第四章 存储器20110315.ppt

关于闪存 Flash-ROM已经成为了目前最成功、最流行的一种固态内存，与EEPROM 相比具有读写速度快，而与RAM相比具有非易失、以及价廉等优势。 Intel于1988年首先开发出NOR flash技术 芯片内执行（XIP，eXecute In Place），不必再把代码读到系统RAM中。NOR flash读速度较快，写入和擦除速度较慢。 1989年东芝公司发表了NAND flash 技术 NAND 结构能提供极高的单元密度，可以达到高存储密度，并且写入和擦除的速度也很快，这也是为何所有的U盘都使用NAND闪存做为存储介质的原因。应用NAND的困难在于闪存和需要特殊的系统接口。接口复杂。 单体多字的缺点 取值冲突：转移指令 读操作数冲突：需要的操作数不一定在一个存储字中 写数据冲突：凑齐了n个字才能写，或者读-改-写 除此之外。。。。 4.4 辅助存储器 辅存的特点 容量大、成本低、速度慢、非易失性、不直接与 CPU 交换信息 辅存的分类 磁表面存储器 光存储器 硬磁盘的历史 最早的硬盘 1956年9月IBM, 第一台磁盘存储系统IBM 350 RAMAC（Random Access Method of Accounting and Control）随机存储，5MB，共使用了50个直径为24英寸的磁盘，主要用于飞机预约、自动银行、医学诊断及太空领域内。 1968年IBM, “温彻斯特/Winchester”技术 “密封、固定并高速旋转的镀磁盘片，磁头沿盘片径向移动，磁头悬浮在高速转动的盘片上方，而不与盘片直接接触” 1973年，IBM公司制造出了第一台采用“温彻期特”技术的硬盘，目前硬盘大多是此技术的延伸。 硬磁盘的历史 富士通的8寸硬盘，3600转，2.8GB，92年出品 基本概念 磁盘机 记录面 surface 磁头 head 磁道 track 柱面 cylinder 扇区 sector 磁盘地址 基本概念 磁盘机 记录面 surface 磁头 head 磁道 track 柱面 cylinder 扇区 sector 磁盘地址 磁盘容量计算 格式化容量 扇区容量S 磁道容量T ＝每道扇区数n × S 柱面容量C ＝记录面数m× T 单盘容量 P ＝每面磁道数t ×T 磁盘容量D = m × t× n × S ＝记录面数×每面磁道数×每道扇区数×每扇区字节数 新一代DVD标准 Sony主导的蓝光DVD标准：blu-DVD 容量大，价格高，不兼容现有DVD 东芝主导的高清DVD标准：HD-DVD 容量小，价格低，兼容性好 2008年1月，美国CES展 蓝光当道 4.5 数据校验码 码距：一种编码体系中，任意两组合法编码之间不同的二进制位数的最小值，叫做这种编码的码距。 码距决定了编码的纠错和检错能力 奇偶校验码、循环冗余校验码、海明码 校验码用于数据传输、存储的过程中，确保信息正确。 码距和纠错、检错的关系 一、奇偶校验码 实现方式 奇校验：填校验位后 1的个数是奇数 偶校验: 填校验位后 1的个数是偶数 一、奇偶校验码 奇偶校验的特点 简单易行，用于并行数据的校验： 存储器读写检测，ASCII字符传送检查； 只能发现奇数位错误，不能发现偶数个误码； 不能指示出错位置，无纠错能力。 分组奇偶校验码 二、循环冗余校验（CRC） 基础知识1 模2运算规则： 按位模2相加减，不考虑进位和借位。 0±0=0，0±1=1，1±0=1，1±1=0 模2乘——按模2加求部分积之和 模2除——按模2减求部分余数 当部分余数的首位为1时，商上1； 当部分余数的首位为0时，商上0； 当部分的余数的位数小于除数的位数时，得余数 模二乘除 基础知识2：多项式和编码的对应关系 多项式M(x)为： M(x) = Ck-1xk-1+Ck-2xk-2+…+Cixi+…+C1x+C0 其对应的编码为Ck-1Ck-2…Ci…C1C0 例如多项式M(x)=x3+x+1，对应编码为1011 编码左移r位，对应的多项式为M(x)xr 。 例如1011左移2位－101100 对应多项式为 (x3+x+1)*x2=x5+x3+x2=101100 循环冗余校验码（CRC编码） 循环冗余校验CRC(Cyclic Redundancy Check)码的工作原理 在K位信息码后再拼接r位的校验码，整个编码长度为N位，这种编码又叫（N，K）码。 对于一个给定的码，可以证明存在一个最高次幂为N-K=R的多项式G(x)。根据G(x)可以生成r位校验码，而G(x)叫做这个CRC码的生成多项式。 用途