、磁记录原理和记录方式 1. 磁记录原理 写 4.4 局部磁化单元 载磁体 写线圈 S N I 局部磁化单元 写线圈 S N 铁芯 磁通 磁层 写入“0” 写入“1” I N 读线圈 S 读线圈 S N 铁芯 磁通 磁层 运动方向 运动方向 s s t t f f e e 读出 “0” 读出 “1” 4.4 读 1. 磁记录原理 2. 磁表面存储器的记录方式 0 1 1 1 0 0 0 1 0 数据序列 RZ NRZ NRZ1 PM FM MFM T 位周期 4.4 三、硬磁盘存储器 1. 硬磁盘存储器的类型 (1) 固定磁头和移动磁头 (2) 可换盘和固定盘 2. 硬磁盘存储器结构 磁 盘 控 制 器 磁 盘 驱 动 器 盘 片 主 机 4.4 磁盘 磁 盘 组 主轴 磁头 音圈 电机 位置检测 定位驱动 模拟控制 放 大 闭环自动控制系统 由磁盘控制 器送来的目 标磁道信号 测 速 输 出 读写臂 传动机构 主轴 定位驱动 数据控制 (1) 磁盘驱动器 4.4 (2) 磁盘控制器 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 控制磁盘驱动器读写 通过总线 (3) 盘片 对主机 对硬盘（设备） 磁盘控制器 是 主机与磁盘驱动器之间的 接口 由硬质铝合金材料制成 4.4 2. 软盘片 由聚酯薄膜制成 保护套 主轴孔 实际的软盘片 写保护口 读/写磁头访问槽 衬里/清洁材料 4.4 驱动器号 扇区号 盘面号 圆柱面号 四、磁盘存储器的校验 1. 海明校验 (1) 编码方法 ②选到一个r+1位生成多项式G(x)，对M(x) ·x r 模2除 2. 循环冗余校验CRC 4.4 ①将待编k位信息M(x)左移r 位，得M(x) ·x r ③ 将M(x) ·x r 与R(x)拼接 M(x) ·x r+R(x) 信息位：1100 生成多项式：1011 四、磁盘存储器的校验 2. 循环冗余校验CRC (2) 译码与纠错 4.4 将收到的CRC码除以G(x)，如码字无误，余数为 0，否则余数不为0，且出错位置有唯一的对应关 系。 7 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 6 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 5 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 4 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 错误码 3