#20145303 《信息安全系统设计基础》第7周学习总结（1）

20145303 《信息安全系统设计基础》第7周学习总结（1）

教材学习内容总结

6.1 储存技术

•随机访问储存器（RAM）分位两类:静态RAM(SRAM)、动态（DRAM）
•SRAM特点与应用：每个位储存在一个双稳态的储存器单元里，每个单元是用一个六体管电路来实现的；较快而且较贵，一个桌面系统的SRAM不会超过几兆字节；对干扰不敏感；只要有供电，就会保持不变；用来作为高速缓存存储器，既可以在cpu上，也可以在cpu下。
•DRAM特点与应用：每个位储存为对一个电容的充电，每个单元由一个电容和一个访问晶体管组成；较慢但便宜，一个桌面系统的DRAM有几百或几千兆字节；对干扰敏感；需要刷新；用来作为主存以及图形系统的帧缓冲区。
•PRAM(可编程RAM)：只能被编程一次
•可编程可擦写RAM(EPRAM)：能够被编程的次数的数量级可以达到10^5数量级
•闪存（flash memory）:是一类非易失性储存器，基于EEPROM
•磁盘结构：
盘片：磁盘是有盘片组成，每个盘片有两面或者称为表面，中央有一个主轴；
磁道：每个表面是由一组称为磁道的同心圆组成的；
扇区：每个磁道被划分为一组扇区，每个扇区包含相等数量的数据位；
间隙：扇区由一些间隙分隔开，这些间隙中不存储数据位，间隙储存标识扇区的格式化位；
柱面：来描述多个盘片驱动器的构造，柱面是所有盘片表面上到主轴中心距离相等的磁道的集合
•磁盘驱动器：磁盘是有一个或多个叠放在一起的盘片组成的，它们被封装在一个密封的包装里，整个装置通常称为磁盘驱动器，我们通常称为磁盘
•磁盘容量：一个磁盘上可以记录的最大位数，简称为容量。它由记录密度、磁道密度、面密度决定的
•访问时间：由寻道时间、旋转时间、传送时间决定
•逻辑磁盘块：磁盘中有一个小的硬件／固件设备，称为磁盘控制器，维护着逻辑块号和实际磁盘扇区之间的数据到主存
•总线：是指计算机设备和设备之间传输信息的公共数据通道。总线是连接计算机硬件系统内多种设备的通信线路，它的一个重要特征是由总线上的所有设备共享，可以将计算机系统内的多种设备连接到总线上
数据总线DB：用来传送数据信息，是双向的。CPU既可通过DB从内存或输入设备读入数据，又可通过DB将内部数据送至内存或输出设备。DB的宽度决定了CPU和计算机其他设备之间每次交换数据的位数
地址总线AB：用于传送CPU发出的地址信息，是单向的。传送地址信息的目的是指明与CPU交换信息的内存单元或I/O设备
控制总线CB：用来传送控制信号、时序信号和状态信息等
•系统总线：用来传送数据信息的信号线，这些数据信息可以是原始数据或程序
存储总线：是指中央处理器CPU通过存储总线和主存储器和高速显卡传输数据
I/O 总线：是用来传送控制信息的信号线，这些控制信息包括CPU对内存和I/O接口的读写信号，I/O接口对CPU提出的中断请求或DMA请求信号，CPU对这些I/O接口回答与响应信号，I/O接口的各种工作状态信号以及其他各种功能控制信号

6.2 局部性

•局部性原理：一个编写良好的计算机程序常常具有良好的局部性。也就是说，它们倾向于引用邻近于其他最近引用过的数据项的数据项，或者最近引用过的数据项本身。这种倾向性被称为局部性原理
•在一个拥有良好时间局部性的程序中，被引用过一次的存储器位置很可能在不远的将来再次被引用。重复引用同一个变量的程序具有良好的时间局部性
在一个具有良好空间局部性的程序中，如果一个存储器位置被引用一次，那么程序很可能在不远的将来引用附近的一个存储器位置。步长越小，空间局部性越好
•数据引用局部性
•取指令局部性：循环体越小，循环迭代次数越多，局部性越好

6.3 存储器结构层次

•存储层次结构：硬件与软件的相互补充的性质是人联想到一种组织存储器系统的方法
•存储层次结构的中心思想：对于每个k，位于k层更快更小的存储设备作为位于k+1层的更大更慢的存储设备的缓存，每层存储设备都是下一层的“缓存”

6.4 高速缓存存储器

•高速缓存的结构将m个地址位划分为t个标记位、s个组索引位和b个块偏移位
•高速缓存的大小c指的是所有块的大小的和。标记位和有效位不包括在内。因此，C=S×E×B
•根据E高速缓存被分为不同的类，每个组只有一行的高速缓存称为直接映射高速缓存
•当程序需要第k+1层的某个数据对象d时，它首先在当前储存在第k层的一个块中查找d。如果刚好在第k层中，那么就是我们所说的缓存命中