第7章存储糸统
第7章 存储系统
71计算机存储系统的层次结构 ■计算机系统对存储器的要求是:容量大、速度 快、成本低,但由于各类存储器各具其特点, 即半导体存储器速度快、成本较高;磁表面存 储器容量大、成本低但速度慢,无法与CPU高 速处理信息的能力相匹配。因此,在计算机系 统中,通常采用三级存储器结构,即使用高速 缓冲存储器、主存储器和外存储器组成的结构 CPU能直接访问的存储器称为内存储器,它包 括高速缓冲存储器和主存储器;CPU不能直接 访问外存储器,外存储器的信息必须调入内存 储器后才能为CPU进行处理
7.1 计算机存储系统的层次结构 计算机系统对存储器的要求是：容量大、速度 快、成本低，但由于各类存储器各具其特点， 即半导体存储器速度快、成本较高；磁表面存 储器容量大、成本低但速度慢，无法与CPU高 速处理信息的能力相匹配。因此，在计算机系 统中，通常采用三级存储器结构，即使用高速 缓冲存储器、主存储器和外存储器组成的结构。 CPU能直接访问的存储器称为内存储器，它包 括高速缓冲存储器和主存储器； CPU不能直接 访问外存储器，外存储器的信息必须调入内存 储器后才能为CPU进行处理
Cache-主存一辅存三级存储层次如图所 示。其中 Cache容量最小,辅存容量最大, 各层次中存放的内容都可以在下一层次 中找到。这种多层次结构已成为现代计 算机的典型存储结构
Cache－主存－辅存三级存储层次如图 所 示。其中Cache容量最小，辅存容量最大， 各层次中存放的内容都可以在下一层次 中找到。这种多层次结构已成为现代计 算机的典型存储结构
Cache CPU 高速缓冲 寄存器组 存储器 主存 外设 主机
C a c h e C P U 高速缓冲 寄存器组 存储器 主 外 存 设 主 机
7.2高速缓冲存储器 ■7.2.1 cache存储器工作原理 掌握要点: ■1.程序访问的局部性 ■在一个较短的时间间隔内,CPU对局部范围的 存储器地址频繁访问,而对此地址范围之外的 地址访问很少,这种现象称程序访问的局部性 2.设立 cache存储器的理论依据 ■它是为了提高存储系统的存取速度而设立的, 其理论依据是程序访问的局部性原理 ■3.什么是 cache存储器 ■ cache存储器是位于CPU和主存之间的一个容 量相对较小的存储器,它的工作速度倍于主存, 全部功能由硬件实现,并且对程序员是透明的
7．2 高速缓冲存储器 7．2．1 cache 存储器工作原理 掌握要点： 1．程序访问的局部性 在一个较短的时间间隔内，CPU对局部范围的 存储器地址频繁访问，而对此地址范围之外的 地址访问很少，这种现象称程序访问的局部性。 2．设立cache 存储器的理论依据 它是为了提高存储系统的存取速度而设立的， 其理论依据是程序访问的局部性原理。 3．什么是cache 存储器 cache 存储器是位于CPU和主存之间的一个容 量相对较小的存储器，它的工作速度倍于主存， 全部功能由硬件实现，并且对程序员是透明的