操作系统 || 存储器层次

操作系统结构

  • 层次化的操作系统结构
    00- 微内核的操作系统结构

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存储器层次

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1. RAM

随机访问存储器:RAM(random-access-memory)

1.1 静态RAM

SRAM是将每个位存储在双稳态的存储器单元 ,每个单元使用的是六晶体管电路实现,可以无限期的保持在两个不同的电压状态之一,从不稳定状态会迅速转移到任意一个稳定状态

垂直也是平衡但是他是处于亚稳态,最细微的扰动也能使他倒下在这里插入图片描述

只要有电,就会一直保持他的值

不需要刷新

1.2 动态RAM

使用的是电容

系统要周期性读出,重写并刷新内存每一位

SRAM的存取比DRAM快

SRAM对光电等干扰不敏感

SRAM更贵 功耗更大
在这里插入图片描述

2 数据传递

在这里插入图片描述
数据块大小为传送单元在第k层和第k+1层之间来回复制的,在相邻层次之间的块大小是固定的,但是其他的层次之间可以有不同的块大小

  • 层次结构中较低层(离CPU较远)的设备的访问时间较长,为补偿这些较长的访问时间,倾向于使用较大的块
  1. 缓存命中
    当程序需要第k+1层的某个数据对象d时,首先在当前存储的第k层的一个块中查找d,如果d刚好缓存在第k层中,那么就是缓存命中
  2. 缓存不命中
    如果第k层中没有缓存数据对象d,那么就是缓存不命中,当发生缓存不命中时,第k层的缓存从第k+1层缓存取出包含d的那个块,如果第k层的缓存已经满了,则会覆盖现存的一个块。

覆盖一个现存的块的过程称为替换或驱逐这个块,被驱逐的这个块称为牺牲块,决定替换那个块是由缓存的替换策略来控制的

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