🏷️ 知识点：CHS地址
用户程序发出磁盘 I/O 请求后，系统的处理流程是：用户程序→系统调用处理程序→设备驱动程序→中断处理程序。其中，计算数据所在磁盘的柱面号、磁头号、扇区号的程序是（ ）。
A.用户程序
B.系统调用处理程序
C.设备驱动程序
D.中断处理程序
[tag_link] 正确答案：C计算磁盘号、磁头号和扇区号的工作是由 设备驱动程序 完成的。题中的功能因设备硬件的不同而不同，因此应由厂家提供的设备驱动程序实现。
某计算机系统中的磁盘有 300 个柱面，每个柱面有 10 个磁道，每个磁道有 200 个扇区，扇区大小为 512B。文件系统的每个簇包含 2 个扇区。请回答下列问题：
(1) 磁盘的容量是多少？
(2) 假设磁头在 85 号柱面上，此时有 4 个磁盘访问请求，簇号分别为 100260、60005、101660 和 110560。若采用最短寻道时间优先 (SSTF) 调度算法，则系统访问簇的先后次序是什么？
(3) 第 100530 簇在磁盘上的物理地址是什么？将簇号转换成磁盘物理地址的过程是由 I/O 系统的什么程序完成的？
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1）磁盘容量 = 磁盘的柱面数每个柱面的磁道数每个磁道的扇区数每个扇区的大小 =(300×10×200×512/1024)KB=3×105KB。
2）磁头在 85 号柱面上，对 SSTF 算法而言，总是访问当前柱面距离最近的地址。注意每个簇包含 2 个扇区，通过计算得到，85 号柱面对应的簇号为 85000～85999。通过比较得出，系统最先访问离 85000～85999 最近的 100260，随后访问离 100260 最近的 101660，然后访问 110560，最后访问 60005。顺序为 100260、101660、110560、60005。
3）参考 CHS 地址，第 100530 簇在磁盘上的物理地址由其所在的柱面号、磁道号、扇区号构成。柱面号= ⌊簇号/每个柱面的簇数⌋ = ⌊100530/(10×200/2)⌋ = 100。磁道号 = ⌊(簇号%每个柱面的簇数)/每个磁道的簇数⌋ = ⌊530/(200/2)⌋ = 5。扇区号 = 扇区地址%每个磁道的扇区数 = (530×2) % 200 = 60。将簇号转换成磁盘物理地址的过程由磁盘驱动程序完成。
假设某磁盘驱动器中有4个双面盘片，每个盘面有20000个磁道，每个磁道有500个扇区，每 个扇区可记录512字节的数据，盘片转速为7200rpm ( 转/分),平均寻道时间为5ms, 请回答下列问题。
(1)每个扇区包含数据及地址信息，地址信息分为3个字段，这3个字段的名称格式什么?对于该磁盘， 各字段至少占多少位?
(2)一个扇区的平均访问时间约为多少?
(3)若采用周期挪用DMA 方式进行磁盘与主机之间的数据传送，磁盘控制器中的数据缓冲区大小为64位， 则在一个扇区读写过程中，DMA 控制器向CPU 发送了多少次总线请求?若CPU 检测到DMA 控制器的 总线请求信号时也需要访问主存，则DMA 控制器是否可以获得总线使用权?为什么?
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1）符号标志 SF 表示运算结果的正负性，因此 SF = F 15 对于加法运算 A + B → F ，若 A 、 B 为负，且 F 为正，则说明发生溢出：或者，若 A 、 B 为正， 且 F 为负，也说明发生溢出。因此，加运算时，溢出标志 OF = A 15 ⋅ B 15 ⋅ F 15 + A 15 ⋅ B 15 ⋅ F 15 。 对于减法运算 A − B → F ，若 A 为负、 B 为正，且 F 为正，则说明发生溢出：或者，若 A 为正、 B 为负，且 F 为负，也说明发生溢出。因此，减运算时，溢出标志 OF = A 15 ⋅ B 15 ⋅ F 15 + A 15 ⋅ B 15 ⋅ F 15 。 2）因为在单总线结构中，每一时刻总线上只有一个数据有效，而 ALU 有两个输入端和一个 输出端。因此，当 ALU 运算时，需要先用暂存器 Y 缓存其中一个输入端的数据，再通过 总线传送另一个输入端的数据。与此同时，ALU 的输出端产生运算结果，但由于总线正 被占用，因此需要暂存器 Z，以缓存 ALU 的输出端数据。 3）由图可知，rs 和 rd 都是 4bit，因此 GPRs 中最多有 2 4 = 16 个通用寄存器；rs 和 rd 来自指令寄 存器 IR；rd 表示寄存器编号，应连接地址译码器。 4）取指阶段需要根据程序计数器 PC 取出主存中的指令，并将指令写入指令寄存器 R 中。控制 信号序列如下： ①PCout,MARin // 将指令的地址写入 MAR ②Read // 读主存，并将读出的数据写入 MDR ③MDRout,Rin // 将 MDR 的内容写入指令寄存器 R 步骤①需要 1 个时钟周期，步骤②需要 5 个时钟周期，步骤③需要 1 个时钟周期，因此取指 令阶段至少需要 7 个时钟周期。 5）图中控制信号由控制部件（CU）产生。指令寄存器 IR 和标志寄存器 FR 的输出信号会连 到控制部件的输入端。 44 假设某磁盘驱动器中有 4 个双面盘片，每个盘面有 20000 个磁道，每个磁道有 500 个扇区，每个扇区可记录 512 字节的数据，盘片转速为 7200rpm（转/分），平均寻道时间为 5ms，请回答下列问题。
(1) 每个扇区包含数据及地址信息，地址信息分为 3 个字段，这 3 个字段的名称格式什么？对于该磁盘，各字段至少占多少位？
(2) 一个扇区的平均访问时间约为多少？
(3) 若采用周期挪用 DMA 方式进行磁盘与主机之间的数据传送，磁盘控制器中的数据缓冲区大小为 64 位，则在一个扇区读写过程中，DMA 控制器向 CPU 发送了多少次总线请求？若 CPU 检测到 DMA 控制器的总线请求信号时也需要访问主存，则 DMA 控制器是否可以获得总线使用权？为什么？ CHS地址 DMA 查看答案与解析 收藏