做网站用备案吗,有关做内购的网站,高端品牌网站建设内容,网站备案流程图目录 一、存储器的基本概念 80
1.按照层次结构
2.按照各种分类
#xff08;41#xff09;存储介质
#xff08;2#xff09;存取方式
#xff08;3#xff09;内存是否可更改
#xff08;4#xff09;信息的可保存性
#xff08;5#xff09;读出之后data是否…目录 一、存储器的基本概念 80
1.按照层次结构
2.按照各种分类
41存储介质
2存取方式
3内存是否可更改
4信息的可保存性
5读出之后data是否破坏
3.存储器的性能指标
1)存储容量
2)单位成本
3)存储速度
二、主存的基本组成 8789
1.基本元件
2.存储芯片的结构
3.寻址
三、SRAM vs DRAM 86
1.DRAM
1工作原理
2特点
1破坏性读出 and 需要再生
2需要刷新
3分两次送行列地址
3DRAM刷新
1)集中刷新
2)分散刷新
3)异步刷新
4DRAM地址复用技术
2.SRAM
1工作原理
2特点
1非破坏性读出 不需要重生
2不需要刷新
3同时送行列地址
四、ROM (Read-Only Memory) 88
1.MROM(Mask) 掩模式·····
2.PROM(Programable) 一次可编程·····
3.EPROM(Erasable) 可擦除可编程·····
1UVEPROM 紫外线擦除
2EEPROM (E^2PROM) 电擦除
4.闪存Flash存储器
5.固态硬盘(SSD)
6.ATTN
1许多ROM依然可以写
2ROM是非易失性的也可以随机存取
五、提高主存速度 90
1.reason
2.多模块存储器 90
1多体并行存储器
1高位交叉编址
2低位交叉编址
2单体并行存储器
六、主存与CPU之间的连接 101
1.存储器芯片的基本结构
2.位扩展
3.字扩展
1线选法
2译码片选法
4.字位同时扩展
七、外存 109
1.disk原理
1disk组成
2性能指标
1容量
2记录密度
3平均存取时间
4data传输率
3硬盘地址
2.独立冗余磁盘阵列 RAID
1RAID0
2RAID1
3RAID2
4RAID3~RAID5(了解)
八、固态硬盘 SSD 111
1.原理
2.组成
3.读写性能
4. vs 机械接盘
5.磨损均衡技术
6. 联系 OS
九、Cache 115
1.工作原理
2.局部性原理
3.性能分析
1Cache命中率、缺失率
2方式
4.else(联系OS)
5.存在的question
1Cache与主存中data块的对应关系
2Cache块小满了咋办
3cpu修改Cache的data则如何保持与主存中的原data的一致性
十、主存与Cache之间的映射关系 118
1.Cache存放data格式
2.全相联映射
3.直接映射
4.组相连映射
十一、Cache的替换算法 122
1.随机算法(RAND)
2.先入先出(FIFO)
3.最近最少使用算法(LRU)
1手算
2机器
4.最不经常使用算法(LFU)
十二、Cache写策略 123
1.命中
1全写法
2回写法
2.未命中
1写分配法
2非写分配法
3.多级Cache 一、存储器的基本概念 80
1.按照层次结构 Attn①寄存器集成在CPU中
②辅存和外存的区分不大
2.按照各种分类 41存储介质
半导体Cache 磁介质disk、硬盘 光介质光盘
2存取方式
随机存储器(RAM):EPROM、SRAM、DRAM
顺序存取存储器(SAM):磁带
直接存取存储器(DAM):磁盘(SSD) 、光盘 (CD-ROM)
相联存储器(内存存储器)(CAM)快表
只读存储器 (ROM)
ATTN不要根据东西的名称分要根据具体内容
3内存是否可更改
只能读ROM
可读写else
4信息的可保存性
断电是否发生data丢失易失性存储器
RAM
非易失性存储器ROM、磁性存储器、光存储器
5读出之后data是否破坏
读了之后摧毁data / 不摧毁:破坏性读出 DRAM and 非破坏性输出 SRAM
3.存储器的性能指标 1)存储容量
2)单位成本
每bit价格
3)存储速度
存储时间、存取周期、主存带宽(data传输率)
存储周期 存储时间恢复时间
主存带宽 :每秒读写的data
二、主存的基本组成 8789 1.基本元件
