4.1- 存储系统层次结构

基本存储体系

原理：包括：存储程序（存储设备），程序控制（CPU）

1. 输入输出设备将程序与数据写入主存

2. CPU取指令

3. CPU执行指令期间读取数据

4. CPU写回运算结果

5. 输出设备输出结果

问题：

1. 主存速度够快吗

2. 主存容量够大吗

3. 存储器便宜吗

主存速度慢的原因

1. 主存增速与CPU增速不同步，主存慢，CPU快

2. 指令执行期间多次访问存储器

主存容量不足的原因

1. 存在制约主存容量的技术原因，油CPU，主板等相关技术指标确定

2. 应用对主存的需求不断扩大

3. 价格因素

 存储体系的层次化结构

 

L1 Cache集成在CPU中，分数据Catche（D-Catche）和指令Catche（I - Catche）

早期L2 Catch在主板上或与CPU集成在同一电路板上。随着工艺的提高L2 Catche被集成在CPU内核中，不分D-Catche和I – Catch

存储体系层次化结构的理论基础

局部性原理：

时间局部性：现在被访问的信息2在不久的将来还将再次被访问，时间局部性的程序结构体现：循环结构

空间局部性：现在访问信息2，下一次访问2附近的信息。空间局部性的程序结构体现在：顺序结构