計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)

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1、第四章習(xí)題 名詞解釋 磁表面存儲(chǔ)器磁表而存儲(chǔ)器，它們都是利用涂敷在載體表而薄層磁性材料來(lái)記錄信息的， 載體和表面磁性材料統(tǒng)稱為記錄介質(zhì)。 存儲(chǔ)密度：指磁表面存儲(chǔ)器單位長(zhǎng)度或單位面積磁層表面所能存儲(chǔ)的二進(jìn)制信息量。 尋址時(shí)間：尋道時(shí)間+等待時(shí)間 圓柱面：硬盤(pán)的每張盤(pán)片的上、下面都會(huì)劃分?jǐn)?shù)目相等的磁道，而盤(pán)片上相 同的磁 道看上去就像在同一個(gè)圓柱體的表面上，于是我們就稱之為柱而(cylinder)o硬盤(pán) 的柱面數(shù)與其某個(gè)磁面上的磁道數(shù)是相同的。柱面的編 號(hào)與磁道一樣由外向內(nèi)自0 開(kāi)始編號(hào)。 藍(lán)光光盤(pán)：指其利用波長(zhǎng)較短(405nm)的藍(lán)色激光讀取和寫(xiě)入數(shù)據(jù)。利用廣角鏡頭 將光點(diǎn)尺寸縮小得

2、極小程度。因此極大地提高了存儲(chǔ)密度。 單倍速光驅(qū)的激光頭讀取光盤(pán)的速度，CD-ROM的單倍速是指150KB/S數(shù)據(jù)傳輸 率：Dr,指磁表面存儲(chǔ)器在單位時(shí)間內(nèi)向主機(jī)傳送數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)， 單位bit/s或B/So 磁道：盤(pán)片高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁頭保持在一個(gè)位置上，則每個(gè)磁頭在盤(pán)面表面劃 出一個(gè) 圓形軌道。盤(pán)面上的信息沿看這些軌跡存放。這些軌跡就是磁道。 可讀寫(xiě)式光盤(pán)Rewritable ROM :可擦寫(xiě)形光盤(pán)。用戶可以寫(xiě)入信息，也可以對(duì)寫(xiě)入 的信息進(jìn)行擦除和改寫(xiě)。 存儲(chǔ)介質(zhì)：存儲(chǔ)介質(zhì)是指存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的載體。比如軟盤(pán)、光盤(pán)、DVD、硬盤(pán)、閃存、 U盤(pán)、CF卡、SD卡、SM卡、xD卡等 2、填空題

3、 (1) 硬盤(pán)上采用的磁頭類型，主要有環(huán)形磁頭和薄膜磁頭兩種。 (2) 硬盤(pán)的動(dòng)作時(shí)間主要指硬盤(pán)的平均尋道時(shí)間、平均訪問(wèn)時(shí)間、道與道時(shí)間、最 大尋道時(shí)間、平均等待。寸間等。 (3) 硬盤(pán)的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率是指硬盤(pán)從盤(pán)片上讀寫(xiě)數(shù)據(jù)到緩存的速度。 (4) 硬盤(pán)是計(jì)算機(jī)主要的存儲(chǔ)設(shè)備，最先由IBM發(fā)明，它具有存儲(chǔ)帚:大、保存時(shí) 間久、等特點(diǎn)。 (5) 硬盤(pán)的平均訪問(wèn)時(shí)間二平均尋道時(shí)間+半均等待時(shí)間 ^ (6) 相對(duì)于DVD-ROM驅(qū)動(dòng)器來(lái)講,1倍速約等J* CD-ROM倍速的9倍。 (7) DVD是Digital Video Disk (數(shù)字化視頻光盤(pán))的縮略語(yǔ)。 (8) CD-R記錄

4、機(jī)的性能指標(biāo)是讀'峙速度、接口方式、緩存容最、兼容性、價(jià)格 與品牌等。 (9) 存儲(chǔ)設(shè)備除了軟驅(qū)、硬盤(pán)外，還包括閃存、光盤(pán)和U盤(pán)。 (10) 硬盤(pán)浮動(dòng)磁頭組件是硬盤(pán)中最精密的部件之一，由讀磁頭、傳動(dòng)手臂.傳動(dòng) 軸三部分組成，是硬盤(pán)技術(shù)中最重要、最關(guān)鍵的一環(huán)，它類似于“筆尖”。 (口)硬盤(pán)工作時(shí)，通過(guò)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)將盤(pán)片上用戶需要的數(shù)據(jù)所在扇區(qū)轉(zhuǎn) 動(dòng)到 磁頭下方供磁頭讀取。馬達(dá)轉(zhuǎn)速越快，用戶存取數(shù)據(jù)的時(shí)間就越短。 (12) 硬盤(pán)數(shù)據(jù)傳輸率衡最的是硬盤(pán)讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的速度，一般用MHz/s作為計(jì)算單 位。它乂可分為內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)傳輸率。 (13) 微型計(jì)算機(jī)上兩種流行的盒式磁帶是和DAT。