存储元 电容 MOS管 电容存储电荷写就充电读就放电 工作原理:根据高低电平(电荷) 因为电容这边接地为0Vso用高电平的时候MOS导电电容充电表示1之后断开MOS管电荷就保存在了电容中在另一端读就为1 低电平MOS绝缘电容还是0V无电荷0在另一端读就为0 多个存储元组成存储单元(存储字)多个存储单元组成存储矩阵(存储体)
2.存储芯片的结构 CPU发出指令通过MAR获取进行读写的内存地址通过译码器进行选择哪一块存储芯片的读写读完之后通过data线送到MDR中整体过程由CPU控制 MAR存储nbit数据则译码器就有2^n个存储单位
读写控制线可以由一条or两条线组成
①一条 WE (有上划线) 低写高读
②两条线 WE (有上划线)写 OE(有上划线)读
片选控制线:选择读写内存中的那一块存储芯片上的data低电平确定
CS (有上划线)、CE (有上划线) 上划线表示低电平激活
3.寻址
按字节or 字编址
按字节 、字、半字、双字寻址
ATTn在32bit机器中1字 32bit 4B 三、SRAM vs DRAM 86 1.DRAM
1工作原理
运用栅极电容存储信息1个MOS管即存储元多个存储元组成存储体
2特点
1破坏性读出 and 需要再生
通过电容充放电进行读写so读的时候会放电电容中的电荷没了so是破坏性读出
放电之后需要重新充电“再生”
2需要刷新
即使不重新读写电荷也会慢慢流失so需要定期刷新三种方式
刷新与重生dis刷新是按行为单位的
3分两次送行列地址
地址复用技术
3DRAM刷新
1)集中刷新
计算出全部刷新需要的时间则else进行CPU读取留下这些时间进行全部刷新这一部分时间称作死区此时CPU不能读取
2)分散刷新
读一下刷一次dis:存取周期翻倍
3)异步刷新
计算出全部刷新的时间将其分布到每个刷新周期之间这样就分散了死区cpu不会等待时间过长
4DRAM地址复用技术
未使用之前1条地址线对应1存储元译码器连着这么多的线设计比较难so使用行译码器和列译码器条数就开方了并且芯片引脚也减少
2.SRAM
1工作原理
使用6个MOS管so会存储信息
2特点
1非破坏性读出 不需要重生
2不需要刷新
3同时送行列地址
四、ROM (Read-Only Memory) 88 1.MROM(Mask) 掩模式·····
厂家根据用户需求进行设计之后任何人不能再修改
2.PROM(Programable) 一次可编程·····
用户可DIY保存之后不能再修改
3.EPROM(Erasable) 可擦除可编程·····
1UVEPROM 紫外线擦除
紫外线照射 8~20min
2EEPROM (E^2PROM) 电擦除
4.闪存Flash存储器
先擦除后写 so V读 V写
5.固态硬盘(SSD)
控制单元 Flash芯片
6.ATTN
1许多ROM依然可以写
2ROM是非易失性的也可以随机存取
五、提高主存速度 90 1.reason
存取周期 存取时间 恢复时间
恢复时间占主要时间且恢复期间cpu无法读写
2.多模块存储器 90
1多体并行存储器
多体模块理解成内存条组成
1高位交叉编址
体号体内地址体号表示选择的是哪一块体内表示模块内的第几个“竖着编址” 2低位交叉编址
体内地址体号“横着编址”
best 模块数m 存取周期T/存取时间r
if 想cpu不停止则 m T/r ;m T/r,模块会有空闲无法达到最高效增加成本mT/r,cpu仍需等待 一般是进行字扩展组与组之间串联由此确定模块的个数
2单体并行存储器
将m体模块合并成一个模块每次并行读出m个连续的字so每个存储单元存储m个字总线宽度也为m个字 六、主存与CPU之间的连接 101 1.存储器芯片的基本结构
移码驱动电路存储体读写电路地址线、片选线、数据线、读/写控制线
2.位扩展
芯片并联增加data总路读写的效率 3.字扩展
芯片串联扩容 1线选法
直接连接1地址线--1芯片(组)
2译码片选法
使用译码器n地址线 -- 2^n 芯片(组)
4.字位同时扩展
结合位扩展字扩展
七、外存 109 1.disk原理
1disk组成
磁盘驱动器、磁盘控制器、盘片
2性能指标
1容量
2记录密度
道密度、位密度、盘密度
因为每条磁道中data数量相同so外道密度内道密度
3平均存取时间
寻道时间、旋转延迟时间、传输时间
4data传输率
磁盘存储器再单位时间内想主机传送data的字节数
Dr rN (转速 * 每条磁道容量)
3硬盘地址
柱面扇
2.独立冗余磁盘阵列 RAID
因为 数据总线发送data时只能1bit的发so用串-并交换电路能同时nbit
