一、單位的換算
-
1字節(B)=8bit -
1KB=1024字節 -
1MB=1024KB -
1GB=1024MB -
1TB=1024GB
通信單位中 K=千 , M = 百萬
計算機單位中 K=2^10 , M= 2^20
倍數剛好是1.024的冪 ^ 為次方; /為除 ; *為乘 ; (X/X)為單位
二、計算總線數據傳輸速率
總線數據傳輸速率=時鐘頻率(Mhz)/每個總線包含的時鐘周期數*每個總線周期傳送的字節數(b)
三、計算系統速度
每秒指令數=時鐘頻率/每個總線包含時鐘周期數/指令平均占用總線周期數
平均總線周期數=所有指令類別相加(平均總線周期數*使用頻度)
控制程序所包含的總線周期數=(指令數*總線周期數/指令)
指令數=指令條數*使用頻度/總指令使用頻度
每秒總線周期數=主頻/時鐘周期
FSB帶寬=FSB頻率*FSB位寬/8
四、計算機執行程序所需時間
P=ICPIT
執行程序所需時間=編譯后產生的機器指令數*指令所需平均周期數*每個機器周期時間
五、指令碼長
定長編碼: 碼長>=log2
變長編碼:將每個碼長*頻度,再累加其和
平均碼長=每個碼長*頻度
六、流水線計算
流水線周期值等于最慢的那個指令周期
流水線執行時間=首條指令的執行時間+（指令總數－1）*流水線周期值
流水線吞吐率=任務數/完成時間
流水線加速比=不采用流水線的執行時間/采用流水線的執行時間
流水線的總時間＝（指令總數+2）*周期值
七、存儲器計算
存儲器帶寬:每秒能訪問的位數 單位ns=10-9秒
存儲器帶寬=1秒/存儲器周期(ns)*每周期可訪問的字節數
(隨機存取)傳輸率=1/存儲器周期
(非隨機存取)讀寫N位所需的平均時間=平均存取時間+N位/數據傳輸率
內存片數：（W/w）*（B/b）W、B表示要組成的存儲器的字數和位數；w、b表示內存芯片的字數和位數
存儲器地址編碼=(第二地址 – 第一地址)+1
例: [(CFFFFH-90000H)+1] / [(16K*1024)*8bit]
內存位數：log2（要編址的字或字節數）
八、Cache計算
平均訪存時間：Cache命中率 * Cache訪問周期時間 + Cache失效率 * 主存訪問周期時間
[例: (2%*100ns+98%10ns)+1/5(5%*100ns+95%*10ns)=14.7ns ]
映射時,主存和Cache會分成容量相同的組
cache組相聯映射主存地址計算
主存地址=(主存容量塊數*字塊大小)log2 (主存塊和cache塊容量一致)
例: 128*4096 = 219(27*212)
主存區號=(主存容量塊數 / cache容量塊數)log2
Cache訪存命中率=cache存取次數/(cache存取次數+主存存取次數)
九、磁帶相關性能公式
數據傳輸速率(B/s)=磁帶記錄密度(B/mm)*帶速(mm/s)
數據塊長充=B1(記錄數據所需長度)+B2(塊間間隔)
B1=(字節數/記錄)*塊因子/記錄密度
讀N條記錄所需時間:T=S(啟停時間)+R+D
R(有效時間)=(N*字節數/記錄)/傳輸速度
D(間隔時間)=塊間隔總長/帶速=[(N/塊化因子)*(塊間間隔)]/帶速
每塊容量=記錄長度*塊化系數
每塊長度=容量/(記錄密度)
存儲記錄的塊數=磁帶總帶長 / (每塊長度+每塊容量)
磁帶容量=每塊容量*塊數
十、磁盤常見技術指標計算公式
雙面盤片要*2 因為最外面是保護面又-2 N*2-2
非格式化容量＝位密度*3.14159*最內圈址徑*總磁道數
例: (250*3.141010*6400) /8/1024/1024 = 59.89MB
總磁道數=記錄面數磁道密度(外直徑-內直徑) /2
例:8面*8*(30-10) /2*10=6400
每面磁道數＝(（外徑－內徑）/2)×道密度
每道位密度不同,容易相同
每道信息量＝內徑周長×位密度
例: 10cm×10×3.14159×250 位/mm ＝78537.5 位/道
格式化容量＝每道扇區數扇區容量總磁道數
例: (16*512*6400) /1024/1024=50MB
or
格式化容量＝非格式化容量×0.8
平均傳輸速率=最內圈直徑位密度盤片轉速
例: [23.14(100/2)]2507200/60/8=1178Kb/s
數據傳輸率＝(外圈速率＋內圈速率)/2
外圈速率＝外徑周長×位密度×轉速
例:(30cm×10×3.14159×250 位/mm×120轉/秒)/8/1024＝3451.4539 KB/s
內圈速率＝內徑周長×位密度×轉速
