第六章存储器层次结构
第六章 存储器层次结构
参考资料http://www.cnblogs.com/hyq20135317/ 韩玉琪的博客
存储器系统是一个线性的字节数组。是一个具有不同容量、成本和访问时间的存储设备的层次结构。
分类：1.靠近CPU的高速缓存存储器； 2.相对慢速的主存储器
存储器层次结构:指令制定期间——0周期；
高速缓存中——1-30个周期；
主存中——50-200个周期；
磁盘上——几千万个周期。
基本属性——局部性：多次访问相同数据项集合。
存储技术：1.SRAM存储器
2.DRAM存储器
3.ROM存储器
4.旋转的个固态的硬盘
6.1 存储技术
- 随机访问存储器（RAM）
分类：静态（SRAM）——双稳态的（摆钟的左右两边状态）
动态（DRAM）——对干扰敏感
传统DRAM——分成d个超单元
存储器模块：1.双列（DIMM） 2.单列（SIMM）
增强的DRAM：快页模式
扩展数据输出
双倍数据速率通过不
非易失性存储器
访问主存——总线事务、读事务、写事务
- 磁盘存储
盘片：表面*2+磁道+扇区（512bety）+间隙+主轴
旋转速率（5400-15000r/min）
容量=字节数*平均扇区数*磁道数*表面数*盘片数
扇区的访问时间=寻道时间+旋转时间+传送时间
- 逻辑磁盘块三元组：盘面、磁道、扇区——唯一表示物理扇区
- 固态硬盘
6.2 局部性
- 对程序数据的引用：步长为k的引用模式、行优先顺序
- 取指令
6.3 存储器层次结构
- 缓存：高速缓存——高速缓存cash是一个小而快速的存储设备，它作为存储在更大、更慢的设备中的数据对象的缓冲区域。使用高速缓存的过程称为缓存。
- 缓存命中：当前存储在第k层的一个块中查找，刚好缓存在第k层中
缓存不命中种类：1）.强制性不命中（冷缓存）——放置策略
2）.冲突不命中
- 缓存管理
6.4 高速缓存存储器
L1高速缓存：位于CPU寄存器文件和主存之间，访问速度2-4个时钟周期
L2高速缓存：位于L1高速缓存和主存之间，访问速度10个时钟周期
L3高速缓存：位于L2高速缓存和主存之间，访问速度30或40个时钟周期
1. 通用的高速缓存存储器结构
m：每个存储器地址有m位，形成M=2^m个不同的地址
S：这个数组中有S=2^s个高速缓存组
E：每个组包含E个高速缓存行
B：每个行是由一个B=2^b字节的数据块组成的
参考资料：http://www.cnblogs.com/hyq20135317/p/4905723.html
