《计算机组成原理》课程电子教案（PPT课件讲稿）第四章 存储子系统（4.3）存储原理与技术指标

第三节磁表面存储器 4.3.1存储原理与技术指标 1读写原理 存储介质:磁层 读写部件:磁头 (1)写入 在磁头线圈中加入磁化电流(写电流),并 使磁层移动,在磁层上形成连续的小段磁化 区域(位单元)。演示 (2)读出 通变化的区域 磁头线圈中不加电流,磁层移动。当位单元的 转变区经过磁头下方时,在线圈两端产生感应 电势。 读出信号

第三节 磁表面存储器 4.3.1 存储原理与技术指标 1.读写原理 存储介质：磁层 读/写部件：磁头 （1）写入 在磁头线圈中加入磁化电流（写电流），并 使磁层移动，在磁层上形成连续的小段磁化 区域（位单元）。演示 （2）读出 磁头线圈中不加电流，磁层移动。当位单元的 转变区经过磁头下方时，在线圈两端产生感应 电势。 读出信号 磁通变化的区域

2.技术指标 道密度单位长度内的磁道数。 (1)记录密度{位密度磁道上单位长度内的 (2)存倩容量/非格式化容量:季 进制代码数 用位密度计算 格式化容量:有效位数 用扇区內的数据块 (3)速度指标 长度计算。 带:平均等待时间 均存取时间盘:平均定位、平均旋转时间 衡量查找速度 Ms 数据传输率衡量读/写速度b/s、B/s

2.技术指标 道密度： （1）记录密度 （2）存储容量 位密度： 单位长度内的磁道数。 磁道上单位长度内的 二进制代码数。 非格式化容量： 格式化容量： 总位数 用位密度计算。 有效位数 用扇区內的数据块 （3）速度指标 长度计算。 平均存取时间 带：平均等待时间 盘：平均定位、平均旋转时间 衡量查找速度 ms 数据传输率 衡量读/写速度 b/s、B/s

4.3.2磁盘存储器 适用于调用较频繁的场合,常作为主存的直 接后援 1.组成 磁盘∫磁盘控制器+接口→磁盘适配器 磁盘驱动器∫盘片、磁头 定位系统、传动系统 (1)软盘信息分布与寻址信息 1)信息分布 盘片:单片,双面记录。 磁道:盘片旋转一周,磁头的作用区域。 扇区:磁道上长度相同的区段。存放数据块。 各道容量相同,各道位密度不同,内圈位密度最高

4.3.2 磁盘存储器 适用于调用较频繁的场合，常作为主存的直 接后援。 磁盘 磁盘控制器 磁盘驱动器 + 接口 磁盘适配器 盘片、磁头 定位系统、传动系统 1.组成 （1）软盘信息分布与寻址信息 1）信息分布 盘片：单片，双面记录。 磁道：盘片旋转一周，磁头的作用区域。 扇区：磁道上长度相同的区段。存放数据块。 各道容量相同,各道位密度不同,内圈位密度最高

非格式化容量 =内圈位密度×内圈周长×道数/面×面数 格式化容量 =字节数/扇区×扇区数/道×道数/面×面数 2)寻址信息 驱动器号、磁头号、磁道号、扇区号、扇区数 (2)硬盘信息分布与寻址信息 1)信息分布 盘组:多个盘片,双面记录。 圆柱面:各记录面上相同序号的磁道构成_圆柱 面。(柱面数=道数/面) 据块扇区(定长记录格式) 记录块(不定长记录格式)无扇区划分

非格式化容量 =内圈位密度×内圈周长×道数/面×面数 驱动器号、磁头号、磁道号、扇区号、扇区数 2）寻址信息 盘组：多个盘片，双面记录。 各记录面上相同序号的磁道构成一圆柱 面。 圆柱面： 扇区（定长记录格式） 格式化容量 =字节数/扇区×扇区数/道×道数/面×面数 （2）硬盘信息分布与寻址信息 1）信息分布 （柱面数=道数/面） 数据块 记录块（不定长记录格式），无扇区划分

2)寻址信息 驱动器号、圆柱面号、磁头号、扇区号(记 录号)、交换量。 选择盘面 选择盘组扇区数选择磁道选摔起始扇区 2.记录格式(磁道格式) 例:定长记录格式 索引脉冲 磁道时间 磁道间隔扇区1扇区21…扇区n间隔 扇区;标志区:标志信息、CRC校验码 数据区:标志信息、CRG、数据字段 3磁盘基本操作 1)寻址[寻道:磁头径向移动(2)读/写串行读/写 操作寻找扇区:盘片旋转操作DMA方式传送

驱动器号、圆柱面号、磁头号、扇区号（记 录号）、交换量。 2）寻址信息 例：定长记录格式 2.记录格式（磁道格式） 选择磁盘组 选择盘面 选择磁道 选择起始扇区 磁道时间 磁道 索引脉冲 间隔 扇区1 扇区2 扇区n 间隔 扇区i 标志区： 标志信息、CRC校验码 数据区： 标志信息、CRC、数据字段 3.磁盘基本操作 寻址 操作 寻道：磁头径向移动 寻找扇区：盘片旋转 读/写 操作 串行读/写 DMA方式传送 （1） （2） 扇区数

第四章复习提纲 1.半导体存储器逻辑设计(地址分配、片选 逻辑、框图)。 2.动态刷新定义、刷新方式)。 3磁盘信息分布、寻址信息、指标(速度、 容量)。 4.基本概念如:随机存取、顺序存取、直接 存取、静态M的存储原理、动态M的存储原 理.等

第四章复习提纲 1.半导体存储器逻辑设计(地址分配、片选 逻辑、框图)。 3.磁盘信息分布、寻址信息、指标(速度、 容量)。 2. 动态刷新(定义、刷新方式)。 4.基本概念如：随机存取、顺序存取、直接 存取、静态M的存储原理、动态M的存储原 理…等

第四章作业 设计一半导体存储器,其中ROM区4KB 选用ROM芯片(4K×4位/片);RAM区3KB, 选用RAM芯片(2KB/片和1K×4位/片)。 地址总线A15~A0(低),双向数据总线 D7~D0(低),读/写信号线RW 1、给出芯片地址分配和片选逻辑; 2、画出该M辑框图(各芯片信号线的连接及 片选逻辑电路)

第四章作业 设计一半导体存储器，其中ROM区4KB， 选用ROM芯片（4K×4位/片）；RAM区3KB， 选用RAM芯片（2KB/片和1K×4位/片）。 地址总线A15～A0（低）,双向数据总线 D7～D0（低），读/写信号线R/W。 1、给出芯片地址分配和片选逻辑； 2、画出该M逻辑框图（各芯片信号线的连接及 片选逻辑电路）