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Chapter 第三章　存储系统 3.1 存储器概述 1 分类 3.1 存储器概述 1 分类 3.1 存储器概述 1 分类 3.1 存储器概述 2 存储器的分级结构 3.1 存储器概述 3.1 存储器概述 3 技术指标（主存）和基本操作 3.1 存储器概述 3 技术指标（主存）和基本操作 3.2 随机读写存储器(RAM) 4 半导体读/写存储器分为：静态MOS存储器(SRAM)和动态MOS存储器（DRAM）。 3.2 随机读写存储器(RAM) 2 静态MOS存储器(SRAM) 3.2 随机读写存储器(RAM) 4 存储器与CPU连接 3.2 随机读写存储器(RAM) 3.2 随机读写存储器(RAM) 3.2 随机读写存储器(RAM) 3.2 随机读写存储器(RAM) 3.2 随机读写存储器(RAM) 3.2 随机读写存储器(RAM) 3.2 随机读写存储器(RAM) 3.2 随机读写存储器(RAM) 5 DRAM的刷新 3.2 随机读写存储器(RAM) 5 DRAM的刷新 3.2 随机读写存储器(RAM) 5 DRAM的刷新 3.2 随机读写存储器(RAM) 5 DRAM的刷新 3.3 cache存储器 高速缓冲存储器cache 3.3 cache存储器 1 cache原理 3.3 cache存储器 3.3 cache存储器 cache的读工作原理 3.3 cache存储器 2 cache命中率 3.3 cache存储器 r=tm/tc 慢的倍率 3.3 cache存储器 3.3 cache存储器 3.3 cache存储器 3 主存与cache的地址映射 3.3 cache存储器 3.3 cache存储器 3.3 cache存储器 3.3 cache存储器 3.3 cache存储器 3.3 cache存储器 3.3 cache存储器 3.3 cache存储器 3.3 cache存储器 3.3 cache存储器 3.3 cache存储器 4 替换策略 3.3 cache存储器 4 替换策略 3.3 cache存储器 4 替换策略 3.3 cache存储器 5 写策略 3.3 cache存储器 5 写策略 3.3 cache存储器 5 写策略 3.4 虚拟存储器 1 定义 3.4 虚拟存储器 主存—辅存层次与cache —主存层次 3.4 虚拟存储器 主存—辅存层次与cache —主存层次 3.4 虚拟存储器 2 主存—辅存层次信息传送和存储管理 3.4 虚拟存储器 3.4 虚拟存储器 3.4 虚拟存储器 3.4 虚拟存储器 3.4 虚拟存储器 3.4 虚拟存储器 3.4 虚拟存储器 3 页式虚拟存储器 3.4 虚拟存储器 3 页式虚拟存储器 3.4 虚拟存储器 3 页式虚拟存储器 3.4 虚拟存储器 3 页式虚拟存储器 3.4 虚拟存储器 3 页式虚拟存储器 3.4 虚拟存储器 3.4 虚拟存储器 4 段式虚拟存储器 3.4 虚拟存储器 3.4 虚拟存储器 3.4 虚拟存储器 3.4 虚拟存储器 3.4 虚拟存储器 3.4 虚拟存储器 虚地址 快表（TLB表） 字地址 虚页号 字地址 页地址 实存地址 相连比较 （按内容访问） ﹕ ﹕ 实页号 ﹕ ﹕ ﹕ ﹕ 实页号 虚页号 （按地址访问） （快表中查不到） （快表中查到） 慢表 （在主存中） 段表中需要有长度指示 5 段页式虚拟存储器 一个程序一个段表一组页表 兼备页式和段式系统的优点 把程序按逻辑结构分段，再将每段分成固定大小的页。程序对主存的调入调出是按页面进行的，而段又可以实现共享和保护。 把虚拟地址到物理地址是经过一个段表和一组页表来定位的。 地址映射：把主存地址定位到cache中。 Cache的透明性：CPU访问存储器时，给出的一个字的内存地址会自动转换成cache地址。 映射方式：全相联、直接、组相联 字块0 字块1 ﹕ 字块i 字块2m-1 ﹕ ﹕ 主存储器 字块0 字块1 ﹕ 字块2c-1 标记 标记 标记 ﹕ 主存字块 标记 块内地址 m=t+c位 b位 主存地址 比较器（m位） ＝ ≠ 有效位 =1 命中 不命中 cache存储器 m=t+c 所有标记 (1)全相联映射方式 每块由k=2b个 连续的字组成。 (最灵活但成本 最高的一种方式) (1)全相联映射方式 小结：在访问cach