計(jì)算機(jī)組成原理_存儲(chǔ)子系統(tǒng)-7-其它高性能存儲(chǔ)器介紹.ppt

《計(jì)算機(jī)組成原理_存儲(chǔ)子系統(tǒng)-7-其它高性能存儲(chǔ)器介紹.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、4.7其它高性能存儲(chǔ)器介紹常用來(lái)改進(jìn)存儲(chǔ)系統(tǒng)性能的措施：更高速主存或加長(zhǎng)存儲(chǔ)器字長(zhǎng)多端口存儲(chǔ)器采用多級(jí)Cache采用交叉存并行儲(chǔ)器…1/12[主存速度與CPU處理速度存在差距]4.7.1雙端口存儲(chǔ)器低速主存無(wú)法為CPU提供快速服務(wù)。如需同時(shí)需要用訪問(wèn)2個(gè)主存單元時(shí)，更限制了CPU高速處理信息能力的發(fā)揮。為了使CPU縮短等待時(shí)間，通常采取一些加速CPU和存儲(chǔ)器之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶厥獯胧?，如雙端口存儲(chǔ)器等。2/121、雙端口存儲(chǔ)器的邏輯結(jié)構(gòu)雙端口存儲(chǔ)器：同一個(gè)存儲(chǔ)器具有兩組獨(dú)立的讀寫(xiě)控制線路，兩個(gè)端口分別具有各自的地址線、數(shù)據(jù)線和控制線，可進(jìn)行獨(dú)立的存取操作。數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)1雙

2、端口存儲(chǔ)器地址1地址23/122、無(wú)沖突讀寫(xiě)控制當(dāng)兩端口地址不同時(shí)，在兩端口上進(jìn)行讀寫(xiě)，不會(huì)發(fā)生沖突，可同時(shí)進(jìn)行讀寫(xiě)。3.有沖突讀寫(xiě)控制[問(wèn)題]當(dāng)兩個(gè)端口同時(shí)存取同一存儲(chǔ)單元時(shí)，會(huì)發(fā)生端口間的讀寫(xiě)沖突。[解決方法]設(shè)置BUSY標(biāo)志，采用仲裁邏輯，由芯片上的判斷邏輯決定由哪個(gè)端口優(yōu)先進(jìn)行讀寫(xiě)操作，而暫時(shí)關(guān)閉另一個(gè)被延遲的端口。4/121.單體多字并行存儲(chǔ)器4.7.2并行存儲(chǔ)系統(tǒng)存儲(chǔ)體M（n×w位）地址寄存器W位W位…W位n×w數(shù)據(jù)選擇多路選擇器MBR數(shù)據(jù)總線5/12分體號(hào)2.多體交叉并行存儲(chǔ)器(1)順序編址方式00000000000100111101000001000

3、1011111100000100001101111M0M1M2M3110000110001111111體內(nèi)地址地址格式：※有多個(gè)容量相同的獨(dú)立存儲(chǔ)模塊；※模塊中的存儲(chǔ)單元，依次分配連續(xù)的地址碼；6/12順序編址方式的特點(diǎn)：①順序訪問(wèn)地址連續(xù)的存儲(chǔ)單元時(shí)，只能單模塊工作（模塊串行），其它模塊處于空閑狀態(tài)；②某個(gè)模塊發(fā)生故障時(shí)，一般也不會(huì)影響其它模塊正常工作，存儲(chǔ)器容錯(cuò)性好；③通過(guò)增加存儲(chǔ)分體的數(shù)量，來(lái)擴(kuò)展存儲(chǔ)器容量比較方便，存儲(chǔ)器擴(kuò)展性好；④模塊之間是按串行方式工作的，會(huì)存儲(chǔ)器的帶寬受到限制；7/12(2)交叉編址方式M0M1M2M300000000000100001

4、0000011000100000101000110000111111100111101111110111111分體號(hào)體內(nèi)地址地址格式：※有多個(gè)容量相同的獨(dú)立存儲(chǔ)模塊；※連續(xù)地址被依次分配到不同模塊中的存儲(chǔ)單元；[特點(diǎn)]存取周期不變時(shí)，流水式并行訪存能提高帶寬；8/124.7.3相聯(lián)(聯(lián)想)存儲(chǔ)器1.基本原理根據(jù)存儲(chǔ)單元所存內(nèi)容的一部分作為檢索項(xiàng)(即關(guān)鍵字項(xiàng))，去檢索存儲(chǔ)器，并對(duì)存儲(chǔ)器中與該檢索項(xiàng)符合的存儲(chǔ)單元內(nèi)容進(jìn)行讀出或?qū)懭?。根?jù)存儲(chǔ)的內(nèi)容進(jìn)行尋址。尋址字段叫叫做關(guān)鍵字。存儲(chǔ)的內(nèi)容：關(guān)鍵字+數(shù)據(jù)，其中關(guān)鍵字是地址，數(shù)據(jù)則是被讀寫(xiě)的信息。9/120…n-1m×n相聯(lián)

5、存儲(chǔ)器………0…0關(guān)鍵字寄存器屏蔽字寄存器輸出存儲(chǔ)器2.聯(lián)想存儲(chǔ)器的組成符合寄存器0m-110/12在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，聯(lián)想存儲(chǔ)器(AssociativeMemory)主要用于存放需要快速查找的內(nèi)容，如：虛擬存儲(chǔ)器中存放段表、頁(yè)表和快表等；在高速緩沖存儲(chǔ)器中，相聯(lián)存儲(chǔ)器作為存放cache的行地址之用。3.聯(lián)想存儲(chǔ)器的應(yīng)用11/12[例4-13]存儲(chǔ)器按字節(jié)編址，虛地址空間大小為16M，主存地址空間大小為1M，頁(yè)面大小為4KB。系統(tǒng)運(yùn)行到某時(shí)刻，頁(yè)表的部分內(nèi)容和TLB的狀態(tài)分別如表4-6所示，表中的頁(yè)框號(hào)及標(biāo)記字段為十六進(jìn)制。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）虛擬地址共有幾位，哪幾位

6、表示虛頁(yè)號(hào)？物理地址共有幾位，哪幾位表示頁(yè)框號(hào)（物理頁(yè)號(hào)）？（2）虛地址001C60H和024BACH所在的頁(yè)面是否在主存中？若在主存中，則該虛擬地址對(duì)應(yīng)的物理地址是什么？若不在，則請(qǐng)說(shuō)明理由。12/12