計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)ppt課件(完整版)
【正文】 v nr虛地址實(shí)地址3）全相聯(lián)目錄表法 地址變換主 nVNV輔 映象規(guī)則示意圖 失效4096632 體號 首址 末址0 0 10231 1024 20472 2048 30713 3072 4095特點(diǎn)：編址容易，控制方便；時取出的字利用不一定充分的問題。4K字（每字 32位）單體多字 ——012211247。 則 1nv： 實(shí)頁號4）存貯體系的兩個分支① 虛擬存貯器，為擴(kuò)充主存容量。此法不能使 C位 ↓ ，因而不可能提高性能價格比。引言一、存貯體系原理1905010字節(jié)多路 CH響應(yīng)處理時空圖的繪制1）計(jì)算每個子 CH提供一個字節(jié)時間（ 1/f）2） 畫出一個完整申請周期時空圖3）計(jì)算字節(jié)多路 CH對每個字節(jié)響應(yīng)的最長用時CH的類型CH的任務(wù)二、 CH流量計(jì)算和時空圖繪制CH執(zhí)行 CH程序的過程 4通道（ CH）一、 CH的基本工作原理4待命的信息 ，將要使用的；Ⅱ ）用輔助機(jī)構(gòu)自動定位，從而引出了虛擬存貯器。CPU 主存cache存貯體系中的輔助機(jī)構(gòu)功能1）地址映象功能：解決將 M2中的信息采用何種規(guī)則調(diào)入到 M1中（即調(diào)入規(guī)則問題）。CPU—M1—M22） 地址變換功能：根據(jù)映象規(guī)則，如何將包括 M2在內(nèi)的大空間的地址變換為 CPU能直接訪問的 M1中的地址（即地址變換問題）。存貯器中的有關(guān)術(shù)語1）存貯器：凡是能存放信息的記憶裝置，稱存貯器。1）容量 S： S2?? S1（ 有足夠的擴(kuò)充空間） 2）存取周期 tm： tm14nv實(shí)頁號 0設(shè) 則 上層 (22行 )511 211頁 )2111總頁面單元數(shù)： 220+211+22定義：凡在一個 存取周期 之內(nèi)，能向 CPU提供多個字的存貯系統(tǒng)都可稱為并行主存系統(tǒng)。2） 多體單字結(jié)構(gòu)利用增加獨(dú)立的存貯體數(shù)來實(shí)現(xiàn)，每個體內(nèi)的數(shù)據(jù)線未增加，但增加了控制復(fù)雜度和地址線數(shù)。3）多體多字結(jié)構(gòu)1）體內(nèi)連續(xù)編址（基本不用） 2）體內(nèi)斷續(xù)，體間連續(xù)（流水線技術(shù)在存貯器中的應(yīng)用）。 實(shí)地址 333220550失效78000 8191虛頁01234567存貯器的參數(shù)不足 :容量不足 =虛擬存貯器速度不足 =C主存體系存貯體系中的輔助機(jī)構(gòu)功能 :地址映象功能地址變換功能替換算法功能存貯器中的頁式管理 :頁式管理的地址變換 頁表層次的計(jì)算167。含義：對輔存中的任何一個頁面都可以放到主存中的任何一個頁面上的映象規(guī)則，稱全相聯(lián)映象。3Ⅲ ）若設(shè)有相等的，不命中，等待調(diào)入。特點(diǎn)：1）產(chǎn)生頁面沖突的可能性極??；2）不能實(shí)現(xiàn)查表與訪存同時進(jìn)行，不利于訪問速度提高。Nv′ ： 塊內(nèi)頁號32）產(chǎn)生頁面沖突的可能性極大（因無靈活的存放余地）。示意圖其中： Nd區(qū)號組號組內(nèi)頁號 ——輔存3② 每行大字段數(shù)與組內(nèi)頁面數(shù)相等（本例 2個）。② 將虛地址中的 Nd、 s同時送各比較器與所選行中的 Nd、 s進(jìn)行比較。q′s′001當(dāng)把主存只分為一個段時，此時的段相聯(lián)也就是直接映象。1）要利于實(shí)現(xiàn)，某種算法其命中率很高，但它實(shí)現(xiàn) 3） LRU替換算法：近期最少使用（Least4） OPT優(yōu)化替換算法：是一種理想的算法，3）哪些替換算法屬于堆棧型算法① FIFO: 不屬于 ∵ B7(3) ? B7(4)② LRU: 屬于③ OPT: 屬于處于它之上的頁面同時向棧底挪動一個單元 。4）用處 ① 當(dāng)采用存貯器堆棧時，用于主 輔存體系中； ② 當(dāng)采用寄存器堆棧時，用于 C主體系中。表示 C頁比 A頁更久未被使用①A 頁替換條件 ALKU=TAB * TAC5）用處：電路簡單，速度快，在頁面數(shù)不多的167。 ① 從該頁表行中送出 nV； 7）當(dāng)主存頁面未滿時（主存有空頁），將輔存頁面經(jīng)8）當(dāng)主存已裝滿時，利用 LRU替換算法機(jī)構(gòu)算出調(diào)出注 ：通常主存中的頁面是輔存中某些頁面的副本，但當(dāng)它從輔存調(diào)到主存時，若有修改，且需保存修改，還應(yīng)先將被替換的頁面經(jīng) I/O通道調(diào)回到輔存保存，然后再調(diào)入。Su： 開銷，包括所有頁表單元數(shù)及最后一頁未用完的零頭，通常用 1/2頁面容量 Sp表示。29+≈511/512二、 Cache— 主存體系1.tm： 訪問主存的時間主存t 失 換出了不該換出的頁面 .虛頁號＝ └虛地址／頁面大小 ┘ 4， ? 2 2 2 2 ? 4 4 4 4下圖給出了采用 FIFO替換算法頁面裝入和替換過程。映象表用單體多字按地址訪問存貯器構(gòu)成，已裝入內(nèi)容如下表所示。[分析 ]的內(nèi)容，所以主存的該頁不在 Cache中，發(fā)生 Cache塊失效，無物理Cache地址。S’=3,nr=0000S’=1,nr=(0333)4即： 3*1024+1*256+(333)4=3072+256+63=3391。 )4知： q＝ 2， 在映象表的第 2行中的最右面找到（命中）有 Nd＝ S＝ S’=3(2位 )根據(jù)題意，主存容量是 Cache容量的 4倍，區(qū)號Nd字段為 2位。各字段用四進(jìn)制編碼表示。 20 22 208 214 146 618 370 490 492 868 916 728H=6/12=0 0 0 0 0 1 0 1 1 2 2 1? 0 0 0 0 ? ? ? 1 ? 2 1由 (1)、 (2)、 (3)的結(jié)果可以看出，在分配給程序的實(shí)存容量一定 (400字 )的條件下，頁面容量 Sp過小時，命中率 H較低；頁面容量增大后，兩個地址在同頁內(nèi)的機(jī)會增大，使命中率 H有所上升，由于指令之間因遠(yuǎn)距離的跳
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