计算机的3类系统总线分别是_《深入理解计算机系统》读书笔记—第六章、存储器层次结构...
存储器系统是一个具有不同容量、成本和访问时间的存储设备的层次结构。CPU寄存器保存着最常用的数据。靠近CPU的小的、快速的高速缓存(SRAM)作为一部分存储在相对慢速的主存储器(DRAM)中数据和指令的缓冲区域。主存储器(DRAM)缓存存储在容量较大的、慢速磁盘(本地磁盘)上的数据,而这些磁盘常常又作为存储在通过网络连接的其他机器的磁盘或磁带(分布式文件系统,Web服务器)上的数据的缓存区域。
局部性是计算机程序的一个基本属性。具有良好局部性的程序倾向于一次又一次地访问相同的数据项集合,或是倾向于访问邻近的数据项集合。具有良好局部性的程序比局部性差的程序更多地倾向于从存储器层次结构中较高层次处访问数据项,因此运行得更快。
一、存储技术
1.1、随机访问存储器
随机访问存储器(RAM)分为两类:静态RAM(SRAM)和动态RAM(DRAM)。
1、静态RAM
SRAM将每个位存储在一个双稳态的存储器单元里,每个单元用六个晶体管电路实现(成本相对高)。双稳态就是电路可以无限期地保持在两个不同的电压配置或状态之一。其他任何状态都是不稳定的——从不稳定状态开始,电路会迅速地转移到两个稳定状态中的一个。
由于双稳态特性,SRAM只要有电,它就会永远保持它的值(抗干扰性强)。
2、动态RAM
DRAM将每个位存储为对一个电容的充电,每个单元由一个电容和一个访问晶体管组成(成本相对低)。与SRAM不同,DRAM存储器单元对干扰非常敏感(抗干扰性弱)。当电容的电压被扰乱之后,它就永远不会恢复了。暴露在光线下会导致电容电压改变。
内存系统必须周期性地通过对DRAM读出,然后重写来刷新内存每一位。
SRAM和DRAM的对比:
3、传统的DRAM
DRAM芯片中的单元(位)被分成d个超单元,每个超单元由
超单元被组织成一个r行c列的长方形矩阵,其中r * c = d。
每个超单元有形如(i, j)的地址,i表示行,j表示列。
信息通过称为引脚的外部连接器流入和流出芯片。每个引脚携带一个1位的信号。
有两种引脚:
- addr引脚 —— 携带行和列超单元地址
- data引脚 —— 传送字节到芯片,或从芯片传出字节
每个DRAM芯片被连接到某个称为"内存控制器"的电路,内存控制器通过addr引脚和data引脚与DRAM进行数据的交互。
4、内存模块
DRAM芯片封装在内存模块中,它插到主板的扩展槽上。
Core i7系统使用240个引脚的双列直插内存模块。
下图展示了用8个8M(超单元数) * 8(每个超单元存储一个字节)的DRAM芯片构成的内存模块,总共存储64MB(8 * 8M * 8B)。
用各个DRAM芯片中相应超单元地址都为(i, j)的8个超单元来表示主存中字节地址A处的64位字。DRAM 0存储第一个(低位)字节,DRAM 1存储下一个字节,依次类推。
要取出内存地址A处的一个字,内存控制器将A转换成一个超单元地址(i, j),并将它发送到内存模块,然后内存模块再将i和j广播到每个DRAM。作为响应,每个DRAM输出它的(i, j)超单元的8位内容。模块中的电路收集这些输出,并把它们合并成一个64位字,再返回给内存控制器。
5、增强的DRAM
一些后来发展并增强DRAM:
- 块页模式DRAM(Fast Page Mode DRAM, FPM DRAM)
- 扩展数据输出DRAM(Extended Data Out DRAM,EDO DRAM)
- 同步DRAM(Synchronous DRAM, SDRAM)
- 双倍数据速率同步DRAM(Double Data-Rate Synchronous DRAM, DDR SDRAM)
- 视频RAM(Video RAM,VRAM)
6、非易失性存储器
如果断电,DRAM和SRAM会丢失它们的信息,它们是易失的。
而非易失性存储器即使是在关电后,仍然保存着它们的信息。
只读存储器(ROM)以它们能够被重编程(写)的次数和对它们进行重编程所用的机制来区分的:
- 可编程ROM(Programmable ROM, PROM) —— 只能被编程一次
- 可擦写可编程ROM(Erasable Programmable ROM,EPROM) —— 被擦除和重编程的次数的数量级可以达到1000次
- 电子可擦除PROM(Electrically Erasable PROM, EEPROM) —— 能够被编程的次数的数量级可以达到
7、访问主存
数据流通过总线在CPU和DRAM主存之间传输。这些传输的过程称为总线事务。
读事务从主存传送数据到CPU,写事务从CPU传送数据到主存。
下图是总线结构的示例图:
主要部件是:
- CPU芯片
- 称为I/O桥接器的芯片组(包括内存控制器) —— 将系统总线的电子信号翻译成内存总线的电子信号
- DRAM内存模块
- 系统总线 —— 连接CPU和I/O桥接器
- 内存总线 —— 连接I/O桥接器和主存
1.2、磁盘存储
1、磁盘构造
整个磁盘驱动器通常被称为磁盘驱动器。
2、磁盘容量
一个磁盘的容量由三个因素决定:
磁盘容量的计算公式:
3、磁盘操作
对扇区的访问时间有三个主要的部分:
- 寻道时间(
)
- 旋转时间
- 传送时间
计算机的3类系统总线分别是_《深入理解计算机系统》读书笔记—第六章、存储器层次结构...相关推荐
- 票务系统思维导图_【思维导图】第六章:气体灭火系统
思维导图(点击可查看高清大图) [例题]某单位的汽车喷漆车间采用二氧化碳灭火系统保护.下列关于二氧化碳灭火系统灭火机 理的说法中,正确的是().(2015) A.窒息和隔离 B.窒息和吸热冷却 C.窒 ...
