20145204《信息安全系统设计基础》第7周学习总结
20145204《信息安全系统设计基础》第7周学习总结
教材学习内容
随机访问存储器
静态RAM（SRAM）
SRAM将每个位存储在一个双稳态的存储器单元里
1、每个单元是用一个六晶体管电路来实现的。它可以无限制地保持在两个不同的电压配置或状态之一。其他任何状态都是不稳定的。
2、由于SRAM的双稳态特性，只要有电，它就会永远地保持它的值，即使有干扰，如电子噪音，来扰乱电压，当干扰消除，电路也能恢复到稳定值。
动态RAM
DRAM将每个位存储为对电容的充电。电容约为30×10-15F。对干扰特别敏感，当电容的电压被扰乱之后，它就永远不会恢复了。暴露在光线下会导致电容电压改变。
传统的DRAM
如下图所示是一个传统的DRAM芯片。
1、该芯片被分为44个小单元，即16个超单元。
2、每个单元都有一个形如（i,j）的地址。
3、下图所示的每个超单元有8位，所以共存储了168位信息。
DRAM的访问
如下图所示是访问（2,1）超单元的信息。
1、开始存储控制器发送地址行2，DRAM将第2行信息全部拷贝到一个内部缓存区。
2、然后存储控制器发送地址列1，DRAM从行缓冲区中拷贝出单元（2,1）的8位
3、将（2,1）中的信息发送到存储控制器。
SRAM和DRAM的比较：
非易失性存储
区分：能被重编程的次数和对他们进行重编程所用的机制。
1、PROM：只能被编程一次。
2、EPROM：可擦写可编程ROM，紫外线光照清除单元内容，可擦写次数数量级1000。
3、E2PROM：电子可擦除PROM，可以直接在印制电路卡上编程，可擦写次数数量级10^5。
4、FLASH：闪存，基于EEPROM。（固态硬盘SSD基于闪存）
磁盘
盘片
1、盘片正反两面，表面覆盖着磁性记录材料。
2、每个表面是由磁道构成。磁道又被划分为扇区和间隙。
磁盘是由多个盘片构成。
磁盘容量
1、一个磁盘上可以记录的最大位数称为它的最大容量/容量。
2、磁盘容量的决定因素：
- 记录密度：磁道一英寸的段可以放入的位数。
- 磁道密度：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：记录密度与磁道密度的乘积。
3、磁盘容量计算公式：
存储层次结构
缓存命中
1、当程序需要第k+1层的某个数据对象d时，首先在当前存储在第k层的一个块中查找d，如果d刚好缓存在第k层中，就称为缓存命中。
2、该程序直接从第k层读取d，比从第k+1层中读取d更快。
缓存不命中
1、即第k层中没有缓存数据对象d。
2、这时第k层缓存会从第k+1层缓存中取出包含d的那个块。如果第k层缓存已满，就可能会覆盖现存的一个块.
（1）覆盖一个现存的块的过程称为替换/驱逐这个块。
（2）被驱逐的块有时也称为牺牲块。
3、替换策略：决定替换哪个块
随机替换策略：随机选择一个牺牲块
最近最少被使用替换策略（LRU）：选择最后被访问的时间距现在最远的块
4、缓存不命中的种类
- 强制性不命中/冷不命中：即第k层的缓存是空的（称为冷缓存），对任何数据对象的访问都不会命中。通常是短暂事件，不会在反复访问存储器使得缓存暖身之后的稳定状态中出现。
- 冲突不命中：由于一个放置策略：将第k+1层的某个块限制放置在第k层块的一个小的子集中，这就会导致缓存没有满，但是那个对应的块满了，就会不命中。
- 容量不命中：当工作集的大小超过缓存的大小时，缓存会经历容量不命中，就是说缓存太小了，不能处理这个工作集。
缓存管理
遇到的问题及解决办法
1.linux下移动文件。
复制文件cp [file_name] [destination]
剪切文件mv [file name] [destination]
如下图所示是将文件复制到20145204CSAPP/src文件中
2.linux下新建
新建文件touch xxx
新建目录mkdir xxx
3.整理过后的20145204CSAPP文件夹内容如下图所示：
4.wc -l 命令查看文件行数
学习进度条
| 代码行数（新增/累积） | 博客量（新增/累积） | 学习时间（新增/累积） | 重要成长 | |
|---|---|---|---|---|
| 目标 | 3500行 | 30篇 | 400小时 | |
| 第一周 | 40/40 | 1/1 | 20/20 | |
| 第二周 | 30/70 | 1/2 | 30/50 | |
| 第三周 | 21/91 | 1/3 | 28/78 | |
| 第五周 | 131/222 | 1/4 | 20/98 | |
| 第六周 | 32/254 | 1/5 | 21/119 | |
| 第七周 | 200/454 | 1/5 | 21/119 |
