1、存儲(chǔ)器系統(tǒng)的層次架構(gòu)
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器被組織城一個(gè)金字塔的層次結(jié)構(gòu)。
自上而下為:CPU 內(nèi)部寄存器、芯片內(nèi)部高速緩存(cache)、芯片外部高速緩存(SRAM、SDRAM、DRAM)、
主存儲(chǔ)器(FLASH、EEPROM)、外部存儲(chǔ)器(磁盤(pán)、光盤(pán)、CF 卡、SD 卡)和遠(yuǎn)程二級(jí)存儲(chǔ)器(分布式文件系統(tǒng)、
WEB 服務(wù)器),6個(gè)層次的結(jié)構(gòu)。
上述設(shè)備從上而下,依次速度更慢、容量更大、訪問(wèn)頻率更小,造價(jià)更便宜。
2、高速緩存(cache)
工作原理(參照教程126頁(yè),博客畫(huà)不了圖):主要利用了程序的局部性特點(diǎn)。
地址映象是指把主存地址空間映象到cache 的地址空間。
地址變換是指當(dāng)程序或數(shù)據(jù)已經(jīng)裝入到cache 后,在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,把主存地址如何編程cache 空
間的地址。
常用的地址映象和地址變換的方式有:(教程127頁(yè))
直接映象和變換:速度快,造價(jià)低,但有局限性,不能充分利用cache 的好處。
組相聯(lián)地址映象和變換:速度稍慢但是命中率高。
全相聯(lián)地址映象和變換:可以任意映射。
常用的cache 替換算法:輪轉(zhuǎn)法和隨機(jī)替換算法。
高速緩存的分類(lèi):
統(tǒng)一cache 和獨(dú)立的數(shù)據(jù)/指令cache
寫(xiě)通cache 和寫(xiě)回cache
讀操作分配cache 和寫(xiě)操作分配cache
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