软考-存储系统
创始人
2025-05-30 13:34:20
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存储系统
层次存储结构-分类
1、存储位置
内存&外存
2、存取方式
- 按内容存取： 相联存储器（如Cache）
- 按地址存取：随机存取存储器（如内存）
顺序存取存储器（如磁带）
Cache
概念
- 在计算机的存储系统体系中，Cache是访问速度最快的层次（若有寄存器，则寄存器最快）
- 使用Cache改善系统性能的依据是程序的局部性原理：时间局部性和空间局部性
- 如果以h代表对Cache的访问命中率，t1表示Cache的周期时间，t2表示主存储器周期时间，以读操作为例，使用“Cache+主存储器”的系统的平均周期为t3，则 t3 = h*t1+(1-h)*t2，其中（1-h）又称为失效率
地址映像
地址映像是将主存与Cache的存储空间划分为若干大小相同的页（或称为块）
例如，某机的主存容量为1GB，划分为2048页，每页512KB；Cache容量为8MB，划分为16页，每页512KB
1、直接相联映像
电路简单、冲突率高
2、全相联映像
冲突率低，电路复杂度高
主存每一页，都可以放在cache的任一页中
3、组相联映像
电路负责度折中，冲突率折中
主存-编址与计算
1、存储单元
存储单元=最大地址-最小地址+1
2、编址内容
- 按字编址：存储体的存储单元是字存储单元，即最小寻址单位是一个字
- 按字节编址：存储体的存储单元是字节存储单元，即最小寻址单位是一个字节
3、总容量 = 存储单元 * 编址内容
总片数 = 总容量/每片的容量
例题 内存按字节编址，地址从A0000H到CFFFFH的内存，共有（）字节，若用存储容量为64K * 8bit的存储器芯片构成该内存空间，至少需要（）片
按字节编址 1B = 8bit
存储单元个数 = CFFFFH - A0000H +1 =30000H
总容量 = 316^4 * 8bit = 192KB
总容量 = 单位芯片容量总片数
片数 = 3
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