第5章存储器-3

1、1 2 3 4 5 Cache、主存与、主存与CPU的关系的关系 6 Cache的原理图的原理图 7 8 命中命中/不命中：需要写主存；保持不命中：需要写主存；保持 实时一致。实时一致。 命中命中/不命中：只写不命中：只写cache；被替；被替 换时才一致（写主存）。换时才一致（写主存）。 9 mc c NN N h mca th1htt）（ ）（）（ cmca tth1htt a c t t e 10 11 c ij2mod 优点：优点：映射方式简单，易实现，执行效率高。映射方式简单，易实现，执行效率高。 缺点：缺点：机制不灵活，机制不灵活，Cache命中率低。命中率低。 12 c 2DIV

2、ik 标记标记K： 13 有效位有效位 14 2位（快内字位（快内字 节地址节地址 11位（块号）位（块号） 11位（标记位）位（标记位） 4、以、以 15 特点：特点：是多对多的映射关系：对于是多对多的映射关系：对于 优点：优点：机制灵活，命中率高。机制灵活，命中率高。 缺点：缺点：比较器电路难于设计和实现，因此只适比较器电路难于设计和实现，因此只适 合于小容量的合于小容量的Cache。 16 17 18 2位（块内字地址位（块内字地址22位（标记）位（标记） 19 k2)2modi (j rrc 20 21 22 第第7组组,第第14或或15块块 23 解解:1、cache容量为容量为16

3、k字，字， 每组共两个块，每块共每组共两个块，每块共1个字，所以每组个字，所以每组2个字，个字， 所以所以cache可分为可分为16K/2=8K组组=213组，组， 所以组字段占所以组字段占13位。位。 因因1组有组有2块，所以块字段占块，所以块字段占1位。位。 因因1块块=4B，所以块内字节数占，所以块内字节数占2位。位。 解解: 2、主存地址共、主存地址共24位，组字段位，组字段13位，字节地址位，字节地址 字段字段2位，剩余位，剩余9位为标记字段。位为标记字段。 组（组（13位）位） 标记（标记（9位）位）字节（字节（2位）位） 24 字节地址字节地址 (2位位) 组地址组地址(7位位)

4、 块内字地址块内字地址 (2位位) 标志位标志位(13位位) 25 26 27 28 29 30 cache（L1） 数据数据cache：2路组相连路组相连 指令指令cache：4路组相连路组相连 cache（L2） 4路组相连路组相连 31 L1级数据级数据Cache的结构的结构 32 33 页式虚拟存储器中逻辑地址与物理地址的转换关系 34 段式虚拟存储器中逻辑地址与物理地址的转换关系 35 段号页号页内地址 页内地址物理页号 逻辑地址 物理地址 . . 段表页表 + 段页式虚拟存储器中逻辑地址与物理地址的转换关系 36 37 38 39 软磁盘的技术指标：软磁盘的技术指标： 1、面数面数

5、：只能用一面存储信息的：只能用一面存储信息的 软盘为单面盘，或称该面为第软盘为单面盘，或称该面为第0面。面。 可以用两面存储信息的软盘为双可以用两面存储信息的软盘为双 面盘，分别称为第面盘，分别称为第0面和第面和第1面。面。 2、磁道磁道：磁道是以盘片为中心的：磁道是以盘片为中心的 一组同心圆。如，一张一组同心圆。如，一张5.25in的软的软 盘，其磁道数为盘，其磁道数为40或或80，其编号，其编号 自外向内依次为自外向内依次为039或或079。 3、扇区扇区：每个磁道可以分成若干个区域，一个区域称为一个扇区或称为一：每个磁道可以分成若干个区域，一个区域称为一个扇区或称为一 个记录，扇区是软盘

6、的基本存储单位。每个扇区存放个记录，扇区是软盘的基本存储单位。每个扇区存放512个字节数据。个字节数据。 4、存储密度存储密度：存储密度分为道密度和位密度。道密度是沿磁盘半径方向，：存储密度分为道密度和位密度。道密度是沿磁盘半径方向， 单位长度的磁道数；位密度是每一磁道内单位长度所能记录二进制数的位单位长度的磁道数；位密度是每一磁道内单位长度所能记录二进制数的位 数。数。 5、容量容量：存储容量是指软盘所能存储的数据字节总数。一张双面高密度软：存储容量是指软盘所能存储的数据字节总数。一张双面高密度软 盘存储容量为：容量盘存储容量为：容量=面数面数磁道数磁道数扇区数扇区数扇区字节数。扇区字节数。 40 容量容量28018512=1474560(B)=1.44(MB) 41 硬盘内部包括浮动磁头组件、磁头驱动机构、盘体及主轴硬盘内部包括浮动磁头组件、磁头驱动机构、盘体及主轴 驱动机构、前置读写控制电路和接口电路等。封装在硬盘驱动机构、前置读写控制电路和接口电路等。封装在硬盘 的净化腔体内的净化腔体内。 42 43 44 45 46 最常见的数据传输接口有最常见的数据传输接口有PATAPATA（IDEIDE）、）、SATASATA、SCSISCSI三种，前两种接三种，前两种接 口方式主要应用在个人口方式主要应用在个人PCPC上，而上，而SCSISCSI接口则主要使