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Commit d5c77b4

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docs/CS/computer_organization/computer_organization.md

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Original file line numberDiff line numberDiff line change
@@ -362,3 +362,158 @@ $$N = r^E \times M$$
362362
![IEEE754标准详解](https://eclipseyue-1323281044.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/pic/ieee.png)
363363

364364

365+
366+
367+
## 3. 存储系统
368+
369+
### 3.1 存储器层次结构
370+
371+
!!! abstract "存储器层次结构的目标"
372+
在容量、速度和成本之间找到最佳平衡点,构建高效的存储系统。
373+
374+
#### 存储器层次
375+
376+
!!! info "存储器层次结构(从快到慢)"
377+
```
378+
CPU
379+
380+
寄存器(Register)
381+
382+
高速缓存(Cache)
383+
384+
主存储器(Main Memory)
385+
386+
辅助存储器(Secondary Storage)
387+
388+
离线存储(Offline Storage)
389+
```
390+
391+
!!! tip "存储器工作原理"
392+
```
393+
| ----------- |
394+
CPU ↔ Cache ↔ 主存 ↔ 辅存
395+
| ----------- |
396+
```
397+
398+
- **局部性原理**:程序访问存储器时具有时间局部性和空间局部性
399+
- **层次化管理**:每一层都是下一层的缓存
400+
401+
### 3.2 存储器分类
402+
403+
#### 按存取方式分类
404+
405+
!!! note "四种主要存取方式"
406+
407+
**随机存取存储器(RAM - Random Access Memory)**
408+
- 任意地址的存取时间相同
409+
- 代表:主存、Cache
410+
411+
**顺序存取存储器(SAM - Sequential Access Memory)**
412+
- 按地址顺序存取,存取时间与地址有关
413+
- 代表:磁带
414+
415+
**直接存取存储器(DAM - Direct Access Memory)**
416+
- 直接定位到存储区域,然后顺序查找
417+
- 代表:磁盘
418+
419+
**相联存储器(CAM - Content Addressable Memory)**
420+
- 按内容进行存取
421+
- 代表:Cache中的相联存储器
422+
423+
#### 按读写功能分类
424+
425+
!!! info "读写特性分类"
426+
427+
**读写存储器(R/W Memory)**
428+
- 可以读出和写入信息
429+
- 代表:RAM、Cache、磁盘
430+
431+
**只读存储器(ROM - Read Only Memory)**
432+
- 只能读出信息,不能写入
433+
- 代表:BIOS、固件程序
434+
435+
#### 按读出后信息变化分类
436+
437+
!!! warning "读出特性分类"
438+
439+
**破坏性读出**
440+
- 读出信息后原存储信息被破坏
441+
- 需要重新写入恢复信息
442+
- 代表:**DRAM**(动态RAM)
443+
444+
**非破坏性读出**
445+
- 读出信息后原存储信息保持不变
446+
- 代表:**SRAM**(静态RAM)、磁盘、光盘
447+
448+
### 3.3 主存储器
449+
450+
#### 存储器技术
451+
452+
!!! example "DRAM vs SRAM 对比"
453+
454+
| 特性 | DRAM | SRAM |
455+
|------|------|------|
456+
| **存储原理** | 栅极电容存储 | 触发器存储 |
457+
| **读出方式** | 破坏性读出 | 非破坏性读出 |
458+
| **刷新需求** | 需要定期刷新 | 不需要刷新 |
459+
| **存取速度** | 较慢 | 较快 |
460+
| **功耗** | 较低 | 较高 |
461+
| **成本** | 较低 | 较高 |
462+
| **集成度** | 高 | 低 |
463+
| **应用** | 主存 | Cache |
464+
465+
#### DRAM刷新机制
466+
467+
!!! important "DRAM刷新的必要性"
468+
由于DRAM使用电容存储信息,电容会漏电,因此需要定期刷新以保持数据。
469+
470+
**刷新周期:** 通常为2ms
471+
472+
!!! note "三种刷新方式"
473+
474+
**集中刷新**
475+
- 在特定时间段内集中完成所有行的刷新
476+
- 优点:刷新控制简单
477+
- 缺点:刷新期间不能进行正常读写
478+
479+
**分散刷新**
480+
- 将刷新操作分散在正常的读写周期中
481+
- 优点:不影响正常读写
482+
- 缺点:降低存储器工作效率
483+
484+
**异步刷新**
485+
- 将总刷新时间分配到各行,每行定时刷新
486+
- 优点:既保证刷新又不影响正常工作
487+
- 缺点:控制电路较复杂
488+
489+
### 3.4 存储器性能指标
490+
491+
!!! tip "衡量存储器性能的主要指标"
492+
493+
**存储容量**
494+
- 计算公式:字数 × 字长
495+
- 单位:字节(Byte)、千字节(KB)、兆字节(MB)等
496+
497+
**存储速度**
498+
- **存取时间**:从发出读写命令到完成操作的时间
499+
- **存取周期**:连续两次独立操作之间的最小时间间隔
500+
501+
**单位成本**
502+
- 每位存储成本:总成本 / 存储容量
503+
- 成本效益比是存储器选择的重要因素
504+
505+
### 3.5 存储器芯片
506+
507+
!!! note "常见存储器芯片"
508+
509+
**74LS138译码器**
510+
- 3线-8线译码器
511+
- 常用于存储器地址译码
512+
- 实现存储器芯片的片选功能
513+
514+
!!! todo "待补充内容"
515+
- Cache存储器的工作原理
516+
- 虚拟存储器
517+
- 存储器管理单元(MMU)
518+
- 存储器保护机制
519+

docs/CS/operating_system/operating_system.md

Lines changed: 1 addition & 0 deletions
Original file line numberDiff line numberDiff line change
@@ -280,3 +280,4 @@
280280
- **设计思想**:综合多种调度策略
281281
- **特点**:优先级高的队列时间片小,优先级低的队列时间片大
282282
- **优势**:既照顾短作业,又不会长期忽视长作业
283+

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