概述
1.存储器分类
1.按照介质分类
- 半导体存储器（TTL，MOS）
- 磁表面存储器（磁头，载磁体）
- 磁性存储器（硬磁材料，环装原件）
- 光盘存储器（激光，激光材料）
2.按照存取方式分类
- 存取时间与物理地址无关（随机访问）
- 随机存储器（可读可写）
- 只读存储器（只可读）
- 存取时间与物理地址有关（串行访问）
- 顺序存取存储器（磁带）
- 直接存取存储器（磁盘）
- 按在计算机中的作用
- 主存储器
- RAM（随机存储器）
- 静态 RAM
- 动态 RAM
- ROM（只读存储器）
- MROM
- PROM
- EPROM
- EEPROM
- RAM（随机存储器）
- flash Momery（比磁盘快，比主存储器慢）（比如：U盘）
- 可作为硬盘
- 可作为辅助存储器缓冲
- 辅助存储器
- 磁盘、磁带、光盘等
- 高速缓冲存储器（cache）
- 主存储器
- 存储容量：主存 存放二进制代码的总位数
- 存储速度：
- 存取时间
存储器的 1.读出时间 2.访问时间 3.写入时间 - 存取周期
- 两次连续的独立的存储器操作所需最小间隔周期 （一次开始到另一次开始）
- 读操作
- 写操作
- 两次连续的独立的存储器操作所需最小间隔周期 （一次开始到另一次开始）
- 存取时间
- 存储带宽 单位：位/秒
高速缓冲存储器（cache）
概述
1.问题的提出
- 解决cpu空等问题 cpu与主存（DRAM）的速度差异
- 程序访问的局部性原理
- 主存与缓存的编址
- cacha与主存之间数据交换单位为块
- 块中包块在使用的指令与数据与相邻的指令与数据
- 块分为：块内地址，块号
- cacha还有一个标记用来记录主存的块的块号
- 块内地址（块内偏移地址）他的位数决定块的大小
- 主存块内地址与cacha中块内地址址相同。
- 命中与非命中
- cacha的命中率
- cpu所需要的信息在cacha中比例
- 与块长与容量有关
- 一般4-8字
- 块长与一个存储周期中主存中取出信息长度
- cache-主存系统效率
3.cache基本结构
映射结构：主存的块可放到cacha中哪个块
变换机构：主存中块在cacha中哪个块查找
替换机构：调用替换算法，哪个块冲cacha跳出4.cache的读写操作
读
写
优点
写直法：cache和主存内容一直一致
写回法：不会造成频繁的主存与cache的交互
缺点
写直法：可能会cpu对同一个单元的反复写，可能造成频繁的主存与cache的交互
学会法：保证不了cache与主存一直一致，多处理器有多个副本无法保证副本的一致性5.cache改进
- 增加cache级数
- 片载（片内）cache
- 片外cache
- 统一缓存和分立缓存
- cache利用效率可能很低，且容易发生冲突
- 每个缓存块i可以和多个主存块对应
- 每个主存块j只能和一个缓存块对应
- i = j mod C
- 效率高
2.全相联映射
- 每个内存块可以映射任意一个缓存块中
- 效率低
- 利用率高
3.组相联映射
- 全相联映射和直接映射的折中
- 缓存中组数和主存中区数中的块数相同
- 某一主存块j按照模Q映射到i组中任意一块
替换算法
1.先进先出算法（FIFO）
- 先进先出
- 并不是很合理（例子：床头书柜）。
2.近期最少使用算法（LRU）
- 最近时间段使用最少的或者（之后使用需要很长时间）替换出去
3.随机淘汰算法（RAND）
- 随机选择一个用户页替换出
4.最佳替换算法
- 替换到最晚到来的用户页
*小结
- 直接映射：某一主存块只能映射到一个缓存块
- cache利用率低，不灵活
- 全相联映射：某一主存块能映射到任意缓存块中
- 成本高，cache利用率低
- 组相联映射：某一主存块只能映射到某一缓存组中的任意一块
- 不能直接和cpu交换信息
磁表面储存器的技术指标
2.磁记录原理和记录方式
写
改变线圈电流方向转换磁极对磁载体进行磁化，写入0或者1读
磁层运动，磁通切割磁感线产生电流变化3.硬磁盘储存器
1.类型