第四章存储子系统磁表面存储器_.ppt

,*,*,4.3,磁表面存储器,4.3.1,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）。,（,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,4.3.2,磁记录方式,磁记录方式是指用什么形式的电流脉冲使磁化元能向两个方向磁化来记录,1,和,0,信息。,1.,归零制（,RZ,）,:,用正脉冲写入,1,，负脉冲写入,0,，每写完一位数据，写入电流都必须恢复到,0,。,2.,不归零制（,NRZ,）,:,线圈中始终保持有写入电流，正方向电流写入,1,，反方向电流写入,0,，如果记录两位信息相同，写入电流方向不变。,3.,不归零,-1,制（,NRZ-1,）,:,见,1,则翻。,写,0,时，写入电流维持原方向不变（,-I,或,+I,）,写,1,时，写入电流翻转（,-I,+I,或,+I,-I,）,4.,调相制（,PM,）：写,0,时在位单元中间位置让写入电流负跳变，由,+I,-I,，写,1,时在位单元中间位置让写入电流正跳变，由,-I,+I,。,5.,调频制（,FM,）,:,每个位单元的起始处，写入电流都改变一次方向，写,0,时，位单元中间不变，写,1,时，位单元中间改变一次方向。,6.,改进型调频制（,MFM,）,:,写,1,时，在位单元中间改变写入电流方向；写,0,时不翻转，但写入两个以上,0,时，在他们的交界处改变写入电流方向。,4.3.3,磁盘存储器,1.,几个基本概念,1,）记录面：磁盘片的表面。,2,）磁道：记录面上一系列的同心圆称为磁道，它的编号由外向内，最外边的一个同心圆称为零磁道。,3,）柱面：所有记录面上半径相等的磁道的集合称为圆柱面；一个磁盘组的圆柱面数等于其中一个记录面上的磁道数。,4,）扇区：将每个磁道分为若干个区域，每个区域称为一个扇区。,2.,磁盘地址格式,驱动器号,磁道号（柱面号）,记录面号（磁头号）,扇区号,如果一个较大的文件，在某磁道、某记录面的所有扇区都存不下时，应先改变记录面号（即换成与该磁道号对应的另一个记录面存放）。只有当该磁道号对应的所有记录面都存放不下时，才改变磁道号。,3.,磁盘存储器的主要技术指标,1,）存储密度,:,磁盘单位面积能记录的二进制信息量，包括道密度和位密度。,道密度：沿磁盘半径方向单位长度上的磁道数。,道密度,=,磁道数,/,存储区域的长度,单位 道,/,英寸、道,/,毫米,位密度：磁道单位长度上可以记录的二进制代码位数。,位密度,=,磁道容量,/,内圈周长,单位 位,/,英寸、位,/,毫米,磁道周长不同，但其磁道容量相同，内圈位密度最大，外圈的位密度最小。,2,）存储容量：磁表面存储器可以存储的总字节数，包括格式化容量和非格式化容量。,格式化容量：按照某种特定的记录格式所能存储信息的总量，也是用户真正能够使用的容量。,格式化容量,=,记录面数,每面的磁道数,扇区数,每个扇区的字节数,非格式化容量：磁记录表面可以利用的磁化单元总数,非格式化容量,=,记录面数,每面的磁道数,磁道容量,3,）平均存取时间：从读写命令发出后，磁头从某一起始位置出发移动到新的记录位置，再到开始从盘片表面读出或写入信息所需要的时间，包括找道时间和等待时间。,找道时间：将磁头定位到所要求的磁道上所需的时间。,等待时间：等待磁道上需要访问的 信息到达磁头的时间,平均存取时间,=,平均找道时间,+,平均等待时间,平均找道时间,=,（最大找道时间,+,最小找道时间）,/2,平均等待时间,=,磁盘旋转一周所需要的时间的一半,=1/2*,（,1/,转速）,4,）数据传输率：磁表面存储器在单位时间内向主机传送数据的字节数。,平均数据传输率,=,每道扇区数,扇区容量,盘片转速,一台由,3,个盘片的磁盘组，共有,4,个记录面，转速为,7200,转,/,分，盘面有效记录区域的外径为,30,，内径为,20,，记录位密度为,250bit/mm,，,磁道密度为,8,道,/mm,，,盘面分,16,个扇区，每扇区,1024,字节，设磁头移动速度,2m/s,。,试计算盘组的格式化容量和非格式化容量,.,计算该磁盘的数据传速率、平均找道时间和平均等待时间,若一个文件超出,1,个磁道容量，余下的部分是存于同一盘面上，还是存于同一柱面上，请给出一个合理的磁盘地址方案。,