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計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)ppt課件-展示頁

2025-05-12 07:08本頁面
  

【正文】 v即完成 NvNr② 再將 Nr直送 nr,① 從該行中送出 nv( 實(shí)頁號(hào))。表示該虛頁已裝入。頁式管理的地址變換42)頁表中每行內(nèi)容可認(rèn)為兩個(gè)字段:實(shí)頁號(hào) nv及裝入位( 1位), 0表示虛頁未裝入, 1表示已裝入。Nr: 頁內(nèi)地址2) 實(shí)地址(物理地址):為 CPU能直接訪問的M1中的地址。Nv Nr頁式管理的地址表示1)虛地址(邏輯地址,程序地址):包括 M2在內(nèi)的大空間地址。頁式管理中將虛擬存貯空間和實(shí)際存貯空間等分成固定大小的頁,使虛擬頁可裝入主存中不同的實(shí)際頁面位置。3)位價(jià)格 C位 : C位 2tm2( 提高訪問速度)1)容量 S: S2?? S1( 有足夠的擴(kuò)充空間) 2)存取周期 tm: tm1對存貯體系的基本要求 虛存 C主4存儲(chǔ)器存儲(chǔ)體系 存儲(chǔ)系統(tǒng)② Cache主存體系,為提高訪問速度。3)存貯體系:只有將兩(多)種不同的存貯器作為一個(gè)有機(jī)整體的存貯系統(tǒng),才能稱為存貯體系。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。3CPU—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)。2CPU 主存cache③ 在 CPU和主存之間加入高速緩存( cache)。2)速度不足① 存貯器的速度往往是整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)速度的一個(gè)瓶頸。Ⅱ )用輔助機(jī)構(gòu)自動(dòng)定位,從而引出了虛擬存貯器。在采用兩級(jí)存貯器后,主輔存之間的信息調(diào)出與調(diào)進(jìn)的問題??蓪⒒钴S的和部分待 待命的信息 ,將要使用的;利用低價(jià)格的輔存擴(kuò)充存貯容量,三種信息:因此法隨容量 S↑ 增加,總價(jià)格 C總 ↑ , C位 不變,用存貯器的參數(shù)不足1)容量不足的解決辦法 ① 直接增加主存容量( S)1(μ s) 等待 5μ s12345子 CHCH流量計(jì)算167。 4通道( CH)一、 CH的基本工作原理CH執(zhí)行 CH程序的過程CH的任務(wù)二、 CH流量計(jì)算和時(shí)空圖繪制CH的類型字節(jié)多路 CH響應(yīng)處理時(shí)空圖的繪制1)計(jì)算每個(gè)子 CH提供一個(gè)字節(jié)時(shí)間( 1/f)2) 畫出一個(gè)完整申請周期時(shí)空圖3)計(jì)算字節(jié)多路 CH對每個(gè)字節(jié)響應(yīng)的最長用時(shí)0102030405060708090100t第四章 存貯體系167。引言一、存貯體系原理1這種辦法從第一代到現(xiàn)在都采用,但只有此法不夠,此法不能使 C位 ↓ ,因而不可能提高性能價(jià)格比。② 采用兩級(jí)存貯器活躍的信息 ,即當(dāng)前正在使用的;靜止的信息 ,已被使用而不再處理。命的信息放在主存,其余放在輔存,以減少主存容量的要求,從而可降低 C位 。Ⅰ )由程序員考慮和安排 —— 增加了程序員的負(fù)擔(dān)。 ③ 虛擬存貯器將高速輔存(如磁盤)偽裝成主存訪問,信息在主存、輔存之間的調(diào)進(jìn)(與調(diào)出)完全由輔助機(jī)構(gòu)自動(dòng)完成,象這種將主存與輔存作為有機(jī)整體的存貯系統(tǒng)稱為虛擬存貯器。② 辦法之一是直接提高主存速度,此法也在采用,但此法隨存貯器速度的提高位價(jià)格 C位 ↑ 。 讓 CPU直接面對與它的速度相匹配的 cache訪問,此法也需要在 CPU與 cache之間利用輔助機(jī)構(gòu)完成 cache與主存之間的信息調(diào)進(jìn)調(diào)出, cache與主存作為一個(gè)有機(jī)整體,這也是一種存貯體系結(jié)構(gòu),稱 C主存體系。3)替換算法功能:在 M1中裝滿信息的條件下,采用何種算法,算出調(diào)出 M1的部分信息,使 M2中的部分能調(diào)到 M1中(即替換算法問題)。2)存貯系統(tǒng):要有兩種或兩以上的存貯器,才能稱存貯系統(tǒng),如主存與輔存。4)存貯體系的兩個(gè)分支① 虛擬存貯器,為擴(kuò)充主存容量。< ?? C位 1(才能降低 C總 ,提高性能價(jià)格比)二、存貯器中的頁式管理1頁的概念2Nv: 虛頁號(hào)nv nrnv: 實(shí)頁號(hào)nr: 頁內(nèi)地址3頁表1)頁表所需行數(shù)與虛頁號(hào)數(shù)相等,虛頁號(hào)與頁表行號(hào)對應(yīng),因此無需虛頁號(hào)字段。1)根據(jù) Nv去查頁表中的某一行 m。2) 查該行的裝入位。3)裝入位 =1時(shí),命中?!?nr。4) 裝入位 =0時(shí),失效,表示該虛頁未裝入 M1中。裝入位135701 110 000 111 111 001 010 100 05頁式管理中的表層次結(jié)構(gòu)1)產(chǎn)生頁表層次的條件2)頁表層次的計(jì)算則 頁表層次數(shù) =?N/P?512=29個(gè)單元3)計(jì)算每層表的單元數(shù)① 底層表頁的單元數(shù)與虛頁面數(shù) 2n=220相等,即 220行。 29=211個(gè)頁面② 中層頁表單元數(shù)與底層頁表頁面數(shù)相等,即 211行,而中層又占用多少頁面:211247。4)畫出各層頁表層次結(jié)構(gòu)示意圖。025111…511025111…中層(2n行 4頁 )底層(220行 15)設(shè)所有頁面數(shù)都放在主存,計(jì)算從查表開始訪最后的數(shù)據(jù)信息三、并行主存系統(tǒng)12利用增加一個(gè)單元中的字?jǐn)?shù)來實(shí)現(xiàn),只需增加存貯器中的數(shù)據(jù)線而地址線可不增加,且控制難度并未增加,但對同時(shí)取出的多個(gè)字的利用不一定充分。如: 4K字(每字 32位)單體多字 ——多體單字 —— 每個(gè)體內(nèi)數(shù)據(jù)線 32條, 4個(gè)體共 128條,但地址線要 12條( 212=4K)。將上述 1)、 2)兩結(jié)構(gòu)組合而成,控制難度大,但每個(gè) tm向 CPU提供的字最多,不過也存在對同時(shí)取出的字利用不一定充分的問題。體號(hào) 首址 末址0 0 10231 1024 20472 204
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