【计组】存储系统

主存

结构

位数关系

MDR=数据线宽度

MAR=地址线宽度

数据线宽度与机器字长

MDR与存储字长

MAR与主存容量

线与引脚

普通存储器

DRAM

地址线复用

行列选通线代替片选

编址方式

按字节编址

按字编址

按半字编址

扩展

字扩展

增加存储单元（存储字）个数

逻辑上组成组

地址高位用于片选

位扩展

增加存储字长

逻辑上黏在一起

无需片选

和低位交叉编址的同时启动类似

字位扩展

存储周期与总线周期（多模块存储器）

边界对其

K字节的数据的起始地址必须是K的倍数

大端和小端

大端

• 数据高位放在地址低位
• 与阅读顺序一致
• 高字节为字地址

小端

• 数据高位放在地址高位
• 与阅读顺序相反
• 低字节为字地址

Cache

原理

地址结构

普通主存地址

直接映射

组相连

全相连

cache行的内容

访存过程

1.CPU给出主存地址

2.根据主存地址中间的cache行号字段找到对应的cache行

3.对比cache行和主存地址的cache位，并观察cache行的有效位

平均访问时间

p*Tc+(1-p)*(Tc+Tm)

Tc+(1-p)Tm

写策略

写命中

全写法

同时写cache和主存

回写法

信息只被写入cache而不写入主存

只有此块被替换出时才写回主存

写不命中

写分配法

先在主存块中更新相应存储单元，然后分配一个cache行，更新主存块进去

非写分配法

仅更新主存单元而不装入主存块到cache中

命中率

如果每个对象按顺序访问并且不会回头，在cache发生替换之前可以只分析一个块的命中率来代替整体

注意访问的对象是否能把cache塞满，或者放不下时会塞满cache几轮，因为替换算法会影响到后续的命中率

虚拟内存

虚拟存储的原理

虚拟地址空间

虚页号+页内地址

地址连续

每个进程的虚拟地址空间一样大

主存地址空间

实页号（页框号）+页内地址

同一个进程的某些存储单元的主存地址通常不连续

地址转换的过程

磁盘

结构

磁头

柱面

扇区

平均存取时间

寻道时间+旋转延迟时间+传输时间