一、存储器的层次结构
1.1 存储层次的性能参数
(1)存储层次的平均每位价格 C
假设存储器M的容量、访问时间、每位价格为S,T,C,则存储层次的平均每位价格C

(2)命中率 H 和不命中率 F
命中率是指CPU在访问存储系统时,在存储器M中找到所需信息的概率。
不命中率=1-命中率。
(3)平均访存时间 T

二、“Cache-主存”和“主存-辅存”层次
2.1 Cache-主存

2.2 主存-辅存

2.3 比较

三、Cache基本工作原理和结构
3.1 Cache的基本结构
在带Cache的存储器中, CPU的访存地址被分割成两部分:
① 块地址(块框架地址、块号):用于查找该块在Cache中的位置。
② 块内位移(块内偏移量):用于确定所访问的数据在块中的位置。
3.2 Cache的工作过程
(1)当CPU需要进行访存时,首先给出主存实地址。
(

本文深入探讨了计算机系统结构中的存储体系,包括存储器的层次结构、Cache-主存与主存-辅存的层次,重点解析了Cache的基本结构、映像规则、替换策略和写策略。此外,还分析了Cache的性能指标,如平均访问时间和程序执行时间,并提出了降低失效率和优化Cache性能的各种方法。
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