- 鸟哥的LINUX私房菜 基础学习篇 读书笔记 -- 第零章 计算机概论 (一)
鸟哥的LINUX私房菜 基础学习篇 读书笔记 -- 第零章 计算机概论 (一) 第零章 计算机概论 0.1 电脑:辅助人脑的好工具 0.1.1 计算机硬件五大组成部分 0.1.2 一切设计的起点: C ...
- 计算机组成原理读写周期波形图,第3章存储器层次结构-1讲述.ppt
第3章存储器层次结构-1讲述 计算机组成原理 * 计算机组成原理 --存储器层次结构(1) 2016-3-18 几个基本概念 1.存储器:计算机系统中的记忆设备,用来存放程序和数据. 2.存储元:存储 ...
- 计算机组成原理实验:系统总线与系统接口
学生实验报告 实验课名称:计算机组成原理 实验项目名称:系统总线与系统接口 一.实验名称: (1)系统总线和具有基本输入输出功能的总线接口实验 (2)具有中断控制功能的总线接口实验 (3)具有DMA控 ...
- 福建省计算机中职类高考400分多少名,重要参考!福建高职分类各院校近两年招生计划及分数线汇总来了,快收藏...
昨天,福建省教育考试院公布了2021年高职分类的切线, 分数线公布后,有什么信息是我们需要了解的?对比去年又有什么新变化?一起来了解一下! 一.近两年分数线对比 1.专科分数线保持,本科分数线上涨 对 ...
- 计算机组成-硬件结构-系统总线:知识点汇总、思维导图、流程图、复习笔记
1.1计算机系统简介 第一篇 概论 第三章 系统总线 注: 引用唐朔飞的书籍:计算机组成原理 博客昵称:吴NDIR 个人座右铭:得之淡然,失之坦然 作者简介:喜欢轻音乐.象棋,爱好算法.做题 其他推荐 ...
- 计算机组成原理二:系统总线——知识点和知识结构图
1.总线:计算机系统各部位公共用来传输数据和信息的传输线为总线. 2.总线结构: 单总线结构:将计算机系统各部位挂在一组总线上,图略 双总线结构:将低速设备分离另外挂载在一条新的总线上 多总线结构: ...
- 微型计算机总线有三种,在微型计算机系统中一般有三种总线分别是什么,完整的计算机系统包括...
在微型计算机系统中一般有三种总线分别是什么微型计算机系统中有哪三种总线,微机系统中的三条总线是地址总线.控制总线和数据总线.总线是一种内部结构,是CPU.内存.输入设备和输出设备传递信息的公共通道. ...
- 计算机软件可分为哪三类,系统总线是什么_系统总线分为哪三类
描述 系统总线是什么 系统总线(英语:System Bus)是一个单独的计算机总线,是连接计算机系统的主要组件.这个技术的开发是用来降低成本和促进模块化.系统总线结合数据总线的功能来搭载信息,地址总线 ...
最新文章
- 导航控制器自定义返回控件及手势失效问题
- 【KVM系列04】KVM的I/O 设备直接分配和SR-IOV
- 思科网络基础配置命令大全(二)
- ES 6 +ES 5 的相关学习笔记
- AngularJS学习笔记(1)——MVC模式的清单列表效果
- 解决 display 和 transition 冲突的问题
- Android设计模式之——观察者模式
- include动作与include指令的区别
- Java面向对象编程篇4——内部类
- xpath-了解xpath语言-下载xpath_helper工具
- The Vector Packet Processor (VPP)的安装
- jpa oracle 传参int类型判空_企业级Java开发之图解JPA核心构件
- java.lang.ClassNotFoundException: com.mysql.cj.jdbc.Driver 确认配置\版本都没问题,那么你就差最后一步
- Apizza 使用方法
- 小明左右手分别拿两张纸牌,黑桃10和红心8,现在交换手中的牌。编写并输出互换后的结果,输出结果如图。
- 用技术入股解决互联网创业技术问题,这事儿靠谱吗?
- 企业微信群发消息提醒
- vue通过腾讯Web(H5)播放器 ,实现直播点播
- EXCEL中空白单元格如何快速填充为0
- 图文并茂的Python散点图教程
热门文章
- 分布式系统的工程化开发方法
- linux系统备份和恢复
- 排查指南 | 当 mPaaS 小程序提示“应用更新错误(1001)”时
- 阿里巴巴自研代码管理平台技术解密
- 基于Tablestore的Wifi设备监管系统架构实现
- Spring Cloud Config 规范
- 安谋科技发布新业务品牌“核芯动力”,先手布局智能计算产业
- 科大讯飞营收破百亿,员工涨薪27%,羡慕这个AI“老大哥”​了!
- 架构日趋复杂的今天,如何重构数据库和应用边界?
- 有问有答 | Storm技术内幕与实践精华问答