例: (10cm×10×3.14159×250 位/mm×120轉/秒)/8/1024＝1150.4846 KB/s
數據傳輸率（3451.4539＋1150.4846）/2=2300.9693 KB/s
存取時間=尋道時間+等待時間
處理時間=等待時間+記錄處理時間
(記錄處理最少等待時間=0,最長等待時間=磁盤旋轉周期 N ms/周[-1:記錄道數 )
移動道數(或扇區)=目標磁道(或扇區)-當前磁道(或扇區)
尋道時間=移動道數*每經過一磁道所需時間
等待時間=移動扇區數*每轉過一扇區所需時間
讀取時間=目標的塊數*讀一塊數據的時間
數據讀出時間=等待時間+尋道時間+讀取時間
減少等待時間調整讀取順序能加快數據讀取時間
平均等待時間=磁盤旋轉一周所用時間的一半
自由選擇順逆時鐘時,最長等待時間為半圈,最短為無須旋轉.
平均等待時間=(最長時間+最短時間)/2
平均尋道時間=(最大磁道的平均最長尋道時間+最短時間)/2
最大磁道的平均最長尋道時間=(最長外徑+圓心)/2
十一、操作系統
虛存地址轉換(((基號)+ 段號) +頁號) * 2n（注：這里是指2的Ｎ次方） +頁內偏移
十二、網絡流量與差錯控制技術 最高鏈路利用率
a : 幀計數長度
a 可以是 傳播延遲/發一幀時間 數據速率線路長度/傳播速度/幀長 數據速率傳播延遲/幀長
停等協議最高鏈路利用率E=1/(2a+1)
W: 窗口大小
滑動窗口協議 E=W/(2a+1)
P:幀出錯概率
停等ARQ協議 E=(1-P)/(2a+1)
選擇重發ARQ協議
若W>2a+1 則E=1-P
若W<=2a+1 則E=W(1-P)/(2a+1)
后退N幀ARQ協議
若W>2a+1 則E=(1-P)/(1-P+NP)
若W<=2a+1則E=W(1-P)/(2a+1)(1-P+NP)
十三、CSMA/CD 常用計算公式
網絡傳播延遲=最大段長/信號傳播速度
沖突窗口=網絡傳播延遲的兩倍.(寬帶為四倍)
最小幀長=2*(網絡數據速率*最大段長/信號傳播速度)
例: Lmin= 2 * (1Gb/s * 1 / 200 000) =10 000bit =1250字節
十四、性能分析
吞吐率T(單位時間內實際傳送的位數)
T=幀長/(網絡段長/傳播速度+幀長/網絡數據速率)
網絡利用率E
E =吞吐率 / 網絡數據速率
十五、以太網沖突時槽
T=2(電波傳播時間+4個中繼器的延時)+發送端的工作站延時+接收站延時
即T= 2* (S/0.7C) + 2*4Tr+2Tphy
T= 2S/0.7C+2Tphy+8Tr
S= 網絡跨距
0.7C=電波在銅纜的速度是光波在真空中的0.7倍光速
Tphy=發送站物理層時延
Tr= 中繼器延時
十六、快速以太網跨距
S = 0.35C (Lmin /R – 2 Tphy -8Tr)
十七、令牌環網
傳輸時延= 數據傳輸率 * (網段長度/傳播速度)
例: 4Mb/s*(600米/200米/us)us = 12比特時延 (1us=10-6秒)
存在環上的位數 = 傳播延遲(5us/km) * 發送介質長度 * 數據速率 + 中繼器延遲
十八、路由選擇
包的發送 = 天數 * 24小時(86400秒) * 每秒包的速率 = *** == 2 *
十九、IP地址及子網掩碼計算（重點）
可分配的網絡數 = 2^網絡號位數
網絡中最大的主機數 = 2^主機號位數-2 例: 10位主機號 = 2^10 -2 =1022
IP 和網絡號位數 取子網掩碼
例:
IP : 176.68.160.12
網絡位數: 22
子網: ip->二進制->網絡號全1,主機為0->子網前22為1,后為0 = 255.255.252.0
二十、Vlsm復雜子網計算
Ip/子網編碼
1.取網絡號. 求同一網絡上的ip
例 : 112.10.200.0/21 前21位->二進制->取前21位相同者
(ip) /(子網)
2.路由匯聚
例 : 122.21.136.0/24 和 122.21.143.0/24 判斷前24位->二進制->取前24位相同者
10001000 10001111
二十一、系統可靠性:
串聯: R = R1*R2*....RX
并聯: R = 1 - (1-R1)(1-R2)...(1-RX)
二十二、pcm編碼
取樣: 最高頻率*2
量化: 位數=log2^級數
編碼量化后轉成二進制
二十三、海明碼信息位:
k=冗余碼
n=信息位
2^k-1 >= n+k
二十四、數據通信基礎
信道帶寬
模擬信道 W= 最高頻率 f2 –最低頻率 f1
數字信道 為信道能夠達到的最大數據速率.
