第五章儲存體系5 2

2022-06-04 21:48:14 字數 1608 閱讀 2116

現代微型計算機pc的主儲存器基本包括兩個部分:乙個是rom(唯讀儲存器),就是不受電源影響,非易失性儲存器。一般存放的是生產廠家燒寫的固定指令和資料。另乙個組成部分是ram(隨機讀寫儲存器)

字擴充套件:是為了增加儲存器中字的數量,即容量擴充套件。

字位擴充套件:先位擴充套件再字擴充套件。

這是重點也是難點

提高儲存器速度有以下幾條有效途徑:

主存採用更加高速的技術來縮短訪問器的讀取時間,或者加長儲存器的字長,使cpu一次可訪問的資料寬度加長。

採用並行操作的多埠儲存器。

在cpu和主存之間加入乙個高速緩衝儲存器(cache),以縮短讀取時間。

在每個儲存週期中訪問幾個字。

是指同乙個儲存器具有兩組相互獨立的讀/寫控制線,允許兩個獨立的cpu或控制器非同步的訪問儲存單元。

頻寬=資訊量(n個字*字長)/單位時間(讀取分子字數所花的時間)

模組數就是體數m,字長乘以字數就是資訊總量,時間用t(訪問週期)+(n-1)* t(匯流排傳送週期)

相聯儲存器是一種隨機訪問類的儲存器,在相聯儲存器中,乙個字是通過他的部分內容而不是他的位址進行檢索的。

cpu與cache之間的資料交換以位元組為單位,而cache與主儲存器之間的資料交換以字塊為單位。

在cache中資料塊的大小稱為行,在主存中的資料塊的大小稱為塊,塊與行是等長的。

cache除了包含儲存體系,還包含控制邏輯。

根據cpu訪問讀乙個字的情況:

讀命中讀不命中

解決讀不命中的方法:

將主存中的該字的資料塊複製到cache,然後將這個字傳給cpu。

啟動常規的主存讀週期,把該字從主存中讀出並送到cpu,於此同時,把字的資料塊從主存中讀出送到cache。

根據cpu寫乙個字的情況:

寫不命中,直接寫入主存中,且不寫入cache

寫命中,有兩種方式處理:

對主存寫操作也對cache進行,稱為「寫貫穿策略」

只對cache操作,僅當cache的行被替換時,相應主存的內容才被修改,稱為「寫回策略」

cache的命中率。

1.直接對映

直接對映是一種多對一的對映關係,主存的一塊只能複製到cache的乙個特定行位置上去。

主存位址被劃分成塊內位址b、字塊位址c和高位標記t(m-c)三個部分。

cpu給出m+b為主存位址,cache中的控制邏輯將中間的c位位址取出。

直接對映方式的缺點是機制不靈活,cache命中率低。

2.全相聯對映

全相聯對映中,主存位址被劃分成塊內位址和高位標記位址兩部分。

cpu給出了乙個字m+b的主存位址,為了實現快速檢索,主存位址中的m位的塊號與cache中所有行標記同時在比較器中比較。

優點是機制靈活、命中率高。

缺點是比較器電路難於設計和實現,因此只適合於小容量的cache。

3.組相聯對映

組相聯的方式是將cache分成2^(c-r)組,每組r行,主存中的字塊放cache到哪個組是固定的,對映到哪一行是不確定的。有如下函式關係:j = (i mod 2^(c-r))乘以 2^r + k,其中,0 <= k <= z^r - 1

大大增加了對映的靈活性,提高了命中率。

第五章儲存體系5 1

按儲存介質分類 半導體儲存器 磁儲存器 紙帶儲存器和光儲存器。按訪問方式分類 可以分為隨機儲存器 唯讀儲存器 相聯儲存器 順序儲存器和直接儲存器。隨機儲存器 ram 可以讀取也可以寫入,但是在斷電後不能繼續儲存。唯讀儲存器 rom 一種只能讀出不能寫入的儲存器,即預先一次性寫入的儲存器,在斷電後也能...

第五章 MongoDb索引優化 5 2

3 文件作為索引的鍵值 借鑑上面位址 a.單列索引 mongodb的官方文件上面是這樣說的 documents as keys indexed fields may be of any type,including documents 往資料庫recommender的表data中插入三條記錄 db....

第五章虛擬儲存器

1.虛擬儲存器的基本概念 分析常規儲存器管理不足的原因 1 常規儲存器管理方式的特徵 一次性 作業在執行前一次性地全部裝入記憶體 駐留性 作業裝入記憶體後,便一直駐留在記憶體中,直至作業執行結束。一次性及駐留性在程式執行時是否是必須的?no。程式執行有區域性性。程式執行的特點 多數情況下仍是順序執行...