Press "Enter" to skip to content

Tag: 计算机体系

计算机存储系统(学习笔记)

分层组织

计算机记忆(存储)系统被组织层次结构,高层高速但昂贵容量小,低层慢速但廉价容量大。由高层到低层分别名之寄存器堆、高速缓存(cache)、主存(main memory)和外存(secondary memory)。那么为什么记忆系统要层次化呢?如果答案是效率,那么提效的原理又是什么呢?如果原理是传说中的局部性原理(principle of locality),那么它又是如何实现的呢?对系统开发人员与应用开发人员有什么影响呢(明显的是记忆系统分层是对应用开发人员透明的,他们感觉不到分层的存在)?

高速缓存

高速缓存作为一块从内存到CPU的缓冲区,用来保存在内存中被频繁使用的数据块。存储系统层次化的一个目标就是提高CPU访问数据的时间,让这个时间尽量逼近高速缓存的速度。这个目标完成的效果取决于三个因素:第一,程序本身的行为特质;第二,高速缓存的容量和组织方式;第三,缓存数据替换的策略(cache replacement policy)。处理器的一个数据引用在高速缓存找到称为“缓存命中(cache hits)”,否则叫“缓存不命中(cache misses)”。发生不命中时,(系统得先将)不命中的数据从内存取出,这个动作会将包含不命中数据的整块数据载入高速缓存(KEMIN:怎么个整块法?配置好的?)。