重要知識點
三種常見的儲存技術
ram,rom,磁碟。
隨機訪問儲存器（ram）
非易失性儲存器（rom）
ram斷電會丟失它們的資訊，所以它們是易失的，而rom即使斷電後也仍然儲存著它們的資訊。由於歷史原因，雖然rom中有的型別即可以讀也可以寫，但是它們整體上都稱為唯讀儲存器。rom是以它們能夠被重程式設計（寫）的次數和它們進行重程式設計所用的機制進行區分。
訪問主存
資料流通過稱為匯流排的共享電子電路在處理器和dram主存之間來來回回。每次cpu和主存之間的資料傳送都是通過一系列的步驟來完成的，這些步驟稱為匯流排事物。
磁碟儲存
磁碟是廣為應用的儲存大量資料的儲存裝置，儲存資料的數量級可以達到幾百到幾千千兆位元組。
磁碟由碟片構成的。每個碟片有兩面或者稱為表面，表面覆蓋著磁性記錄材料。碟片**有乙個可以旋轉的主軸，它使得碟片以固定的旋轉速率旋轉，通常是5400~15000轉每分鐘。磁碟通常包含乙個或多個這樣的碟片，並封裝在乙個密封的容器內。
磁碟的每個表面是由一組稱為磁軌的同心圓組成的。每個磁軌被劃分為一組扇區。每個扇區包含相等數量的資料位（通常是512位元組），這些資料編碼在扇區上的磁性材料中。扇區之間由一些間隙分隔開，這些間隙中不儲存資料位。間隙儲存用來標識扇區的格式化位。磁碟製造商通常用術語柱面來描述多個碟片驅動器的構造，這裡，柱面是所有碟片表面上到主軸中心的距離相等的磁軌距離的集合。
磁碟容量
乙個磁碟上可以記錄的最大位數稱為它的最大容量，或者簡稱為容量。磁碟容量是由以下因素決定的：
計算公式如下：
磁碟操作
磁碟用讀/寫頭來讀寫儲存在磁性表面的位，而讀寫頭連線到乙個傳動臂的一端。
尋道：通過沿著傳動臂，驅動器將讀/寫頭定位在盤面上的任何磁軌上。
磁碟以扇區大小的塊來訪問資料。對扇區的訪問時間有三個主要的部分：
邏輯磁碟塊
為了對作業系統隱藏磁碟構造的複雜性，現代磁碟將它們的構造呈現為乙個簡單的檢視，乙個b個扇大小的邏輯塊序列，編號為0,1，…，b-1。磁碟中有乙個小的硬體/韌體裝置，稱為磁碟控制器，維護著邏輯塊號和實際（物理）磁碟扇區之間的對映關係。
作業系統的i/o操作的具體過程
例：當讀乙個磁碟扇區的資料到主存，
作業系統會傳送乙個命令道磁碟控制器，讓它讀某個邏輯塊號。控制器上的韌體執行乙個快速表查詢，將乙個邏輯塊號翻譯成乙個（盤面，磁軌，扇區）的三元組，這個三元組唯一地標識了對應的物理扇區，控制器上的硬體解釋這個三元組，將讀/寫頭移動到適當的柱面，等待扇區移動到讀/寫頭下，將讀/寫頭感知到的位放到控制器上的乙個小緩衝區中，然後將它們拷貝到主存中。
區域性性原理
乙個編寫良好的電腦程式常常具有良好的區域性性。也就是說，它們傾向於引用臨近與其他最近引用過的資料項的資料項，或者最近引用過的資料項本身。這種傾向性被稱為區域性性原理。
區域性性通常有兩種不同的形式：
資料引用區域性性：對於具有步長為k的引用模式的程式，步長越小，空間區域性性越好。具有步長為1的引用模式的程式有很好的空間區域性性。在儲存器以大步長跳來跳去的程式空間區域性性會很差。
取指令區域性性：對於取指令來說，迴圈有好的時間和空間區域性性。迴圈體越小，迴圈迭代次數越多，區域性性越好。
儲存器的層次結構
儲存器結構的中心思想：對於每乙個k，位於k層的更小更快的儲存裝置作為位於k+1層的更大更慢的儲存裝置的快取。
快取記憶體結構
若乙個計算機系統，其中每個儲存器位址有m位，形成m=個不同的位址。如下圖所示，這樣的乙個機器的快取記憶體被組織成乙個s=個快取記憶體組的陣列。每個陣列包含e個快取記憶體行。每一行是由乙個b=位元組的資料塊組成的，乙個有效位指明這個行是否包含有意義的資訊，還有t=m-(b+s)個標記位（是當前塊的儲存器位址的位的乙個子集），它們唯一地標識儲存在這個快取記憶體行中的塊。
快取記憶體確定乙個請求是否命中，然後抽取出被請求的字的過程，分為三步：1）組選擇，2）行匹配，3）字抽取。
分類：
1.直接對映快取記憶體：每組只有一行（e=1）的快取記憶體。
2.組相連快取記憶體：每個組都儲存多於一行的快取記憶體行（1
3.全相連快取記憶體：由乙個包含所有快取記憶體行的組（即e=c/b）組成。
遇到的問題及解決方法
問題：
磁碟為什麼需要轉兩圈才能讀完乙個扇區？
解決方法：
在提問。因為磁碟有兩面。
家庭作業
6.29
由練習題6.13圖得
（1101111011100)=0x1bdc
（1101111011101)=0x1bdd
（1101111011110)=0x1bde
（1101111011111)=0x1bdf
（0111000110100)=0x0e34
（0111000110101)=0x0e35
（0111000110110)=0x0e36
（0111000110111)=0x0e37
（1100011110000)=0x18f0
（1100011110001)=0x18f1
（1100011110010)=0x18f2
（1100011110011)=0x18f3
（0000010110000)=0x00b0
（0000010110001)=0x00b1
（0000010110010)=0x00b2
（0000010110011)=0x00b3
組2中沒有命中的儲存器位址。
6.30
a．ct
ctct
ctct
ctct
ctci
cico
cob．
操作位址
命中？讀出的值（或未知）
讀0x409否-
寫0x40a是-
讀0x833
是0xd0
參考資料
《深入理解計算機系統》第6章儲存器層次結構。
儲存器層次結構
sram 靜態隨機訪問儲存器 sram儲存穩定，訪問速度快 具有雙穩定特性，一般作為1，2級快取記憶體。dram 動態隨機訪問儲存器 dram儲存不如sram訪問速度快，相比也沒有sram穩定，一般作為主存 記憶體 和圖形系統幀緩衝區。dram晶元中的乙個單元儲存乙個位，w個單元儲存乙個位元組，w個...
儲存器層次結構
電腦程式的乙個基本屬性 區域性性 儲存器層次結構分類 1 cpu暫存器 放在cpu裡面的記憶體，特點 速度快，高 2 快取記憶體儲存器 主儲存器 磁碟。特點 cpu之外，需要時訪問呼叫，相對較慢 兩類ram 1 sram 靜態 1 更快，更貴。2 作為快取記憶體儲存器，主要負責運算需要 3 雙穩態的...
儲存器層次結構
在簡單模型中，儲存器系統是乙個線性的位元組陣列，而cpu能夠在乙個常數時間內訪問每個儲存器的位置。雖然到現在為止沒有任何乙個有效的模型，可以模仿它的工作方式。實際上，儲存器系統是乙個具有不同容量，成本和訪問時間的儲存裝置的層次結構。cpu暫存器儲存最常用的資料。靠近cpu的小的，快速的告訴快取儲存器...