实现多个独立的物理disk组成一个独立的逻辑盘
RAID的应用是在实现手段安全性差距等级越大越安全
1RAID0
无冗余的无校验的磁盘阵列,类比低位编址的多体存储器 disa不能检验错了就错了
2RAID1
镜像磁盘阵列(有冗余有检验) disa冗余50%检验就比较另一份
3RAID2
采用可以纠错的海明码的磁盘阵列,采用k位disk和n位海明校验码 eg4个disk则最少需要3位海明校验码
reasonkn位最多表示2^(kn) -1种错误有一种是没错
so 2^(kn) -1 kn
参考视频
b占-里昂-海明码
4RAID3~RAID5(了解)
八、固态硬盘 SSD 111 1.原理
闪存技术 、可电擦除
2.组成
闪存翻译层 Flash Chips 3.读写性能
以页为单位读写(类比disk的块)
以块为单位进行擦除擦完之后才能写即使块中有空页也不能写
支持随机访问
4. vs 机械接盘
SSD快、安静、贵擦除次数太多就坏了
5.磨损均衡技术
因为擦除太多会损坏so采用方法
1动态擦除 --选擦除次数min
2静态擦除 -- 读写需求大的使用擦除次数少的只读的使用擦除次数多的
6. 联系 OS
九、Cache 115 1.工作原理
SRAM构建将主存中的部分data先拷贝到Cache中缓解CPU和主存之间的速度矛盾
2.局部性原理
时间和空间
3.性能分析
1Cache命中率、缺失率
Cache命中率 CPU访问Cache的概率
H Nc /(Nc Nm)
平均访问时间Ta Htc (1-H)(tctm) 先访问Cache再主存
平均访问时间Ta Htc (1-H)tm 同时访问
2方式
先访问Cache再主存同时Cache 和主存
4.else(联系OS)
5.存在的question
1Cache与主存中data块的对应关系
Cache与主存之间的映射关系
2Cache块小满了咋办
Cache替换算法
3cpu修改Cache的data则如何保持与主存中的原data的一致性
Cache写策略
十、主存与Cache之间的映射关系 118 1.Cache存放data格式
有效位标记整块data
有效位表示data是否有效∵全0也可表示具体data
标记表示data在内存中的pos
2.全相联映射
随便放有空就行
主存地址 块号 块内地址
adv空间利用充分
disa确定data在内存中的位置较慢
3.直接映射
地址号 mod 块号 位置唯一
映射到的块号 内存地址低位c
c log2Cache块数
4.组相连映射
先将Cache块进行分组然后直接映射入组组内随意放空地方
十一、Cache的替换算法 122 1.随机算法(RAND)
当Cache满了之后if有新的内存块要访问随机替换一个Cache行中的data
2.先入先出(FIFO) eg:4个Cache行依次访问123412512345主存块 绿色表示命中红色代表替换(中间相同ele省略) [tip] 使用辅助队列 由图中后半部分发现频繁替换称作抖动现象
3.最近最少使用算法(LRU)
替换在访问的前几个中没有使用的那一个
1手算
往前看差1个 2机器
使用计数器计数器表示已经几次没有访问该Cache行了if命中该块对应清0else1if未命中有空行填入Cacheelse1无空行找max剔除该行置0else1 分步解析 此时Cache满了 到5应该替换3此行置0else1 到了3替换4 到了4此时最大5count3替换5 到了5此时最大1count3替换1 4.最不经常使用算法(LFU)
全局不常用使用计数器表示该行Cache访问次数。每次访问一个if为空放入Cache行count1if不空命中1未命中替换minif有同FIFO or 行数小的 逐步分解先换行号小 此时3Cache2 、3小5替3 此时3替5
十二、Cache写策略 123 1.命中
1全写法
同时修改主存和Cache存在速度矛盾so使用写缓存等止呕控制电路一块写入 2回写法
写入Cache等Cache中该块被替换时写入主存
2.未命中
未命中说明去主存中寻找根据将data放不放入Cache进行分
1写分配法
放入Cache
2非写分配法
不放入Cache
Attn非写分配法不放入Cache全写法全修改就不需要从主存放入Cache中了so搭配使用
写分配 和 回写法搭配使用
3.多级Cache
再将Cache进行分级级越高离CPU越近容量越小速度越快