有噪聲
香農理論 C(極限數據速率b/s) = W(帶寬)*log2(1+S/N(信噪比))
信噪比 dB(分貝) = 10*log10 S/N S/N= 10^(dB / 10)
無噪聲
碼元速率 B = 1 / T秒(碼元寬度)
尼奎斯特定理最大碼元速率 B = 2*W(帶寬)
一個碼元的信息量 n = log2 N (碼元的種類數)
碼元種類
數據速率 R (b/s) = B(最大碼元速率/波特位) * n(一個碼元的信息量/比特位) = 2W * log2 N
二十五、交換方式傳輸時間
鏈路延遲時間 = 鏈路數 * 每鏈路延遲時間
數據傳輸時間 = 數據總長度 / 數據傳輸率
中間結點延遲時間 = 中間結點數 * 每中間結點延遲時間
電路交換傳輸時間 = 鏈路建立時間 + 鏈路延遲時間 + 數據傳輸時間
報文交換傳輸時間 = (鏈路延時時間 + 中間結點延遲時間 + 報文傳送時間) * 報文數
分組交換
數據報傳輸時間 = (鏈路延時時間 + 中間結點延遲時間 + 分組傳送時間) * 分組數
虛電路傳輸時間 = 鏈路建立時間 + (鏈路延時時間 + 中間結點延遲時間 + 分組傳送時間) * 分組數
信元交換傳輸時間 =鏈路建立時間 + (鏈路延時時間 + 中間結點延遲時間 + 分組傳送時間) * 信元數
二十六、差錯控制
CRC計算
信息位( K )轉生成多項式 = K-1 ? K(x)
例:
K = 1011001 = 7 位 – 1 = 從6開始
= 1*x^6 + 0*x^5 +1*x^4 + 1*x^3 + 0*x^2 +0*x^1 + 1*x^0
= x6+x4+x3+1
冗余位( R )轉生成多項式 = 和上面一樣
生成多項式轉信息位(除數) = 和上面一樣.互轉.
例: G(x) = x3+x+1 = 1*x^3 + 0*x^2 + 1*x^1 +1*x^0 = 1011
-
原始報文后面增加”0”的位數. 和多項式的最高冪次值一樣 -
生成校驗碼的位數和多項式的最高冪次值一樣 -
計算CRC校驗碼,進行異或運算(相同=0,不同=1)
二十七、網絡評價
網絡時延= 本地操作完成時間和網絡操作完成時間之差
吞吐率計算
吞吐率= (報文長度*(1-誤碼率)) / ((報文長度/線速度) + 報文間空閑時間
吞吐率估算
吞吐率 = 每個報文內用戶數據占總數據量之比 * (1 – 報文重傳概率) * 線速度
吞吐率 = 數據塊數 / (響應時間 – 存取時間)
響應時間 = 存取時間 + (數據塊處理 / 存取及傳送時間 * 數據塊數)
數據塊處理/存取及傳送時間 = (響應時間 – 存取時間) / 數據塊數
有效資源利用率計算
有效利用率= 實際吞吐率 / 理論吞吐率
例: = (7Mb/s * 1024 *1024 *8) / (100Mb/s *1000 *1000 )= 0.587
二十八、組網技術
(adsl)計算文件傳輸時間
T = (文件大小/*換算成bit) / (上行或下行的速度 Kb) /以mb速度/
如24M 512kb/s T= (24*1024*1024*8) / (512*1000)=393秒
