計算機組成原理筆記——4存儲系統層次結構

第四章 存儲系統

4.1存儲系統層次結構

4.1.0主存儲器的技術指標

4.1.1基本存儲體系

4.1.2主存速度慢的原因

• 主存增速和CPU增速不同步
• 指令執行期間多次訪問存儲器

4.1.3主存容量不足的原因

• CPU、主板相關技術因素
• 應用對主存的需求不斷擴大（大型遊戲）
• 價格原因

4.1.4存儲體系的層次化結構

哈弗結構：是一種將指令儲存和數據儲存分開的存儲器結構

可支持：數據和指令的並行存儲，指令預取，提高處理器的執行效率

指令和數據可以有不同的數據寬度

• 存儲系統層次結構由Cache 、主存、輔助存儲器三級體系構成
• 存儲系統層次結構緩解了主存容量不足和速度不快的問題
• 構建存儲系統層次結構的的原理是局部性原理
• 構建存儲系統層次結構還有利於降低存儲系統的價格

結構示意圖

4.1.5存儲體系的層次化結構的理論基礎

局部性原理

對於下面程序段：

• 時間局部性

現在被訪問的信息2，在不久的將來還將再次被訪問。

時間局部性的程序結構體現：循環結構

• 空間局部性

現在訪問2，下次訪問2附近的信息

空間局部性的程序結構體現：順序結構

• 備註

• 局部性包括時間局部行和空間局部性
• 局部性是保證存儲系統層次結構高效的基礎