课前思考题
存储器系统,是传统计算机硬件系统的五大功能部件之一,用于存储程序和相关数据,其容量、读写速度和价格等3项彼此有关甚至有点矛盾的指标,对计算机总体性能价格比有重大影响。有没有更好的方案,能够同时在这3项指标上都获得比较满意的结果呢?通过多级结构的存储器系统得到更高的性能价格比是建立在什么原理之上,各个级别的存储器之间应满足些什么原则,每一级存储器介质和它们的简单运行原理又如何,不妨在开始学习之前思考一番;其次,为什么要使用外存储器设备,它们的组成和读写原理如何,磁盘阵列技术的优越性表现在哪些方面,也含有许多令人感兴趣的知识。
学习目标
在现代的计算机系统中,通常总是采用由三种运行原理不同,性能差异很大的存储介质分别构建高速缓冲存储器、主存储器和虚拟存储器,再将它们组成三级结构的统一管理、调度的一体化存储器系统。
由高速缓冲存储器缓解主存读写速度慢,不能满足CPU运行速度需要的矛盾;用虚拟存储器(快速磁盘上的一片存储区)更大的存储空间,解决主存容量小,存不下更大程序与更多数据的难题.。显而易见,三级结构的存储器系统,是围绕主存储器来组织和运行的,就是说,设计与运行程序是针对主存储器进行的,充分表明主存储器在计算机系统中举足轻重的地位。
本章将首先介绍多级存储器系统的基本组成,各级存储器所用介质的特性,多级结构存储器结构应满足的原则,以及它得以高效运行的原理;接下来分别讲解主存储器、高速缓冲存储器、虚拟存储器各自的组成与运行原理;最后则是外存储设备(磁盘、磁带、光盘)的组成与使用,并顺便介绍一些有关磁盘阵列和容错方面的知识。
学习指南
本章概念性知识较多,布置的作业的答案与教材内容相当接近;教学实验是在教学计算机系统上完成扩展由静态存储器芯片组成的主存储器的容量、量测有关内存读写操作的时序波形等。本章中所要求的教学实验,看起来不是太难,但对掌握主存储器部件的功能、组成、读写方案很有成效,应认真完成。
外存储设备(磁盘、磁带、光盘)的组成等知识一般性的理解即可,了解选用磁盘阵列的好处,特别是在支持容错方面的几种常用技术。
重点难点
在现代的计算机系统中,通常总是采用由三种运行原理不同,性能差异很大的存储介质分别构建高速缓冲存储器、主存储器和虚拟存储器,再将它们组成三级结构的统一管理与调度的一体化存储器系统。
由高速缓冲存储器缓解主存读写速度慢,不能满足CPU运行速度需要的矛盾;
用虚拟存储器(快速磁盘上的一片存储区)更大的存储空间,解决主存容量小,存不下更大程序与更多数据的难题.。
显而易见,三级结构的存储器系统,是围绕主存储器来组织和运行的,就是说,设计与运行程序是面向主存储器进行的,充分表明主存储器在计算机系统中举足轻重的地位。
要掌握多级存储器系统的基本组成,各级存储器所用介质的特性,多级结构存储器结构应满足的原则,以及它得以高效运行的原理;
应该掌握主存储器、高速缓冲存储器、虚拟存储器各自的组成与运行原理;
了解外存储设备(磁盘、磁带、光盘)的组成与使用,适当掌握一些有关磁盘阵列和它的容错方面的知识。
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