[研究生入學(xué)考試]計算機組織與結(jié)構(gòu)ch6存儲器_luke-資料下載頁
2025-01-19 15:39本頁面
【正文】 被楨的數(shù)字 01取代 . 42 ? 當(dāng) CPU 產(chǎn)生地址 10000000001002時會發(fā)生什么？ 43 ? 我們早就說過有效存取時間 (EAT)需要考慮存儲器的所有級 . ? 這樣 , 在計算當(dāng)中，虛擬存儲器也是一個因素 ,我們也不得不考慮頁表的存取時間 . ? 假如一個主存的存取需要 200ns, 頁的出錯率為1%, 它花費 10ms 從磁盤中裝入一頁 . 我們有 : EAT = (200ns + 200ns) (10ms) = 100, 396ns. 44 ? 即使沒有頁錯誤 ,EAT將是 400ns， 因為存儲器總是讀兩次 : 第一次存取頁表 , 第二次從存儲器中裝入頁 . ? 因為頁表的讀始終都是一樣的，所以保持它們在一個特殊的稱為翻譯旁視緩沖 (TLB)的寄存器中，是有意義的 . ? TLBs 是一種特殊相關(guān)寄存器，這種寄存器將虛擬頁的映射存儲到物理頁 . 下一張幻燈片展示這些部件是如何協(xié)調(diào)工作的 . 45 46 ? 虛擬存儲器的另一種方法是使用分段 . ? 不將存儲器分成相等大小的頁 , 虛擬地址空間被分成可變長度的段 , 常常在程序員的控制之下 . ? 通過段表的入口，一個段被定位 , 它含有段的存儲位置和一個表明它大小的界限 . ? 發(fā)生缺頁時 , 操作系統(tǒng)在存儲器中尋找一個足夠大的位置存放從磁盤中檢索到的段 . 47 ? 分頁和分段都會引起碎片 . ? 分頁產(chǎn)生的是內(nèi)部碎片，因為一個進程不可能恰好需要一頁當(dāng)中含有的全部地址空間 . ? 這樣 , 許多頁含有存儲器中未用過的碎片 . ? 分段產(chǎn)生的是外部碎片 , 在進行分段配置和解除分段時，存儲器中的自由空間塊會變得殘缺不完整，最后導(dǎo)致有許多長度較小的自由空間塊都不足以存放一整段程序。 48 ? 大的頁表是笨重的并且速度慢 , 但是由于它的均勻的存儲映射 , 使得頁操作很快 . ? 分段允許快速存取段表 , 但是分段載入開銷也很大 . ? 分頁和分段可以結(jié)合起來，通過在可變長段中安排定長頁來繼承兩種方式的優(yōu)點 . ? 每一個段都有一個頁表 . 這意味著一個存儲地址將有三個字段 ,一個用于段 ,另一個用于頁 , 第三個用于偏移量 . 49 ? Pentium系列處理器支持分頁和分段 , 并且它們還可以用在各種結(jié)合當(dāng)中，包括不分頁不分段，分段不分頁，和不分段分頁 . ? 處理器支持兩級 cache(L1 and L2), 都有一個 32字節(jié)大小的塊 . ? L1 cache緊挨著處理器 , 而 L2 cache 位于處理器和存儲器之間 . ? L1 cache分為兩部分 : 一個指令 cache (Icache) 和一個數(shù)據(jù) cache (Dcache). 下一張幻燈片將簡要說明這種組織 . 50 一個真實領(lǐng)域的例子 51 ? 計算機存儲器層次結(jié)構(gòu)組織起來 , 最小最快的存儲器在頂部，最大最慢的存儲器在底部 . ? Cache 存儲器使得主存儲器較快的存取 , 而虛擬存儲器使用磁盤存儲給人一種主存很大的錯覺 . ? Cache 將主存儲器塊映射到 cache存儲器塊 . 虛擬存儲器將頁楨映射到虛擬頁 . ? 有三種常見類型的 cache:直接映射 , 全關(guān)聯(lián)和組關(guān)聯(lián) . 第 6章 結(jié)論 52 ? 全關(guān)聯(lián)和組關(guān)聯(lián) cache, 還有虛擬存儲器 , 都要建立置換策略 . ? 置換策略包括 LRU, FIFO, or LFU. 這些策略需考慮對于臟塊要做如何處理 . ? 所有的虛擬存儲器必須處理碎片 ,分頁存儲產(chǎn)生內(nèi)部碎片 , 分段存儲產(chǎn)生外部碎片 . 第 6章 結(jié)論 53 End of Chapter 6
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