3存储系统-内存 缓存 辅存.ppt

计算机组成原理
第四章存储器
概述
主存储器
高速缓冲存储器
辅助存储器
概述
一、存储器分类
磁盘磁带光盘
高速缓冲存储器
主存储器
辅助存储器
寄存器
辅存
寄存器
缓存
主存
磁盘
光盘
磁带
光盘
磁带
CPU
CPU
主机
1. 按在计算机中的作用分类
2. 按存储介质分类
(1) 半导体存储器
(2) 磁表面存储器
(3) 光存储器
主存缓存
磁盘磁带
CD VCD DVD

3. 按存取方式分类
顺序存取
数据以记录的形式保存,读取按照存储顺序访问,如磁带
直接存取
使用共享读写装置对所有数据进行访问,但每个数据块都有唯一的地址,读取数据装置可以直接按照地址读取到数据。如磁盘,光盘
随机存取
存储器的每一个可寻址单元都具有自己唯一的地址和读取装置,系统可以在相同时间内对另外一个单元进行访问,与访问序列没有关系,如主存
相联存取
根据内容进行读写,存储器的每一个可寻址单元都具有自己唯一的地址和读取装置,读写时间为一个常数,如缓存
高
低
小
大
快
慢
速度
容量
价格位
/

二、存储器的主要特性的关系
缓存
主存
辅存
存储器设计目标:
速度和缓存一样快,容量和辅存一样大,位价和辅存一样便宜

二、存储器的层次结构
缓存主存层次和主存辅存层次

存储管理:当访问主存时,如果在Cache,就可以直接访问。否则辅助硬件把局部数据块调入Cache,同时送往CPU
速度接近于Cache,容量接近于主存,位价接近于主存
2. 缓存主存层次

存储管理:当访问主存,如果在主存,就可以访问。否则操作系统和辅助硬件把局部数据块调入主存,再进行访问。
速度接近于主存,容量接近于辅存
位价接近于辅存
2. 主存辅存层次
理论基础: 程序局部性原理

程序局部性原理是指:
程序在执行时所访问地址的分布不是随机的,而是相对地簇聚。程序即将用到的信息很可能与目前正在使用的信息相邻。