计算机组成原理——磁盘存储器的技术指标

Lara ·

更新时间:2024-11-13

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   大家好，我是一名在校大学生，大家都知道因为某些原因只能在家上网课，而在家上网课的效果并不好。为了完成老师的作业，我重新学习了这方面的内容，并将一些内容整理下来，希望能够给初学者带来一些帮助。如有错误，请批评指责。

1.存储密度(记录密度)
①道密度(Dt)：沿磁盘半径方向上单位长度上的磁道数。
②位密度(Db)：磁道单位长度上能够记录的二级制代码的位数。
③面密度：位密度与面密度的乘积，即道密度×位密度。
2.存储容量：一个磁盘存储器所能存储的字节总数。
存储容量=每面容量×磁盘组实际使用面数
每面容量=每道容量×磁道数(柱面数)
每道容量=内层密度×内存磁道周长
内存磁道周长=2Πr(r=内径长/2)
3.平均存取时间：存取时间由三种时间构成：寻道时间、等待时间、数据传送时间
①寻道时间：磁盘定位到指定磁道上所需要的时间
平均寻道时间=(最大寻道时间+最小寻道时间)/2
②等待时间：寻道完成后至磁道上需要访问的信息到达磁头下的时间
平均等待时间=磁盘转速/2(磁盘转速单位为转/秒，需要格外注意)
平均寻址时间=平均寻道时间+平均等待时间
③数据传送时间：传送数据所需要的时间
例题：硬盘的转速6000转/分，平均等待时间5ms，求平均寻址时间。
磁盘每转一周的平均时间为1/6000/2601000=5ms
平均等待时间为5ms，所以平均寻址时间为5+5=10ms
磁盘寻址，最少不用转，最多转1圈，所以取平均时间要除以2，60是将分转换为秒，1000是将秒转换为毫秒。
4.数据传输率：磁盘存储器在单位时间内向主机传送数据的字节数
数据传输率=r×N(字节/秒)，r为硬盘转速，N为每条磁道上记录的二进制代码数
例题：某磁盘存储器的转速为 3000 转/分，共有 4 个记录面，每毫米 5 道，每道记录信息为 12288B, 最小磁道直径为 230mm,共有 275 道。
问：(1) 磁盘存储器的存储容量是多少？
(2) 最大位密度，最小位密度是多少？
(3) 磁盘数据传输率是多少？
解：⑴ 磁盘存储器的存储容量=4×275×12288=13516800 字节
⑵ 因为最小半径 R1=230/2=115
最小磁道长度为 2πR1=2×3.14159×115=722.57mm
最高位密度=12288/722.57=17 字节
最大半径 R2=R1+275/5=115+55=170
最大磁道长度为 2πR2=2×3.14159×170=1068
最低位密度=12288/1068=11.5 字节
⑶ 磁盘数据传输率 c=r×N
r=3000/60=50 转/秒
N=12288 字节/道
c=50×12288=614400 字节