第4章存储器
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第四章存储器管理第一部分教材习题(P159)15、在具有快表的段页式存储管理方式中,如何实现地址变换?答:在段页式系统中,为了便于实现地址变换,须配置一个段表寄存器,其中存放段表始址和段长TL。
进行地址变换时,首先利用段号S,将它与段长TL进行比较。
若S<TL,表示未越界,利用段表始址和段号来求出该段所对应的段表项在段表中的位置,从中得到该段的页表始址,并利用逻辑地址中的段内页号P来获得对应页的页表项位置,从中读出该页所在的物理块号b,再利用块号b和页内地址来构成物理地址。
在段页式系统中,为了获得一条指令或数据,须三次访问内存。
第一次访问内存中的段表,从中取得页表始址;第二次访问内存中的页表,从中取出该页所在的物理块号,并将该块号与页内地址一起形成指令或数据的物理地址;第三次访问才是真正从第二次访问所得的地址中,取出指令或数据。
显然,这使访问内存的次数增加了近两倍。
为了提高执行速度,在地址变换机构中增设一个高速缓冲寄存器。
每次访问它时,都须同时利用段号和页号去检索高速缓存,若找到匹配的表项,便可从中得到相应页的物理块号,用来与页内地址一起形成物理地址;若未找到匹配表项,则仍须再三次访问内存。
19、虚拟存储器有哪些特征?其中最本质的特征是什么?答:虚拟存储器有以下特征:多次性:一个作业被分成多次调入内存运行,亦即在作业运行时没有必要将其全部装入,只需将当前要运行的那部分程序和数据装入内存即可;以后每当要运行到尚未调入的那部分程序时,再将它调入。
多次性是虚拟存储器最重要的特征,任何其他的存储器管理方式都不具有这一特征。
因此,认为虚拟存储器是具有多次性特征的存储器系统。
对换性:允许在作业的运行过程中进行换进、换出,也即,在进程运行期间,允许将那些暂不使用的程序和数据,从内存调至外存的对换区(换出),待以后需要时再将它们从外存调至内存(换进);甚至还允许将暂不运行的进程调至外存,待它们重又具备运行条件时再调入内存。
计算机原理第四章存储系统课堂笔记及练习题主题:第四章存储系统学习时间:2016年10月24日--10月30日内容:一、学习要求这周我们将学习第四章存储系统的相关内容。
通过本章的学习要求了解主存储器的主要技术指标、理解存储器的层次结构及分类,加深对半导体随机读写器相关知识的理解。
二、主要内容(一)存储系统概述存储器是计算机系统中的记忆设备,用来存放程序和数据,是计算机系统的重要组成部分之一。
存储器有主存储器和辅助存储器之分,主存储器(简称主存)处于全机中心地位,直接与CPU交换信息;辅助存储器(简称辅存)或称为外存储器(简称外存)通常用来存放主存的副本和当前不在运行的程序和数据,在程序执行过程中,每条指令所需的数据及取下一条指令的操作都不能直接访问辅助存储器,需要通过主存储器与CPU交换信息。
(二)主存储器的主要技术指标主存储器的主要性能指标为主存容量、存储器存取时间和存储周期时间。
计算机可寻址的最小信息单位是一个存储字,一个存储字所包括的二进制位数称为字长。
主存储器的另一个重要的性能指标是存储器的速度,一般用存储器存取时间和存储周期来表示。
存储器存取时间(memory access time)又称存储器访问时间,是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间。
存储周期(memory cycle time)指连续启动两次独立的存储器操作(例如连续两次读操作)所需间隔的最小时间。
通常,存储周期略大于存取时间。
(三)存储器的层次结构对存储器的要求是“大容量、高速度、低成本”,但是在一个存储器中要求同时兼顾这三方面是困难的。
一般来讲,速度高的存储器,每位价格也高,因此容量不能太大。
主存-辅存层次,满足了存储器的大容量和低成本需求。
cache-主存层次,解决了速度与成本之间的矛盾。
现代大多数计算机同时采用主存-辅存和cache-主存这两种存储层次,构成cache-主存-辅存三级存储层次,如下图所示。
CPU能直接访问的存储器称为内存储器,包括cache和主存储器。