計算機系統結構課程總結 儲存系統

2021-08-20 13:17:03 字數 1790 閱讀 1220

程式的定位

即在輔存的程式調入主存時如何把程式的邏輯位址變換成實際的主存實體地址。

頁式管理:按固定大小分頁。

段頁式管理:先分段,再分頁。

映像方式

直接映像:每個虛頁只能映像到實存的乙個特定頁面。速度快,實頁衝突概率高,實存利用率低。

組相聯映像:各組之間直接映像,組內各頁間是全相聯映像。一般cache使用組相聯映像。

段相聯映像:段鍵全相聯,段內各頁是直接映像,和組相聯正好相反。段相聯可以減少目錄表歐諾個了,但是會使實頁衝突概率增加。

位選擇組相聯映像(節相聯):實存分組,虛存不再分組,虛存除了分頁之外,還按照實存的組容量cgcg

分割槽。

lru替換演算法的實現

並行訪問儲存器

把m字w位的儲存器改變成m/n字n ×w位的儲存器,以增加儲存器的字長。把位址碼分成幾部分,一部分用來選擇儲存器,剩下的用來選擇資料。

交叉訪問儲存器

(1)位址碼高位交叉

高位不連續,儲存體內連續,這樣沒法並行訪問連續的資料,只有當指令序列跨越兩個儲存模組時,才能並行工作。高位交叉目的主要是擴大儲存器容量。

(2)位址碼低位交叉

高位連續,儲存體內不連續,這樣可以並行訪問在不同儲存體上的相關資料。

因為存在訪問衝突,所以儲存器的速度不是隨儲存體個數的增加而線性提高。

無衝突訪問儲存器

訪問衝突的根源:轉移指令和資料隨機性。

具體方法:儲存體個數n取質數,且n≥向量長度。

原因:變址位移量必然與儲存體個數互質。

虛擬儲存器位址空間

主儲存器位址空間。

位址映像和位址變換

位址變換:程式被裝入主儲存器之後,在實際執行時的事情。把多使用者虛位址變換成主存實位址(內部變換)或磁碟儲存器位址(外部變換)。

(1)段式虛擬儲存器

優點:

缺點:

(2)頁式虛擬儲存器

優點:

缺點:

(3)段頁式虛擬儲存器

對使用者用來編寫程式的虛擬儲存空間採用分段管理,主儲存器的物理空間分頁管理。綜合了兩者的優點。

內部位址變換&外部位址變換

加快內部位址變換的方法

雜湊函式:將快表的相聯訪問變成按位址訪問,使用者虛頁號pvpv

變換成快表位址ahah

。 cache的預取演算法

頁表級數的計算公式

假設: nv

n

v為虛擬儲存空間大小。 np

n

p為頁面的大小。 nd

n

d為乙個頁表儲存字的大小。

g g

為頁表的級數。

那麼: g=

⌈log2⁡

nv−log2⁡

nplog2⁡n

p−log2⁡n

d⌉' role="presentation">g=⌈

log2nv

−log2n

plog2n

p−log2nd

⌉g=⌈

log2⁡n

v−log2⁡n

plog2⁡

np−log2⁡nd⌉

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