第三章 存储体系 ​

一、 基本概念 ​

1、存储体系及分支

• （1）主存-辅存层次
  • 存储体系是让构成存储系统的几种不同的存储器之间，配上辅助软、硬件或辅助硬件，使之从应用程序员角度来看，它们在逻辑上是一个整体。
• （2）虚地址与实地址
  • 应用程序员可用机器指令的地址对整个程序统一编址，称该地址为虚地址。而把实际主存地址称为实地址。
  • 虚实地址的变换、程序由辅存调入主存等对应用程序员来说都是透明的。
• cache-主存的存储层次

2、存储体系的性能参数

• （1）位价格
• （2）命中率
• （3）平均访问时间
• （4）访问效率

二、虚拟存储器 ​

1、虚存的管理方式

• （1）段式管理：主存按段分配的存储管理方式
• （2）页式管理：将主存空间和程序空间机械地分成固定大小的页
• （3）段页式

2、页面替换算法★

• 替换算法的确定主要是看按这种替换算法替换是否有高的主存命中率，其次要看算法是否便于实现，辅助软、硬件成本是否低。到目前为止，已研究过各种替换算法，如随机法、先进先出法和近期最少使用（近期最久未用过）法等。
• 替换算法一般是通过用典型的页地址流模拟其替换过程， 再根据所得到的命中率的高低来评价其好坏的。当然影响命中率的因素除了替换算法外，还因地址流、 页面大小、主存容量等不同而不同

三、高速缓冲存储器 ​

1、工作原理和基本结构

• 高速缓冲存储器是为了弥补主存速度的不足，在处理机和主存之间设置一个高速、小容量的Cache，构成Cache-主存存储层次，使之从CPU角度看，速度接近于Cache，容量却是主存的。

2、地址的映像与变换

• 地址的映像就是将每个主存块按某种规则装入Cache中；地址的变换就是每次访Cache时怎样将主存地址变换成Cache地址。
• （1）全相联映像和变换
• （2）直接映像及其变换
• （3）组相联映像及其变换

四、三级存储体系 ​

1、物理地址Cache 2、虚地址Cache 3、全Cache