1、5.1.1 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. 采用多种存储器技术,构成存储层次。 演示 演示 (),5.1 存储器的层次结构,第五章 存储层次,会计制度设计的设计,会计制度设计的设计,会计制度设计的设计,5.1.2 存储层次的性能参数,C,H,TA 假设:S 容量 TA 访问时间 C 每位价格 下面仅考虑由M1和M2构成的两级存储层次: M1的参数:S1,TA1,C1 M2的参数:S2,TA2,C2,1. 每位价格C C ,C1S1C2S2,S1S2,5.1 存
2、储器的层次结构,会计制度设计的设计,2. 命中率 H 和失效率 F HN1/(N1N2) N1 访问M1的次数 N2 访问M2的次数 失效率 F1H,5.1 存储器的层次结构,会计制度设计的设计,3. 平均访问时间 TA TATA1(1H )TM 或 TATA1F TM TA1 命中时间 TM 失效开销,会计制度设计的设计,5.1.3 “Cache主存”和“主存辅存”层次,1. 从主存的角度来看 “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,2. “Cache主存”层次 主存与CPU的速度差距,5.1 存储器的层次结构,会计制度设计的设计, “Cache
3、- 主存”层次,3. “主存辅存”层次,存储层次,CPU对第二级的访问方式,比较项目,目的,存储管理实现,访问速度的比值(第一级和第二级),典型的块(页)大小,失效时CPU是否切换,“Cache 主存”层次,“主存辅存”层次,为了弥补主存速度的不足,为了弥补主存容量的不足,主要由专用硬件实现,主要由软件实现,几比一,几百比一,几十个字节,几百到几千个字节,可直接访问,均通过第一级,不切换,切换到其他进程,“Cache主存”与“主存辅存”层次的区别,5.1 存储器的层次结构,5.1.4 存储层次的四个问题,当把一个块调入高一层(靠近CPU)存储器时,可以放在哪些位置上? (映象规则),当所要访问的块在高一层存储器中时,如何找到该块? (查找算法),3. 当发生失效时,应替换哪一块? (替换算法),4. 当进行写访问时,应进行哪些操作? (写策略),1.,2.,5.1 存储器的层次结构,