第六章 存儲器層次結構
存儲器系統：一個具有不同容量或成本和通路時間的儲存設備的層級結構
6.1 存儲技術
早期計算機隻有幾千位元組的随機通路存儲器，最早的IBM PC 甚至沒有硬碟
6.11
随機通路存儲器 ： 靜态（SRAM）:用來作為高速緩存存儲器，可在CPU晶片上，也可以在片下
動态（DRAM）：用來作為主存以及圖形系統的幀緩沖區
靜态RAM ：SRAM将每個位存儲在一個雙穩态的存儲單元裡
由于SRAM存儲器單元的雙穩态性，隻要有電，它就會永遠保持它的值。
動态RAM ： DRAM将每個位存儲為對一個電容的充電
DRAM存儲器單元對幹擾非常敏感，當電容電壓被擾亂後，它就永遠不會恢複了
傳統的DRAM ： DRAM晶片中的單原被分成d個超單元，每個超單元都由w個DARM單元組成 ，一個d*w的DRAM總共存儲了dw位資訊。
每個DRAM晶片被連接配接到某個稱為存儲控制器的電路，這個電路可以一次傳送w位到每個DRAM晶片或一次從每個DRAM晶片中傳出w位。
存儲器子產品
DRAM晶片包裝在存儲器子產品中，它是插到主機闆的擴充槽上的
常見包裝： 168個引腳的雙列直插存儲器子產品（以64位傳送）
72個引腳的單列直插存儲器子產品（以32位傳送）
增強的DRAM ： 快頁模式
擴充資料輸出DRAM
同步DRAM
雙倍資料速率同步DRAM
視訊RAM
非易失性存儲器： 若斷電，DRAM和SRAM會丢失他們的資訊，從這個意義上說，它們是易失的，雖然ROM中有的類型既可以讀也可以寫，但是他們整體上都稱為隻讀存儲器。
PROM(可程式設計ROM)隻能被程式設計一次
閃存：一類非易失性存儲器，基于EEPROM
通路主存： 資料流量通過稱為總線的共享電子電路在處理器和DRAM主存之間來來回回。
主線：一組并行的導線，能攜帶位址，資料和控制資訊
磁盤存儲： 磁盤是廣為應用的儲存大量資料的儲存設備，存儲資料的數量級可以達到幾百幾千兆位元組，而基于RAM的存儲器隻能有幾百或幾千兆位元組。
構造： 由盤片構成的，盤片表面覆寫磁性記錄材料，中央有可選裝的主軸。
磁盤容量由以下技術因素決定：
記錄密度
磁道密度
面密度
磁盤操作： 尋道時間
旋轉時間
傳送時間
邏輯磁盤塊
連接配接到1/0裝置： 通用串行總線
圓形卡
主機總線擴充卡
6.13 固态硬碟 （SSD）
：是一種基于閃存的存儲技術
一個SSD包由一個或多個閃存晶片和閃存翻譯層組成，SSD包插到I/0總線上标準硬碟插槽中，行為就和其他硬碟一樣，處理來自CPU的讀寫邏輯磁盤塊的請求。
6.2 局部性
： 一個編寫良好的計算機程式常常具有良好的局部性
時間局部性
空間局部性
：對資料引用的局部性
取指令的局部性
6.3 存儲器層次結構 ： 存儲技術
計算機軟體
硬體和軟體的這些基本屬性的互相補充稱為：存儲器層次結構
緩存：使用高速緩存的過程
資料總是以塊的大小為傳送單元
緩存命中
緩存不命中
緩存管理
6.4 高速緩存存儲器
早期的計算機存儲器曾次結構隻有三層：CPU寄存器 DRAM主存儲器和磁盤存儲
通用的高速緩存存儲器結構
直接映射高速緩存 ：每個組隻有一行的高速緩存
直接映射高速緩存中的組選擇
直接映射高速緩存中的行比對
直接映射高速緩存中的字選擇
直接映射高速緩存中不命中時的行替換
運作中的直接映射高速緩存
讀位址0的字
讀位址1的字
讀位址13的字
讀位址8的字
直接映射高速緩存中的沖突不命中
6.4.3 組相聯高速緩存
組組聯高速緩存中的組選擇
組組聯高速緩存中的行比對和字選擇
組組聯高速緩存中不命中的行替換
6.4.4 全相聯高速緩存
全相聯高速緩存的組選擇
全相聯高速緩存中的航比對和字選擇
6.4.7 高速緩存性能的參數影響
高速緩存大小的影響
塊大小的影響
相聯度的影響
寫政策的影響
參考了書本