计算机科学导论3章.ppt
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1、第三章 计算机体系结构,本章要点:,了解存储系统组织结构了解输入输出系统了解计算机系统体系结构,3.3 存储系统组织结构,3.3.1 存储器与存储系统概述1.存储器的作用 存储器存储程序信息和数据信息。,3.3 存储系统组织结构,2.存储器分类(1)按存储介质分:半导体存储器、磁存储器和光存储器(2)按工作方式分:随机存储器、只读存储器、顺序存储器、直接存取存储器(3)按信息的可保存性:易失性存储器、非易失性存储器(4)按作用:主存储器、辅助存储器、高速缓冲存储器,3.3 存储系统组织结构,3.存储器的主要性能指标存储容量2)存储周期存储访问时间4)性价比5)功耗6)可靠性,3.3 存储系统组
2、织结构,3.3.2 存储系统组织结构1.二级结构:主存储器、辅助存储器2.三级结构:高速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器(三级结构的存储器系统的运行原理,是建立在程序运行的局部性原理之上的。),3.程序运行局部性原理:(1)时间局部性原理:在一小段时间内,最近被访问过的程序和数据很可能再次被访问。(2)空间局部性原理:最近被访问过的程序和数据往往集中在一小片存储区域中。(3)指令执行顺序的局部性原理:指令顺序执行比转移执行的可能性要大。注意:三级存储系统中,存储的信息必须满足信息一致性原则和信息包含性原则。,3.3 存储系统组织结构,3.3.3 高速缓冲存储器Cache是一种存储空间较小而存取
3、速度却很高的一种存储器。是一种放置在CPU和主存储器之间的存取速度快、而规模较小的存储器。,3.3.4 虚拟存储器,虚拟存储器用于“主存一辅存”层次,它能使计算机具有辅存的容量,接近于主存的速度。它使程序员能够在比主存大得多的空间编制程序,即按虚存空间编址。,3.4 输入输出系统,3.4.1 输入输出系统概述外部设备设备控制器I/O接口中央处理机,3.4.2 总线结构,1.总线分类按照总线所传输的信息内容分类:地址总线、数据总线和控制总线 2)按照总线在计算机中所处的位置分类 片级总线、内部总线和外部总线 3)按照二进制数码的传送方式分类 串行总线、并行总线,3.4.2 总线结构,2.计算机总
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