文件存储 hdfs 文件存储容量计算公式

文章目录

• 1 概述

• 1.1 主存储器图示
• 1.2 专业术语解释

• 2 容量计算

• 2.1 存储单元个数
• 2.2 存储容量
• 2.3 所需芯片数

• 3 扩展

• 3.1 网工软考真题

1 概述

容量计算

按位计算(b，bit)：存储容量 = 存储单元个数 * 存储字长

按字节计算(B，Byte)：存储容量 = 存储单元个数 * 存储字长 / 8

单位转换：1 字节 = 8 位，即 1 Byte = 8 bit

1.1 主存储器图示

1.2 专业术语解释

术语	描述
存储地址寄存器 MAR	MAR 位数 = 地址总线根数，决定了 存储单元的个数
存储数据寄存器 MDR	MDR 位数 = 数据总线根数，决定了 存储字长
存储元	存储一位二进制代码的基本单元电路
存储单元	若干个 存储元 组成
存储单元地址	给 存储单元 按顺序给定的地址编号
存储字	存储单元 中的一连串二进制代码组合
存储字长	存储字 的长度（位数），单位：bit

其中：
存储单元个数 = 2 ^{MAR 位数} = 2 ^{地址总线根数}，单位：个
存储字长 = MDR 位数 = 数据总线根数，单位：bit

2 容量计算

2.1 存储单元个数

• 存储单元个数 = 末地址 - 首地址 + 1

【例题】存按字节编址，地址从 A4000H 到 CBFFFH，共有 （ ? ） 个字节。

根据公式 存储单元个数 = 末地址 - 首地址 + 1 可知
存储空间 = $CBFFFH - A4000H + 1 = 28000H$ = 0010 1000 0000 0000 0000 B = 160 KB
注：$1 KB = 2^{10} B$

2.2 存储容量

计算方式	计算公式	单位
按 位 计算	存储容量 = 存储单元个数 × 存储字长	比特、bit、b
按 字节 计算	存储容量 = 存储单元个数 × 存储字长/8	字节、Byte、B

【例题】一个存储器有 16 根地址线，8 根数据线，求此存储器存储容量？
按位计算：$2^{16} × 8$ = $2^{16}$ 个 × $2^{3}$ = $2^{19}b$ = $512 kb$
按字节计算：$2^{16} × 8 / 8 = 2^{16} bit = 64 KB$

单位换算：
1 字节 = 8 位，即 1 Byte = 8 bit
$1 kb = 2^{10} b = 1024 b$

2.3 所需芯片数

• 所需芯片数 = 存储空间 / 存储容量

【例题】内存按字节编址，地址从A4000H到CBFFFH，共有 （160 K） 个字节。若用存储容量为 32K×8bit 的存储芯片构成该内存，至少需要 （ ? ） 片。

根据公式 所需芯片数 = 存储空间 / 存储容量 可知
所需芯片数 = $\frac{160K * 8 bit}{32K * 8 bit} = 5$

3 扩展

3.1 网工软考真题

[2007下半年-4] 若内存地址区间为 4000H ~ 43FFH，每个存储单元可存储 16 位二进制数，该内存区域由 4 片存储器芯片构成，则构成该内存所用的存储芯片的容量是（C）？
A.512 × 16 bit
B.256 × 8 bit
C.256 × 16 bit
D.1024 × 8 bit

参考答案：C
考点 ①：每片芯片的容量 = 芯片总容量 / 芯片个数
考点 ②：芯片总容量 = 存储单元个数 × 存储字长
考点 ③：存储单元个数 = 终止地址 - 起始地址 + 1

存储单元个数 = $43FFH - 4000H + 1 = 400H = 2^{10} = 1024$
存储字长 = $16 bit$
芯片总容量 = $1024 * 16 bit$
每片芯片容量 = $(1024 * 16 bit) / 4 = 256 * 16 bit$

【2004下半年-1,2】内存按字节编址，地址从A4000H到CBFFFH，共有 （1） 个字节。若用存储容量为32K×8bit的存储芯片构成该内存，至少需要 （2） 片。
(1) A.80K
　 B.96K
　 C.160K
　 D.192K
(2) A.2
　 B.5
　 C.8
　 D.10

参考答案：1=C，2=B
存储单元个数 = 终止地址 - 起始地址 + 1，可知
存储单元个数 = CBFFFH - A4000H + 1 = 28000H = 0010 1000 0000 0000 0000 = 160K

芯片个数 = 芯片总容量 / 每片芯片的容量，可知
芯片个数 = (160K * 8bit) / (32K * 8bit) = 5