計算機(jī)組成原理第三章存儲系統(tǒng)四課件(參考版)
2024-10-06 20:06本頁面
【正文】 ? C、存儲保護(hù)的目的是：在多用戶環(huán)境中，既要防止一個用戶程序出錯而破壞系統(tǒng)軟件或其他用戶程序，又要防止一個用戶訪問不是分配給他的主存區(qū)，以達(dá)到數(shù)據(jù)安全和保密的要求。 ? 1從下列有關(guān)存儲器的描述中，選擇出正確的答案： ? A、在虛擬存儲器中，外存和主存以相同的方式工作，因此允許程序員用比主存大得多的外存空間編程。 ?C、 cache與主存統(tǒng)一編址，即主存空間的某一部分屬于 cache。 ?1從下列有關(guān)存儲器的描述中，選擇出正確的答案： ? A、多體交叉存儲主要解決擴(kuò)充容量問題。 ?1解答（續(xù)）： 所以，虛存必須是建立在主 — 輔結(jié)構(gòu)上，但一般的主 — 輔結(jié)構(gòu)并不就是虛存。 ? 1假設(shè)可供用戶程序使用的主存容量為200KB，而某用戶的程序和數(shù)據(jù)所占的主存容量超過 200KB，但小于邏輯地址所表示的范圍。 解： Nc=2420次， Nm=80次 ∴ h=Nc/（ Nc+Nm） =% Tc=40ns,Tm=240ns,r=Tm/Tc=6 ∴cache/ 主存系統(tǒng)效率為： e=1/(r+(1r)h)≈% 平均訪問時間為：Ta=Tc/e=40ns/≈ ~126習(xí)題 已知 cache存儲周期 40ns，主存存儲周期200ns， cache/主存系統(tǒng)平均訪問時間為 50ns，求 cache的命中率是多少？ 解： Tc=40ns， Tm=200ns， Ta=50ns Ta=hTc+（ 1h） Tm ∴Ta=hTc+Tm hTm=Tm（ TmTc） h ∴h= （ TmTa） /（ TmTc） =（ 20050） /（ 20040） =150/160=% ? 1主存容量為 4MB，虛存容量為 1GB，則虛擬地址和物理地址各為多少位？如頁面大小為 4KB，則頁表長度是多少？ ?解：主存 4MB，實(shí)地址為 22位； ?虛存 1GB，虛地址為 30位； ?頁面大小 4KB，頁內(nèi)地址 12位。變換過程： 頁表始地址 頁表基地址寄存器 虛頁號 頁內(nèi)地址 實(shí)頁號 變換后的實(shí)地址 頁表索引地址 內(nèi)存中的 頁表區(qū) 來自 CPU的虛地址 EX：已知頁式虛存中，某程序一條指令的虛地址是 0000 0111 11111 00000，該程序頁表起始地址為 0011，頁面大小為 1K，下列內(nèi)存單元末 4位狀態(tài)（實(shí)頁號）如下表： 指出該指令虛地址變換后的實(shí)地址。 ?頁表放在內(nèi)存固定區(qū)域，頁表項按虛頁號排列。其地址空間圖及虛、實(shí)地址形式如下： ? EX：主存容量 64K，地址 16位，一頁長 2K字節(jié)，共 32頁。 虛擬存儲器 虛擬存儲器的基本概念 ? 頁式虛擬存儲器 ? —— 以頁為基本信息傳送單位的虛存 ?一、頁的劃分及頁式虛存的虛、實(shí)地址形式 ?將主存和虛存空間分成大小相等的頁，一頁為 512~幾 K字節(jié)。 ?兩者在概念上有許多共同之處： 程序劃分為信息塊； 程序運(yùn)行時，信息塊自動從慢速存儲器向快速存儲器調(diào)度； 塊的調(diào)出都采用一定的替換策略； 新塊的調(diào)入按一定的映射關(guān)系確定調(diào)入的位置。 ?虛 實(shí)地址的變換。 虛擬存儲器 ? 虛擬存儲器的基本概念 ?二、虛地址和實(shí)地址（ VA： Virtual Address，PA： Physical Address） ?引入虛擬存儲器后用戶編程時使用的指令地址叫做虛地址（邏輯地址），該地址允許涉及的空間范圍叫做 虛存空間（邏輯空間） 。它將主存和輔存的物理空間統(tǒng)一編址，形成一個龐大的存儲空間，用戶可在其中自由編程，感到的不再是處處受主存容量限制的存儲系統(tǒng)。 ? 寫一次法 奔騰 PC機(jī)的 cache中， L1級數(shù)據(jù) cache采用的是寫一次法， L2級 cache采用的是寫回法。 ? 回寫法、寫回法（ Write Back）：命中時，只改寫 cache的內(nèi)容，而并不立即修改主存中相應(yīng)單元的內(nèi)容，只有在被改寫過的塊將被替換出去時才一次寫回主存。 Cache的寫操作策略 —— 如何保證 cache內(nèi)容與主存中 “ 原本 ” 內(nèi)容相一致（只有 “ 寫 ”操作才有的問題）。 ?常用替換算法 ?（
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