通用计算机存储系统,[软考]计算机系统基础——存储系统

内存编址：存储器由一块块的空间(存储单元)组成，为了方便寻找到每一块空间，我们需要对每一个空间进行标识。

内存容量：存储器的大小。内存容量=每个芯片容量*芯片个数。每个芯片容量=一个地址代表的容量*编址总数。

数据总线：计算机一次处理n位的数据，则数据总线的长度为n。注意的是，数据总线的长度并不一定代表一个地址的长度。

字：和数据总线紧密相关。数据总线有几位，则一个字就有多少位组成。如64位计算机，表示一次可以处理64位数据，则1个字就是64位。

地址总线：假如需要n位二进制数来表示所有的地址，则地址总线的个数为n。

Cache：在CPU的所有操作中，访问内存是最频繁的操作。由于一般微机中的主存储器的工作速度比CPU低一个数量级，加上CPU的所有访问都要通过总线这个瓶颈，所以缩短存储器的访问时间是提高计算机速度的关键。采用在CPU喝内存之间加高速缓冲存储器cache的办法较好的解决的这一问题。简单来说cache是为了解决高速运行的CPU和主存储器之间速度不匹配的问题。

cache的性能：CPU在访问内存时，首先判断所要访问的内容是否在cache中，如果在，就成为“命中”，此时CPU直接从cache中调用该内容；否则就成为“不命中”，CPU只好去内存中调用所需的子程序或指令了。CPU不但可以直接从cache中读出内容，也可以直接往其中写入内容。由于cache的存取速度相当快，使得CPU的利用率大大提高，进而使整个系统的性能得以提升。如果以Hc为代表对caceh的访问命中率，tc为cache的存取时间，tm为主存的访问时间，则cache的平均访问时间ta=Hctc+(1-Hc)tm

写策略：因为cache的内容是部分主存内容的副本，应该与主存内容保持一致，而CPU对cache的写入更改了cache的内容，如何与主存内容保持一致就有几种操作工作方式可供选择

1、写回法(write——back)

当CPU对cache写命中时，只修改cache的内容不立即写入主存，只当此行被换出时才写回主存。这种策略使cache在CPU和主存之间不仅在读方向而且在写方向上都起到高速缓存作用。

2、写直达法(write——through)

又称全写法，写透。是当cache写命中时，cache与主存同时发生写修改。

3、标记法

数据进入cache后，有效位置1，当CPU对该数据修改时，数据只写入主存并将该有效位置0。要从cache中读取数据时要测试其有效位，若为1则直接从cache中读取，否则从主存中读取。

磁盘存储器结构：

总线：总线(Bus)是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线。

按照总线相对应CPU或其他芯片的位置可分为：

1、内部总线：寄存器之间和算数逻辑不见ALU与控制不见之间传输数据所用的总线。

2、外部总线：CPU与内存和I/O设备接口之间的通讯