Читать «Архитектура компьютера» онлайн - страница 140

11. Компьютер может содержать 1 073 741 824 байт памяти. Почему разработчики выбрали такое странное число вместо какого-нибудь хорошо запоминающегося, например, 1 000 000 000?

12. Придумайте 7-разрядный код Хэмминга с битами четности для разрядов от 0 до 9.

13. Придумайте код для разрядов от 0 до 9 с интервалом Хэмминга, равным 2.

14. В коде Хэмминга некоторые биты «теряются» в том смысле, что они используются для проверки и не несут никакой информации. Какой процент пустых битов содержится в посланиях, полная длина которых (данные плюс биты проверки) составляет 2ⁿ — 1? Сосчитайте значение этого выражения при n от 3 до 10.

15. Расширенные ASCII-символы представляются 8 битами. Соответствующая кодировка каждого символа по Хэммингу может быть представлена цепочкой из трех шестнадцатеричных цифр. Закодируйте следующий расширенный ASCII-текст из пяти символов с использованием кода Хэмминга с контролем четности: «Earth». Представьте свой ответ в виде цепочки шестнадцатеричных цифр.

16. Следующая цепочка шестнадцатеричных цифр кодирует расширенные ASCII-символы с использованием кода Хэмминга с контролем четности: 0D3 DD3 0F2 5C1 1C5 CE3. Декодируйте эту строку и запишите исходные символы.

17. Диск, изображенный на рис. 2.16, имеет 1024 сектора на дорожке и скорость вращения 7200 оборотов в минуту. Какова скорость передачи данных на одной дорожке?

18. Компьютер содержит шину с временем опроса 5 нс. За один цикл опроса он может считать из памяти или записать в память 32-разрядное слово. Компьютер имеет диск Ultra4-SCSI, который использует шину и передает информацию со скоростью 160 Мбайт/с. Центральный процессор обычно вызывает из памяти и выполняет одну 32-разрядную команду каждые 25 нс. На сколько диск замедляет работу процессора?

19. Представьте, что вы пишете программное обеспечение для той части операционной системы, которая отвечает за управление диском. Диск логично представляется как последовательность блоков от 0 на внутренней стороне до какого-либо максимума снаружи. При создании файлов вам приходится выделять память в свободных секторах. Вы можете двигаться от наружного края внутрь или наоборот. Имеет ли значение, какую стратегию выбрать? Поясните свой ответ.

20. Сколько времени занимает считывание диска с 10 000 цилиндрами, каждый из которых содержит 4 дорожки по 2048 секторов? Сначала считываются все сектора дорожки 0, начиная с сектора 0, затем все сектора дорожки 1, начиная с сектора 0 и т. д. Оборот совершается за 10 мс, поиск между соседними цилиндрами занимает 1 мс, а в случае расположения считываемых данных в разных частях диска — до 20 мс. Переход от одной дорожки цилиндра к другой происходит мгновенно.

21. RAID-массив уровня 3 может исправлять одиночные битовые ошибки, используя только один диск четности. Тогда для чего нужен RAID-массив уровня 2? Он ведь тоже может исправлять одиночные ошибки, но использует при этом несколько дисков.

22. Какова точная емкость (в байтах) диска CD-ROM типа 2, содержащего данные на 80 минут (нестандартный объем)? Какова емкость пользовательских данных на диске типа 1?