软件设计师之计算机组成原理与体系结构(4)存储系统

  • 层次化存储结构


软件设计师之计算机组成原理与体系结构(4)存储系统


速度是从上到下减慢,容量是从上到下增大。


cache是可以去掉的,它存的一部分是内存的东西,这部分极小。但就是因为这一小部分,速度变得极快,成百倍增长。原因是因为有局部性原理;


  • Cache—概念


    • Cache的功能:提高CPU数据输入输出的速率,突破冯诺依曼瓶颈,即CPU与存储系统间数据传送带宽限制。


    • 在计算机的存储系统体系中,Cache是访问速度最快的层次。


      • 以下存储器速度最快的是哪一个?


      • 有寄存器的情况下选寄存器,没有就要考虑选Cache


    • 使用Cache改善系统性能的依据是程序的局部性原理。


软件设计师之计算机组成原理与体系结构(4)存储系统


  • 局部性原理


计算机在处理相关的数据和程序的时候一般都会有某一个时段集中的去访问一些指令或者说某一时段集中的去读取某一空间的数据,这样的特性就是局部性原理。


采用这种多级存储体系,来解决存储的量和速度的一种解决方案。


    • 时间局部性


    • 空间局部性


    • 工作集理论:工作集是进程运行时被频繁访问的页面集合



  • 主存的分类


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 内存属于随机存取存储器,该类型一旦断电,信息就直接消失了。而只读存储器断电仍然能存储信息


  • 主存的编址


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8 * 4: 8个地址空间,4个bit位的信息。


  • 例题:


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高减低+1。H代表16进制。1024 = 2 ^ 10 (C7FFF-AC000)/1024 答案为112


112K * 16 = 28 * 16k * X 求除X即可。答案为4


  • 磁盘结构与参数


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    • 存取时间 = 寻道时间 + 等待时间(平均定位时间 + 转动延迟)


    • 注意:寻道时间是指磁头移动到磁道所需的时间,等待时间为等待读写的扇区转到磁头下方所用的时间。
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