虛擬內(nèi)存異構(gòu)體系
時間:2023-03-03 20:15:01 | 來源:營銷百科
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虛擬內(nèi)存異構(gòu)體系:
[4]從虛存的概念可以看出,主存-輔存的訪問機制與cache-主存的訪問機制是類似的。這是由cache存儲器、主存和輔存構(gòu)成的三級存儲體系中的兩個層次。cache和主存之間以及主存和輔存之間分別有輔助硬件和輔助軟硬件負(fù)責(zé)地址變換與管理,以便各級存儲器能夠組成有機的三級存儲體系。cache和主存構(gòu)成了系統(tǒng)的內(nèi)存,而主存和輔存依靠輔助軟硬件的支持構(gòu)成了虛擬存儲器。
在三級存儲體系中,cache-主存和主存-輔存這兩個存儲層次有許多相同點:
(1)出發(fā)點相同:二者都是為了提高存儲系統(tǒng)的性能價格比而構(gòu)造的分層存儲體系,都力圖使存儲系統(tǒng)的性能接近高速存儲器,而價格和容量接近低速存儲器。
(2)原理相同:都是利用了程序運行時的局部性原理把最近常用的信息塊從相對慢速而大容量的存儲器調(diào)入相對高速而小容量的存儲器。
但cache-主存和主存-輔存這兩個存儲層次也有許多不同之處:
(1)側(cè)重點不同:cache主要解決主存與CPU的速度差異問題;而就性能價格比的提高而言,虛存主要是解決存儲容量問題,另外還包括存儲管理、主存分配和存儲保護等方面。
(2)數(shù)據(jù)通路不同:CPU與cache和主存之間均有直接訪問通路,cache不命中時可直接訪問主存;而虛存所依賴的輔存與CPU之間不存在直接的數(shù)據(jù)通路,當(dāng)主存不命中時只能通過調(diào)頁解決,CPU最終還是要訪問主存。
(3)透明性不同:cache的管理完全由硬件完成,對系統(tǒng)程序員和應(yīng)用程序員均透明;而虛存管理由軟件(操作系統(tǒng))和硬件共同完成,由于軟件的介入,虛存對實現(xiàn)存儲管理的系統(tǒng)程序員不透明,而只對應(yīng)用程序員透明(段式和段頁式管理對應(yīng)用程序員'半透明')。
(4)未命中時的損失不同:由于主存的存取時間是cache的存取時間的5~10倍,而主存的存取速度通常比輔存的存取速度快上千倍,故主存未命中時系統(tǒng)的性能損失要遠大于cache未命中時的損失。