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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. 解决方法 采用多种存储器技术，构成存储层次。 演示 演示 (局部性原理),5.1 存储器的层次结构,第五章 存储层次,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 存储器的层次结构,2. 命中率 H 和失效
2、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,3. 平均访问时间 TA TATA1(1H )TM 或 TATA1F TM TA1 命中时间 TM 失效开销,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, “Cache - 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
3、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,