2018-2019-1 20165231《信息安全系统设计基础》第五周学习总结

本文深入探讨了存储器层次结构的概念,包括SRAM和DRAM的工作原理,磁盘存储的技术细节,以及存储器层级结构如何利用局部性原理提高性能。文章详细解释了时间局部性和空间局部性,并讨论了高速缓存存储器的作用及其不命中的分类。

教材学习内容总结

第六章 存储器层次结构

存储技术

随机访问存储器分为
静态(SRAM) :SRAM将每个位储存在一个双稳态的存储器单元里。
动态(DRAM):DRAM将每个位存储为对一个电容的充电。
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磁盘存储

磁盘是保存大量数据的存储设备,由盘片构成。旋转机械磁盘(HDD)和基于闪存的固态硬盘(SSD).
磁盘容量决定因素:

  • 记录密度
  • 磁道密度
  • 面密度

磁盘容量计算:
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磁盘访问时间:寻道时间、旋转时间、传送时间。
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存储器层次结构
局部性
  • 局部性原理:引用最近引用过的数据项。对硬件和软件系统的设计和性能有着极大的影响。
    局部性原理包括:时间局部性和空间局部性
    随着步长的增加,空间局部性下降

    步长:让一个数值在每次运算中加上某个数(此即步长)。

  • 循环体有着良好的空间局部性时间局部性
  • 量化评价一个程序的局部性原则:
  1. 重复引用同一变量的程序有着良好的时间局部性。
  2. 对于具有步长为K的引用模式程序,部长越小,空间局部性越好。
  3. 对于取指令来说,循环有好的时间和空间局部性。循环体越小,循环迭代次数越多,局部性越好。
存储器层级结构中的缓存

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缓存:使用高速缓存的过程叫做缓存。

存储器层级结构的中心思想
K层的更小更快的存储设备,作为K+1层的更大更慢的存储设备的缓存。层次结构中的每一层都缓存来自较低一层的数据对象

缓存不命中分类:冷缓存、冲突不命中,容量不命中。

  • 存储结构的本质:每一层存储设备都是较低一层的缓存
高速缓存存储器

高速缓存通用结构:
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一般而言,高速缓存的结构可以用元组(S,E,B,m)来描述高速缓存的大小(或容量)C指的是所有块 的大小的和。标记位和有效位不包括在内。因此,C=SEB

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直接映射高速缓存:每个组只有一行(E=1)的高速缓存。
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高速缓存确定一个请求是否命中,然后抽取出被请求的字,分为三部:

  1. 组选择
  2. 行匹配
  3. 字抽取

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上周考试错题总结

  • 错题1:Y86-64中()指令没有访存操作.
    A
    .
    rrmovl
    B
    .
    irmovq
    C
    .
    rmmovq
    D
    .
    pushq
    E
    .
    jXX
    F
    .
    ret
    正确答案ABE

本周课上测试补交

网络原因仅差一分钟图片未能提交,所以在博客中补交

  • 测试-2-ch03
    1043313-20181028153441487-1002759074.png

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转载于:https://www.cnblogs.com/Yhooyon/p/9865758.html

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