第四章存储体系.pdf

第4章 存储体系 4.1 存储体系的形成与性能 4.1.1 从单级存储器到多级存储器 1. 从用户的角度来看，存储器的三个主要指标是： 容量，速度，价格(每位价格) 2. 人们对这三个指标的期望: 3. 这三个指标相互矛盾: 4. 解决方法 采用多种存储器技术，构成存储层次: 4.1.2 存储体系的性能参数 C，S，TA 设： S ── 容量 T ── 访问时间 A C ── 每位价格 下面仅考虑由M 和M 构成的两级存储层次： 1 2 M 的参数：S ，T ，C 1 1 A1 1 M 的参数：S ，T ，C 2 2 A2 2 C S ＋C S 1 1 2 2 1. 每位价格C C＝ ───── S ＋S 1 2 如果 S1 S2，C  C2 2. 命中率 H 和失效率 F 命中率 H ：CPU访问存储系统时，在M1中找到所 需信息的概率。 H＝N /(N ＋N ) 1 1 2 N ── 访问M 的次数 1 1 N ── 访问M 的次数 2 2 失效率F ： CPU访问存储系统时，在M1中找不到 所需信息的概率。 F＝1－H 3. 平均访问时间 TA 对大部分系统： T ＝T ＋T M A2 B 由于 T ＝ H T ＋(1－H )(T +T ) A A1 A1 M 于是 T ＝T ＋(1－H )T A A1 M 或 T ＝T ＋F T A A1 M TA1 ── 命中时间 TM ── 失效开销 4.1.3 “Cache－主存”和 “主存－辅存”层 次 一般来说： “Cache－主存”层次：弥补主存速度的不足 “主存－辅存” 层次：弥补主存容量的不足 1. “Cache－主存” 层次 主存与CPU的速度差距 “Cache - 主存”层次的实现：主要借助于辅助硬件。 2. “主存－辅存”层次 “主存