信息安全系统设计基础第七周学习总结

6.1存储技术

   6.1.1随机访问存储器

        1.SRAM（静态RAM）

             特点：更快，更贵。它将每个为存储在一个双稳态的存储器单元里，可以无限期地保存在两个不同的电压配置或状态之一。只要有电，它就会永远保存它的值。

             用途：作为高速缓存存储器，既可以在CPU芯片上，也可以在其之下。

           2.DRAM（动态RAM）

             特点：它将每个位存储为对一个电容充电。它必须周期性地通过读出，然后重写来刷新存储器的每一位。它对干扰相对敏感。

             用途：主存及图形系统的帧缓冲区

   6.1.2磁盘存储

        2.磁盘容量

            记录密度：（位/英寸）磁道一英寸的段中可以放入的位数

            磁道密度：（道/英寸）从盘片中心出发半径上一英寸的段内可以有的磁道数

            面密度：（为/平方英寸）记录密度*磁道密度

            磁盘容量   =  (字节数/扇区) * （平均扇区数/磁道）*（磁道数/表面）*（表面数/盘片）*（盘片数/磁盘）

          3.磁盘操作

            访问时间=寻道时间+旋转时间+传送时间

            旋转时间：最大旋转延迟=（1/旋转速率）*（60sec*1000ms/sec）

                      平均旋转延迟=（1/2） * 最大旋转延迟

            传送时间：平均传送时间=（1/旋转速率）*（60sec*1000ms/sec）*（1/平均扇区数/磁道）

6.2局部性

   良好的时间局部性：重复引用同一个变量

    良好的空间局部性：一个连续向量中，每隔k个元素进行访问，被称为步长为k的引用模式。

                      步长越小，空间局部性越好。

    取指令的良好时空局部性：循环。循环体越小，循环迭代次数越多，局部性越好。

6.3存储器层次结构

   6.3.1存储器层次结构中的缓存

        存储器层次结构中心思想：本层的存储设备作为下一层更大更慢设备的缓存。

          1.缓存命中：当程序需要下一层的某个数据对象d时，他会先在当前层的一个块中寻找d。如果d刚好在当前层中，那么就发生了缓存命中。

6.4高速缓存存储器

   早期计算机系统存储层次三层：CPU寄存器、DRAM主存储器、磁盘存储

    CPU和主存之间的速度差距在不断增大。

    6.4.1通用的高速缓存存储器结构

        假设一个计算机系统，每个存储器地址有m位，形成M=2^m个不同地址。然后，被组织成：

           S=2^s个高速缓存组

           每个组包含E个高速缓存行

           每行由B=2^b字节的数据块组成。一个有效位指明信息，t=m-(b+s)个标记位标识此行中的块。

           高速缓存容量C=S*E*B

           高速缓存块：一个固定大小的信息包，在高速缓存和主存之间来回传送

           高速缓存行：高速缓存中存储块以及其他信息的容器

           高速缓存组：一个或多个行的集合

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

参考资料：《深入理解计算机系统》（第2版）