5、3、選擇題 ⑴ 臺(tái)式電腦中經(jīng)常使用的硬盤(pán)多是陌)的。 A ) 5.25英寸B ) 3.5英寸C ) 2.5英寸D ) 1.8英寸 (2)硬盤(pán)的性能指標(biāo)包括(ABCDE)o A) 平均尋址空間B)數(shù)據(jù)傳輸率C)轉(zhuǎn)速 D)單碟容量E)數(shù)據(jù)緩存 (3｝硬盤(pán)標(biāo)稱容量為40 GB,實(shí)際存儲(chǔ)容皋是(A)。 A)39.06 GB B)40 GB C)29 GB D)15GB (4) 計(jì)算機(jī)在往硬盤(pán)上寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)從( A )磁道開(kāi)始。. 人)外8)內(nèi)C)0 D)1 (5) 通常，臺(tái)式電腦中使用的硬盤(pán)的尺寸是(D )。 AJ4.5英寸B )2.5英寸CJ1.8英寸D)3.5英寸 ⑹選購(gòu)硬盤(pán)時(shí)

6、，主要參考的性能指標(biāo)有(ABCD)等 A熔量 B)轉(zhuǎn)速 C)緩存大小 D)接口類型 (7) 生產(chǎn)硬盤(pán)的著名廠商主要有(ABCDE )o A烯捷 B) 口立 C)三星 D)西部數(shù)據(jù) E)邁拓 (8) 下列關(guān)于軟盤(pán)寫(xiě)保護(hù)的說(shuō)法中，正確的是(AC)。 A) 軟盤(pán)寫(xiě)保護(hù)后，不能向軟盤(pán)中復(fù)制文件 B) 軟盤(pán)寫(xiě)保護(hù)后，不能向軟盤(pán)中復(fù)制文件，但可以在軟盤(pán)中修改文件 C) 軟盤(pán)寫(xiě)保護(hù)后，可以將軟盤(pán)中的文件復(fù)制出來(lái) D) 軟盤(pán)寫(xiě)保護(hù)后，不能在“我的電腦”中看到軟盤(pán)中的文件 (9) 關(guān)于移動(dòng)硬盤(pán)，下列說(shuō)法正確的是(B )o A)購(gòu)買(mǎi)移動(dòng)硬盤(pán)時(shí)，硬盤(pán)和硬盤(pán)盒可以分開(kāi)購(gòu)買(mǎi)。 B ) USB2.0

7、接口的數(shù)據(jù)傳輸速度比USB 1.0接口的數(shù)據(jù)傳輸速度快。 C) 移動(dòng)硬盤(pán)價(jià)格較貴，因而不易損壞，不怕摔碰。 D) IEEE1394接口的移動(dòng)硬盤(pán)比USB接口的移動(dòng)硬盤(pán)的數(shù)據(jù)傳輸速度快。 (10) 硬盤(pán)連同驅(qū)動(dòng)器是一種(B )o 入).內(nèi)存儲(chǔ)器 日)外存儲(chǔ)器 C)只讀存儲(chǔ)器 D)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器4、簡(jiǎn)答題與 計(jì)算題 （1） 簡(jiǎn)述磁表面存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)原理和技術(shù)指標(biāo)。 磁頭由繞有線圈的U形片狀導(dǎo)體構(gòu)成。線圈通電后會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)極性的磁場(chǎng)。磁 場(chǎng)方向 隨著電流方向的變化而快速變化，磁場(chǎng)會(huì)影響到盤(pán)面的磁記錄物質(zhì)。磁盤(pán) 讀行操作是 一個(gè)電磁信息的轉(zhuǎn)換過(guò)程。數(shù)字信息以電流的形式輸入到’峙磁頭線圈中并轉(zhuǎn)換

