2017-2018-1 20155334 《信息安全系统设计基础》第九周学习总结

学习目标：

了解常见的存储技术（RAM、ROM、磁盘、固态硬盘等）
理解局部性原理
理解缓存思想
理解局部性原理和缓存思想在存储层次结构中的应用
高速缓存的原理和应用

教材学习内容总结

一、常见的存储技术：

基本的存储技术包括随机存储器（RAM）、非易失性存储器（ROM）和磁盘。
1. RAM分静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）。
2. SRAM快些，主要用做CPU芯片上的高速缓存，也可以用作芯片下的高速缓存。DRAM慢些，主要用作驻村和图形帧缓冲区。
3. ROM也叫做只读存储器，即使在断电的情况下，也能保持他们的信息，它们用来存储固件。
4. 固态硬盘，简称固盘，固态硬盘用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，由控制单元和存储单元（FLASH芯片、DRAM芯片）组成。固态硬盘在接口的规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的完全相同，在产品外形和尺寸上也完全与普通硬盘一致。

二、局部性原理

局部性原理是指CPU访问存储器时，无论是存取指令还是存取数据，所访问的存储单元都趋于聚集在一个较小的连续区域中。

三种不同类型的局部性:

1. 时间局部性（Temporal Locality）：如果一个信息项正在被访问，那么在近期它很可能还会被再次访问。程序循环、堆栈等是产生时间局部性的原因。
2. 空间局部性（Spatial Locality）：在最近的将来将用到的信息很可能与现在正在使用的信息在空间地址上是临近的。
3. 顺序局部性（Order Locality）：在典型程序中，除转移类指令外，大部分指令是顺序进行的。顺序执行和非顺序执行的比例大致是5:1。此外，对大型数组访问也是顺序的。指令的顺序执行、数组的连续存放等是产生顺序局部性的原因。

三、缓存思想

四、高速缓存的原理和应用

CPU寄存器文件和主存之间插入一个小的SRAM高速缓存存储器——L1高速缓存（一级缓存）
在L1高速缓存和主存之间插入一个更大的高速缓存——L2高速缓存
比L2更大的高速缓存——L3高速缓存

通用的高速缓存存储器结构

	代码行数（新增/累积）	博客量（新增/累积）	学习时间（新增/累积）
目标	5000行	30篇	400小时
第一周	75/75	1/1	5/0
第二周	135/210	1/2	4/9
第三周	234/444	1/3	6/15
第四周	486/930	1/4	8/23
第五周	753/1683	3/7	43/66
第六周	503/2186	2/9	54/120
第七周	823/3006	2/11	43/163
第八周	756/3762	1/12	52/215
第九周	1120/4882	3/15	63/278