存储器的层次化结构
速度(快->慢):CPU > 寄存器 > Cache > 主存 > 磁盘
价格(大->小):CPU > 寄存器 > Cache > 主存 > 磁盘
“Cache-主存”是为了解决CPU和主存速度不匹配问题
“主存-辅存”是为了解决存储系统容量问题
SRAM、DRAM、ROM
区别
RAM与ROM区别:RAM是易失性存储器,ROM是非易失性存储器。
SRAM与DRAM区别:DRAM结构简单,但是需要刷新来保证数据不丢失,同样因为刷新导致DRAM的速度比SRAM要慢,DRAM采用地址复用技术,地址线只要1/2。SRAM的存储元是双稳态触发器(六晶体管MOS),价格更加昂贵。DRAM的主要用途是主机内存,SRAM只要用途是高速缓存。
主存的扩展
1.位扩展法:增加数据线
2.字扩展法:增加地址线
3.字位扩展法
双端口RAM和多模块存储器
双端口RAM:一个RAM有左、右两个独立的端口,拥有独立的地址线、数据线和读写控制线。
多模块存储器
1.高位交叉编址多体存储器--各个体并行工作
2.低位交叉编址多体存储器--各个体轮流编址
采用低位交叉,可以采用流水线的方式并行存取。
高速缓冲存储器Cache
定义:利用程序访问的局部性原理,将程序中正在使用的部分存放在高速的、容量较小的Cache中,使CPU的访存操作多在Cache中进行,提高程序执行速度。
Cache由SRAM构成
映射方式:直接映射||全相联映射||组相联映射
替换算法:随机算法||先进先出算法||近期最少使用算法LRU||最不经常使用算法LFU
写命中策略:全写法(write-through)||写回法(write-back)
写不命中策略:非写分配法(not-write-allocate)||写分配法(write-allocate)
虚拟存储器
定义:将主存或辅存的地址空间统一编址,形成一个庞大的地址空间,在这个空间内,用户可以自由编程,不必在乎实际的主存容量和程序在主存的实际存放位置。
优点:弥补物理内存大小的不足;提高速度;保护内存延长使用寿命
缺点:占用物理硬盘空间;设置不当会影响整机稳定性