8、成磁場(chǎng) 去磁化記錄介質(zhì)。從而將數(shù)字信息以磁化狀態(tài)記錄在介質(zhì)上，這 樣就完成了寫(xiě)入操作 過(guò)程。反之，磁頭將磁化狀態(tài)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息輸出就完成讀出操作。 技術(shù)指標(biāo)： 1） 存儲(chǔ)密度：指磁表面存儲(chǔ)器單位長(zhǎng)度或單位面積磁層表面所能存儲(chǔ)的二進(jìn)制信息 量。 2） 存儲(chǔ)容量：一個(gè)磁表面存儲(chǔ)器所能存儲(chǔ)的字節(jié)總數(shù)。 3） 半均存取時(shí)間：從發(fā)出讀寫(xiě)命令后，磁頭從某一其實(shí)位置移動(dòng)全新的記錄位置，并 完成從盤(pán)片表面讀出或?qū)懭胄畔⑺枰臅r(shí)間。 4） 數(shù)據(jù)傳輸率：Dr,指磁表面存儲(chǔ)器在單位。寸間內(nèi)向主機(jī)傳送數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)，單位 bit/s 或 B/s 5） 誤碼率：把磁頭讀出的出錯(cuò)信息位數(shù)和讀出總的

9、信息位數(shù)之比稱為誤碼率。 （2） 磁帶存儲(chǔ)器根據(jù)讀寫(xiě)磁帶的工作原理可以分為兒類?磁帶存儲(chǔ)器的主要技術(shù)指 標(biāo)有哪些？ 根據(jù)讀寫(xiě)磁帶的工作原理，磁帶可分為螺旋掃描技術(shù)、線性記錄技術(shù)、DLT技術(shù)和 LTO技術(shù)兒類。 相關(guān)技術(shù)指標(biāo)如下： ① 磁帶速度， ② 記錄間隙， ③ 啟停距離 ④ 反繞時(shí)間， ⑤ 磁帶寬度和磁道數(shù) ⑥ 存儲(chǔ)容量 （3）簡(jiǎn)述光盤(pán)的工作原理和技術(shù)指標(biāo)。 只讀光盤(pán)由碳酸脂做成，中心帶有直徑15mm的孔洞。在盤(pán)基上澆鑄了一個(gè)螺旋 狀的物理磁道，從光盤(pán)的內(nèi)部一直螺旋到最外圈，磁道內(nèi)部排列著一個(gè)個(gè) 蝕刻的“凹 陷"，由這些“凹坑〃和“平地'’構(gòu)成了存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息。 一

10、次寫(xiě)多次讀光盤(pán)（WORM）是利用聚焦成|p m左右的激光束的熱能，使記錄介 質(zhì)的形狀發(fā)生永久性變化來(lái)進(jìn)行記錄的，這是一種記錄后不能在原地址重 新寫(xiě)入信息 的不可逆記錄方式，所以只能寫(xiě)入一次，不能擦除和改寫(xiě)。 技術(shù)指標(biāo)：1）存儲(chǔ)容量。指光盤(pán)的容最。分為格式化容量和用戶容最。格式化容量： 指按某種光盤(pán)標(biāo)準(zhǔn)格式化后的容量，當(dāng)采用不同的格式或采用不同的驅(qū)動(dòng)程序時(shí)，都 會(huì)有不同的格式化容量。 用戶容最：格式本身、校正與檢索等占用不少容最空間，所以用戶容量一般比格 式化 容量小。 2）平均存儲(chǔ)時(shí)間：是在光盤(pán)上找到需要讀寫(xiě)的信息的位置所需要的時(shí)間，也 就是 從計(jì)算機(jī)向光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器發(fā)出命令，到光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器可

11、以接受讀寫(xiě)命令為止 的時(shí)間。一般 取光頭沿半徑移動(dòng)全程1/3長(zhǎng)度所需要的時(shí)間為平均尋道時(shí)間。 3)數(shù)據(jù)傳輸率：一般有兩種定義： ① 指光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器送出的數(shù)據(jù)率，可定義為單位時(shí)間內(nèi)從光盤(pán)的光道上傳送的數(shù)據(jù) 比特?cái)?shù)，與光盤(pán)轉(zhuǎn)速、存儲(chǔ)密度有關(guān) ② 控制器與主機(jī)間的傳輸率，與接口規(guī)范，控制器內(nèi)的緩沖器大小相關(guān)。 (4) 根據(jù)其制造材料和記錄信息的方式不同，光盤(pán)可以分為哪些類別。 1、 CD-ROM, Read Only Memory,固定型光盤(pán)，信息事先寫(xiě)在光盤(pán)上，用戶不能更 改，只能讀取。 2、 一次寫(xiě)多次讀光盤(pán)CD-R0可由用戶將自己的數(shù)據(jù)寫(xiě)入到光盤(pán)上，但只能寫(xiě)入一 次，寫(xiě)入后可以多次

