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;

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