第八讲Cache和辅存.ppt

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1、3.Cache的基本结构4.3Cache替换机构Cache存储体主存Cache地址映射变换机构由CPU完成字块2m－1字块2c+1字块2c+1－1字块2c+1字块2c字块2c－1字块1字块0………主存储体字块1标记字块0标记字块2c－1标记Cache存储体t位012c－1…字块字块地址主存字块标记t位c位b位主存地址比较器（t位）=≠不命中有效位=1？*m位Cache内地址否是命中二、Cache–主存的地址映射1.直接映射每个缓存块i可以和若干个主存块对应每个主存块j只能和一个缓存块对应i=jmodC4.3字块2c+1字块2c字块0字块02.全相联映

2、射主存中的任一块可以映射到缓存中的任一块字块2m－1字块2c－1字块1字块0……字块2c－1字块1字块0…标记标记标记主存字块标记字块内地址主存地址m=t+c位b位m=t+cCache存储器主存储器字块04.3字块2m－1字块2c-r+1字块2c-r+1字块2c-r字块2c-r－字块1字块0………字块3标记字块1标记字块2c－1标记字块2标记字块0标记字块2c－2标记…………字块内地址组地址主存字块标记s=t+r位q=c－r位b位组012c-r－1主存地址Cache主存储器m位共Q组，每组内两块（r=1)1某一主存块j按模Q映射到缓存的第i组中的任一

3、块i=jmodQ直接映射全相联映射3.组相联映射4.3字块0字块1字块0字块2c-r字块2c-r+1三、替换算法1.先进先出（FIFO）算法2.近期最少使用（LRU）算法小结某一主存块只能固定映射到某一缓存块直接全相联组相联某一主存块能映射到任一缓存块某一主存块只能映射到某一缓存组中的任一块不灵活成本高4.34.4辅助存储器一、概述1.特点不直接与CPU交换信息2.磁表面存储器的技术指标道密度Dt位密度DbC=n×k×s寻道时间+等待时间(1)记录密度(2)存储容量(3)平均寻址时间(4)数据传输率(5)误码率辅存的速度寻址时间磁头读写时间Dr=Db

4、×V出错信息位数与读出信息的总位数之比二、磁记录原理和记录方式1.磁记录原理写4.4局部磁化单元载磁体写线圈SNI局部磁化单元写线圈SN铁芯磁通磁层写入“0”写入“1”IN读线圈S读线圈SN铁芯磁通磁层运动方向运动方向ssttffee读出“0”读出“1”4.4读1.磁记录原理磁盘磁盘组主轴磁头音圈电机位置检测定位驱动模拟控制放大闭环自动控制系统由磁盘控制器送来的目标磁道信号测速输出读写臂传动机构主轴定位驱动数据控制(1)磁盘驱动器4.4五、光盘存储器1.概述采用光存储技术采用非磁性介质采用磁性介质第一代光存储技术第二代光存储技术不可擦写可擦写2.光盘

5、的存储原理只读型和只写一次型可擦写光盘热作用（物理或化学变化）热磁效应4.4利用激光写入和读出