12、反復(fù)讀出但不能擦除。適用于存儲(chǔ)不需要修改的大型數(shù)據(jù)文件。 2、可讀寫(xiě)式光盤(pán)CD-RW。用戶可以寫(xiě)入信息，也可以對(duì)寫(xiě)入的信息進(jìn)行擦除和 改 寫(xiě)。能凡俗多次使用。這樣的光盤(pán)利用激光照射。 (5) 什么是磁面?什么是磁道?什么是柱面?簡(jiǎn)述硬盤(pán)的信息分布。 磁而：硬盤(pán)中的多個(gè)盤(pán)面上下兩個(gè)而都可以用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，成為有效盤(pán)而。即磁 面。 磁道：盤(pán)片高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁頭保持在一個(gè)位置上，則每個(gè)磁頭在盤(pán)面表面劃 出一個(gè)圓 形軌道。盤(pán)面上的信息沿著這些軌跡存放。這些軌跡就是磁道。柱而：硬盤(pán)的每張盤(pán) 片的上、下面都會(huì)劃分?jǐn)?shù)目相等的磁道，而盤(pán)片上相同的磁 道看上去就像在同一個(gè)圓 柱體的表面上，于是我們就稱之為柱

13、而 (cylinder )o 硬盤(pán)的信息分布：磁盤(pán)的各個(gè)盤(pán)面，每個(gè)盤(pán)片有上下兩個(gè)盤(pán)面，盤(pán)而上有磁道。每個(gè)磁 道等分為若干個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)可存放512個(gè)字節(jié)信息。 (6) 若某磁盤(pán)有兩個(gè)記錄面，每面80個(gè)磁道，每磁道18扇區(qū)，每扇區(qū)存512 B,試計(jì)算 該磁盤(pán)的容量。 容量=80X18X2X512B=1.44MB (7) 設(shè)磁盤(pán)組有□個(gè)盤(pán)片，每片有2個(gè)記錄面;存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)直徑2- 36英寸，外直 徑5.00 英寸;道密度為1250 tpi,位密度52400 bpi,轉(zhuǎn)速為2400 r/min。問(wèn)： ① 共有多少存儲(chǔ)面可用?共有多少柱面？ ② 每個(gè)磁道存儲(chǔ)多少字節(jié)?磁盤(pán)組總存儲(chǔ)容量是多

14、少？ ③ 每扇區(qū)存儲(chǔ)2 KB數(shù)據(jù)，有多少扇區(qū)?在尋址命令中如何表示磁盤(pán)地址？ ④ 該磁盤(pán)的平均等待時(shí)間是多少?數(shù)據(jù)傳輸率是多少？ ⑤ 如果某文件長(zhǎng)度超過(guò)了一個(gè)磁道的容量，應(yīng)將它記錄在同一個(gè)存儲(chǔ)面上，還是記錄 在同一個(gè)柱面上?說(shuō)明原因。 ① 共有11*2-2=20個(gè)存儲(chǔ)面,共可用柱面:(5-2.36) /2*1250=1650個(gè) ② 每道〃儲(chǔ)多少個(gè)字節(jié)二內(nèi)層位密度*內(nèi)層磁道長(zhǎng)度=524U0*3.14*2.36=48.5KB盤(pán)組總 存儲(chǔ)容量二每道存儲(chǔ)字節(jié)*道數(shù)1*存儲(chǔ)面數(shù)=48.5KB*20*1650/8=1.6GB ③ 每柱面上扇區(qū)數(shù)=48.5KB/2KB=25個(gè)扇區(qū)，需5位。20個(gè)存儲(chǔ)而需5位，1650個(gè)柱 面，需位?？偣残枰疟P(pán)地址：5+11+5=21位。 ④ 轉(zhuǎn)速為2400rpm=40rps,數(shù)據(jù)傳輸率每道存儲(chǔ)字節(jié)*轉(zhuǎn)速=48.5KB*40rps=1940 KB=1.94MB ⑤ 一柱面上，使得一次訪存可以讀寫(xiě)文件的所有內(nèi)容。