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存储器以及存储系统
位:计算机中的一个二进制的数据代码(0或1),是数据的最小表示单位。
字:数据运算和存储单位,其位数取决于计算机。
字节:衡量数据量以及存储器容量的基本单位,1字节等于8位二进制信息。
字长:一个数据字包含的位数,一般为8位、16位、32位和64位等。
地址:给主存储器不同的存储位置指定的一个二进制编号。
存储器:计算机中存储程序和数据的部件,分为内存和外存两种。
存储器的访问:对存储器中数据的读操作和写操作。
RAM:随机访问存储器,能够快速方便地访问任何地址中的内容,访问的速度与存储位置无关。
ROM:只读存储器,只能读取数据不能写入数据的存储器。
SRAM:静态随机访问存储器。采用双稳态电路存储信息。存储数据稳定,不需刷新。
DRAM:动态随机访问存储器,它利用电容存储电荷的特性来存储数据,可以提高存储器芯片的存储容量,但必须不断地刷新每个存储单元中存储的信息。
EDO
DRAM:增强数据输出动态随机访问存储器,采用快速页面访问模式,并增加了一个数据锁存器以提高数据传输速率。
PROM:可编程的ROM,可以被用户编程一次。
EPROM:可擦写可编程的ROM,可以被用户编程多次。
EEPROM:电可擦写只读存储器,能够用电子的方法擦除其中的内容。
快闪存储器:一种非挥发性存储器,与EEPROM类似,能够用电子的方法擦除其中的内容。它属于电可擦写可编程只读存储器。其存储单元结构与EEPROM类似,只是存储单元的氧化层较薄,且有更好的电可擦性能。
相联存储器:一种按内容访问的存储器,,每个存储单元有匹配电路,可用于cache中查找数据。
多体交叉存储器:由多个相互独立、容量相同的存储体构成,每个存储体都有各自的读写电路、地址寄存器和数据寄存器,各自以等同的方式与CPU传递信息。CPU可以在一个存储周期内连续访问多个存储体。
高速缓冲存储器:简称快存,是为了解决CPU和主存的速度而设置.
虚拟存储器:在内存和外存间建立的层次体系,是一种扩大主存容量,解决存储容量和存取速度矛盾的一种有效措施,而且是管理存储设备的有效方法.
存储芯片:由存储体、读写电路、地址译码和控制电路等组成。
存储芯片并联的目的:是为了位扩展,串联的目的是为了字节单元扩展。
访问存储器的速度指标:访问时间、访问周期、带宽。
访存局部性规律:程序对存储空间的90%的访问局限于存储空间的10%的区域中,而另外10%的访问则分布在存储空间的其余90%的区域中。
地址映射:采用虚拟存储技术执行程序时,必须把逻辑地址映射到主存储器的物理地址空间上,称为地址映射。
存储器周期:从一次启动存储器操作到操作完成后可启动下一次操作的时间。
带宽:存储器在连续访问时的数据吞吐速率。
访问时间:从启动访问存储器的操作到操作完成的时间。
命中:访问主存的数据或代码存在于cache中的情形称为命中。
主存与CACHE之间的映象方式:有直接映象、全相联印象、组相联印象三种。
直接映象:cache的一种地址映象方式,一个主存块只能映象到cache中的唯一一个指定块。
全相联映象:cache的一种地址映象方式,每个主存块都可映象到任何cache块。
组相联映象:cache的一种地址映象方式,是直接映象和全相联映象两种方式的结合,将存储空间分成若干组,各组之间是直接映象,而组内各块之间则是全相联映象。
CACHE的替换策略:随机法是用一个随机数产生器产生一个随机的替换块号;先进先出法是替换最早调入的存储单元;近期最少用法替换近期最少使用的存储 。
CACHE的更新策略:写操作CACHE命中时,CACHE更新策略有两种:①写直达法:将内容同时写入CACHE和主存。②写回法:将内容只写入CACHE,当CACHE数据被替换出去才写回主存。写操作CACHE不命中时,更新策略有两种:①按写分配法:当CACHE不命中时将该地址对应的块从主存调入CACHE。②当CACHE不命中时将该地址对应的块不从主存调入CACHE。
全写法:cache命中时的一种更新策略,写操作时将数据既写cache又写入主存。
写回法:cache命中时的一种更新策略,写cache时不写主存,而当cache数据被替换出去时才写回主存。
按写分配:cache不命中时的一种更新策略,写操作时把对应的数据块从主存调入cache。
段式管理:一种虚拟存储器的管理方式,把虚拟存储空间分成段,段的长度可以任意设定,并可以放大和缩小。
页式管理:一种虚拟存储器的管理方式,把虚拟存储空间等分成固定容量的页,需要时装入内存。
段页式管理:一种虚拟存储器的管理方式,将存储空间按逻辑模块分段,每段又分成若干个页。
块表:主存-cache地址映象机制,由查块表判定主存地址的存储单元是否在cache中以及在cache中的位置。
页表:页式虚存管理用的地址映象表,其中包括每个页的主存页号、装入位和访问方式等。
段表:段式虚存管理用的地址映象表,其中包括每个段的基址、段长、装入位和访问方式等。
虚拟存储器的管理方式:页式虚拟存储器是把虚拟存储空间和实际存储空间等分成固定容量的页,各虚拟页可装入中不同的实际页面位置;段式虚拟存储器是将主存按段分配,段长度不固定,由OS为程序分配各段;段页式是前两种的结合,它将存储空间按逻辑模块分段再分成若干页通过段表和页表进行访存。
页表的作用:是反映逻辑页号和物理页号的对应关系,用于实现虚实地址的变换。页表由与逻辑页相同数量的表单元构成,每个单元包含有装入位和物理页号。装入位表示相应的逻辑页是否在主存中,若在则物理页号表示在哪一个物理页中。