内存储器与Cache的特性及工作原理在计算机组成原理中如何区分与理解?
时间: 2024-11-06 15:27:57 浏览: 8
在计算机组成原理的学习中,内存储器和Cache是存储系统中重要的组成部分,它们在计算机系统中扮演着不同的角色,具有不同的工作原理和性能影响因素。为深入理解这两个概念,我们可以参考《西北工业大学考研801《计算机专业基础》大纲解析》这一资源,它详细列出了计算机组成原理和数据结构的主要知识点,以及考查目标和考试内容,有助于你系统性地掌握这些概念。
参考资源链接:[西北工业大学考研801《计算机专业基础》大纲解析](https://wenku.csdn.net/doc/69uza9f6fo?spm=1055.2569.3001.10343)
Cache作为高速缓冲存储器,位于CPU和主存之间,用于临时存放CPU频繁访问的数据,以减少访问主存的延迟。Cache的速度比主存快得多,但是容量相对较小。它通常采用SRAM(静态随机存取存储器)来实现,以保证高速的读写速度。Cache的工作原理基于局部性原理,包括时间局部性和空间局部性。在Cache中,数据以块(Block)的形式存储,当CPU访问某块数据时,该块数据会被预取到Cache中,如果后续访问命中(hit)Cache,则可以迅速读取数据;如果未命中(miss),则需要从主存中取数据到Cache,再由CPU读取。
内存储器,通常指的是主存(主存储器),是计算机系统中用于存放当前正在运行的程序和数据的存储器。主存采用DRAM(动态随机存取存储器)实现,它在单位存储密度上比SRAM更大,成本相对较低。主存的主要任务是响应CPU的读写请求,执行数据的读写操作。主存的性能影响因素主要包括存储容量、存取速度、存储周期、带宽等。主存与CPU之间的数据交换速度直接影响计算机系统性能。
理解内存储器与Cache的关键在于掌握它们的层次结构、工作原理、特性及如何影响计算机系统的性能。考生需要掌握Cache的映射方式(直接映射、组相联映射、全相联映射)、替换策略(LRU等)、写策略等关键知识点,以及主存的结构、类型、特性等。为了更深入地学习这些内容,建议参考《计算机组成原理》相关的专业教材,如唐朔飞、白中英或蒋本珊编写的教材,这些教材将为你提供理论基础和实际案例,帮助你更好地理解内存储器与Cache在计算机系统中的作用与影响。
参考资源链接:[西北工业大学考研801《计算机专业基础》大纲解析](https://wenku.csdn.net/doc/69uza9f6fo?spm=1055.2569.3001.10343)
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