存储子系统：段页式虚拟存储与层次结构解析

"段页式虚拟存储器是计算机存储管理的一种方式，结合了页式管理和段式管理的优点，旨在解决程序逻辑结构与存储空间管理之间的矛盾。它将内存分为固定大小的页，同时将程序逻辑结构划分为不同大小的段。这种设计允许更灵活地映射程序，并支持更好的代码组织、保护和共享。然而，它也带来了一些挑战，比如地址变换可能更为复杂，且可能影响存储空间的利用率和调度效率。 存储子系统是计算机的重要组成部分，通常包含多层存储器以平衡速度、容量和成本。存储层次结构通常包括CPU附近的高速缓存(Cache)、主存储器(内存)和辅助存储器(外存)。高速缓存用于临时存储CPU频繁访问的数据，提供快速访问，但容量有限且成本较高。主存储器是CPU可以直接访问的，速度快于外存但容量较小。辅助存储器，如硬盘、磁带和光盘，具有大容量和低价格，但访问速度慢，通常用于长期存储不常使用的数据。 主存主要由动态随机存取内存(DRAM)和只读存储器(ROM)组成，其中DRAM有同步类型如SDRAM和DDRAM。ROM则包括各种类型，如MROM、PROM、EPROM、E2PROM和闪存。辅存通常以块为单位进行操作，数据需要先加载到主存才能被CPU处理。高速缓存则是介于主存和CPU之间，通过硬件自动管理，保存主存中活跃数据的副本，以提高性能。 在三级存储器子系统中，Cache提供快速访问，主存作为中间层，而外存提供大量存储，三者之间的容量、速度和价格呈梯度分布，以平衡整个系统的性能和经济性。这种架构使得CPU能够以接近Cache的速度工作，同时享受大容量的外存存储。" 知识点总结: 1. 段页式虚拟存储器结合了页式和段式的优点，利于程序的编译、执行、保护和共享，但可能导致地址变换复杂和存储调度不便。 2. 计算机存储子系统通常采用多层存储层次结构，如Cache-主存-辅存，以平衡速度、容量和成本。 3. 主存由DRAM和ROM组成，DRAM包括同步类型如SDRAM和DDRAM，ROM有多种变体。 4. 辅存包括磁盘、磁带、光盘和U盘等，容量大、价格低但速度慢，数据按块存储，需先加载到主存。 5. 高速缓存是CPU访问速度最快的存储层，容量小但速度快，内容由硬件自动管理，为主存中活跃数据的副本。