第七周

存储器层次结构

• 存储技术

  1. 三种常见存储技术：

     RAM：包括SRAM和DRAM，静态比动态更快，也贵得多。SRAM用来作为高速缓存存储器，DRAM作为主存以及图形系统的存储器层次结构存储器层次结构帧缓冲区；

     ROM：有PROM，EPROM，EEPROM，FLASH；

     磁盘：广为应用的保存大量数据的存储设备。

  2. 磁盘：

     结构：由盘片构成，每个盘片有两面或者成为表面，覆盖着磁性记录材料。盘片中央有可以旋转的主轴，每个表面由一组成为磁道的同心圆组成，每个磁道被划分为一个扇区；

     有时，我们称磁盘为旋转磁盘。使之区别于基于闪存的固态磁盘；

     磁盘容量：见书P391

     访问时间：寻道时间，旋转时间，传送时间；

  3. 总线：

     数据总线、控制总线、地址总线；

     系统总线、存储总线、I/O总线（P395图）；

• 局部性

  1. 局部性原理：

     倾向于引用临近于其他最近引用过的数据项的数据项，或数据项本身的倾向性。

  2. 数据引用局部性：

     顺序引用模式：步长为1的引用模式；

     一个连续向量中，每个k个元素记性访问，就被称为步长为k的引用模式；

     双重嵌套循环按照行优先顺序读数组元素。

  3. 取指令局部性：

     当程序执行时，CPU只从存储器中读取它的指令，CPU绝不会重写或修改这些指令。

• 存储器层次结构

  1. 存储层次结构：

     书P405图；

     利用局部性原理；

  2. 中心思想：

     每层存储设备都是下一层的缓存；

• 高速缓存存储器

  1. 高速缓存结构：

     可以用元组（S,E,B,m）来描述；

     大小：C=SEB；

  2. 映射：

     每个组只有一行的高速缓存成为直接映射的高速缓存；

  3. 高速缓存行、组和块的区别:

     P423页旁注；

  4. 缓存管理：缓存大小、块大小、相联度、写策略等；