计算机系统结构：并行主存与虚拟存储器解析

该资源是关于计算机系统结构的第四章PPT资料，涵盖了存贮体系的基本概念、并行主存系统、虚拟存贮器、Cache存贮器以及相关的地址映射、替换算法和性能分析等内容。 在计算机系统结构中，存贮体系是一个至关重要的组成部分。本章首先介绍了存贮体系的基本概念，强调了大容量、高速度和低价格作为存储系统的基本需求。存储器容量由宽度（W）、长度（L）和字数（m）决定，而存储器速度则通过存储周期（TM）和频宽（Bm）来衡量，频宽表示连续访问时的数据传输速率。 针对存贮体系发展中遇到的问题，如容量增大导致速度下降和成本上升，本章提出了采用并行主存系统作为解决方案。并行主存系统允许同时访问多个存储单元，以提高整体性能。学习者需要理解并行主存系统的组织形式，掌握极限频宽和实际频宽的关系，以及并行主存的局限性。 虚拟存储器是另一个关键主题，它使得程序可以使用超过物理内存容量的地址空间。本章要求理解虚拟存贮器的工作原理，特别是页式虚拟存贮器的虚实地址对应关系和地址映射规则。此外，还要熟悉页面装入、替换的过程，计算页面命中率，以及理解堆栈型替换算法和内部地址映射表中的快慢表机构。 高速缓存（Cache）存储器在提高系统性能方面起着关键作用。学习者应了解Cache的组成和工作原理，掌握组相联地址映射、映射表机构，以及虚实地址变换。此外，需要能够根据给定的主存块地址流，画出Cache装入和替换的过程图，并计算Cache的命中率。 本章还涉及了替换算法，如LRU（最近最久未使用）和FIFO（先进先出），这些都是决定Cache性能的重要因素。通过深入理解这些概念和算法，可以更好地分析和优化存储系统的性能，并合理分配软硬件功能。 这个PPT资料将帮助学习者全面掌握计算机系统结构中关于存储体系的关键概念和技术，包括并行性、虚拟化和高速缓存的使用，为理解和设计更高效的计算机系统打下坚实基础。