2018-2019-1 20165325 《信息安全系统设计基础》第五周学习总结
1、存储技术
存储器可分为易失性存储器和非易失性存储器,易失性存储器就是在关闭计算机或者突然性、意外性关闭计算机的时候,里面的数据会丢失,就像内存。非易失性存储器在上面的情况下数据不会丢失,像硬盘等外存。
(1)易失性存储器
SRAM和DRAM都是易失性存储器,按照存储信息的不同,随机存储器分为静态随机存储器(Static RAM,SRAM)和动态随机存储器(Dynamic RAM,DRAM)。
静态存储单元(SRAM):
●存储原理:由触发器存储数据
●优点:速度快、使用简单、不需刷新、静态功耗极低;常用作Cache
●缺点:元件数多、集成度低、运行功耗大
动态存储单元(DRAM):
●存贮原理:利用MOS管栅极电容可以存储电荷的原理,需刷新(早期:三管基本单元;现在:单管基本单元)
●优点: 集成度远高于SRAM、功耗低,价格也低
●缺点:因需刷新而使外围电路复杂;刷新也使存取速度较DRAM慢,所以在计算机中,SRAM常用于作主存储器。
(2)非易失性存储器(ROM)/只读存储
可编程ROM(PROM):只能被编程一次。
可擦写可编程ROM(EPROM):紫外线光照射过窗口,EPROM就被清除为0,被擦除和重编程的次数为1000次。
电子可擦除ROM(EEPROM):不需要一个物理上独立的编程设备,因此可以直接在印制电路卡上编程,能够编程的次数为10^5。
闪存:基于EEPROM,为大量的电子设备提供快速而持久的非易失性存储。
2、磁盘
(1)磁盘的构造
磁头位于每个磁盘片的表面上,磁头与磁臂相连,磁臂能将所有磁头作为一个整体而一起移动,磁盘片的表面被逻辑地划分成圆形磁道(track),磁道再进一步划分为扇区。位于同一磁臂位置的磁道集合形成了柱面(cylinder),每个磁盘驱动器都有数千个同心柱面,每个磁道可能包括数百个扇区。常用磁盘驱动器的存储容量是按GB来计算的。
(2)磁盘容量:一个磁盘上可以记录的最大位数称为它的最大容量/容量。
决定因素有:
(a)记录密度:磁道一英寸的段可以放入的位数。
(b)磁道密度:从盘片中心出发半径上一英寸的段内可以有的磁道数。
(c)面密度:记录密度与磁道密度的乘积。
公式:
磁盘容量=字节数/扇区 * 平均盘区数/磁道 * 磁道数/表面 * 表面数/盘片 * 盘片数/磁盘
3、总线
按照计算机所传输的信息种类,计算机的总线可以划分为:
- 数据总线
- 控制总线
- 地址总线
按照CPU内外来分类:
- 系统总线
- 存储总线
- I/O总线
4、读写事务
(1)读:主存到CPU
(2)写:CPU到主存
5、程序数据引用的局部性
(1)读:主存到CPU
(2)写:CPU到主存
6、存储器层次结构中心思想:每层存储设备都是下一层的“缓存”
对于每个k,位于k层的更快更小的存储设备作为位于k+1层的更慢更大的存储设备的缓存。即层次结构中的每一层都缓存来自较低一层的数据对象。而数据总是以块大小为传送单元(transfer unit)在第k层和第k+1层之间来回复制的。
例:
解析:存储器层次结构的每一层都缓存来自较低一层的数据。缓存存储器是分块的,数据总是以块为基本单位在每一层之间传递,块的大小只在相互传递的两层之间相同
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