第四章 存储系统
4.1存储系统层次结构
4.1.0主存储器的技术指标
4.1.1基本存储体系
4.1.2主存速度慢的原因
- 主存增速和CPU增速不同步
- 指令执行期间多次访问存储器
4.1.3主存容量不足的原因
- CPU、主板相关技术因素
- 应用对主存的需求不断扩大(大型游戏)
- 价格原因
4.1.4存储体系的层次化结构
哈弗结构:是一种将指令储存和数据储存分开的存储器结构
可支持:数据和指令的并行存储,指令预取,提高处理器的执行效率
指令和数据可以有不同的数据宽度
- 存储系统层次结构由Cache 、主存、辅助存储器三级体系构成
- 存储系统层次结构缓解了主存容量不足和速度不快的问题
- 构建存储系统层次结构的的原理是局部性原理
- 构建存储系统层次结构还有利于降低存储系统的价格
结构示意图
4.1.5存储体系的层次化结构的理论基础
局部性原理
对于下面程序段:
- 时间局部性
现在被访问的信息2,在不久的将来还将再次被访问。
时间局部性的程序结构体现:循环结构
- 空间局部性
现在访问2,下次访问2附近的信息
空间局部性的程序结构体现:顺序结构
- 备注
- 局部性包括时间局部行和空间局部性
- 局部性是保证存储系统层次结构高效的基础