第九章存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)

1、湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院1第第9 9章章 存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)9.1 存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)9.2 Cache存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器9.3 虛擬存儲(chǔ)器虛擬存儲(chǔ)器9.4 基本基本Cache和虛擬存儲(chǔ)器的擴(kuò)展和虛擬存儲(chǔ)器的擴(kuò)展9.5 實(shí)例：實(shí)例：Pentium/Windows個(gè)人計(jì)算機(jī)個(gè)人計(jì)算機(jī) 上的內(nèi)存管理上的內(nèi)存管理湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院29.1 存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)圖圖9.1 一般的存儲(chǔ)器層次一般的存儲(chǔ)器層次物理內(nèi)存物理內(nèi)存：由動(dòng)態(tài)：由動(dòng)態(tài)RAM組成。組成。Cache存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器：由靜態(tài)：由靜態(tài)RAM構(gòu)成，比構(gòu)成，比DRAM快得多，但也快得多，但也 昂貴的多。昂貴的多。Cach

2、e是物理內(nèi)存的部分副本。是物理內(nèi)存的部分副本。虛擬存儲(chǔ)器虛擬存儲(chǔ)器：空間比物理內(nèi)存大得多邏輯空間。虛擬管理器：空間比物理內(nèi)存大得多邏輯空間。虛擬管理器 通過在物理內(nèi)存和一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)之間調(diào)度來達(dá)通過在物理內(nèi)存和一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)之間調(diào)度來達(dá) 到訪問的目的。到訪問的目的。湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院3哈佛結(jié)構(gòu)：哈佛結(jié)構(gòu)： 計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)的Cache層次中，每一級(jí)層次中，每一級(jí)Cache包含兩個(gè)單獨(dú)的包含兩個(gè)單獨(dú)的Cache存儲(chǔ)器，其中存儲(chǔ)器，其中 一個(gè)是指令一個(gè)是指令Cache，一個(gè)是數(shù)據(jù)，一個(gè)是數(shù)據(jù)Cache。9.2 Cache存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器 大部分計(jì)算機(jī)在大部分計(jì)算機(jī)在CPUCPU和物理內(nèi)

3、存之間包含一個(gè)較和物理內(nèi)存之間包含一個(gè)較小容量的小容量的CacheCache存儲(chǔ)器，而不是使用存儲(chǔ)器，而不是使用CacheCache存儲(chǔ)存儲(chǔ)器構(gòu)建計(jì)算機(jī)的整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)。目標(biāo)是在合理器構(gòu)建計(jì)算機(jī)的整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)。目標(biāo)是在合理的價(jià)格下減少處理器的內(nèi)存訪問時(shí)間。的價(jià)格下減少處理器的內(nèi)存訪問時(shí)間。湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院49.2.1 相聯(lián)存儲(chǔ)器相聯(lián)存儲(chǔ)器一般存儲(chǔ)器：接收一個(gè)地址，訪問該地址中的一般存儲(chǔ)器：接收一個(gè)地址，訪問該地址中的 數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。相聯(lián)存儲(chǔ)器：并行搜索所有單元，標(biāo)記那些與相聯(lián)存儲(chǔ)器：并行搜索所有單元，標(biāo)記那些與 特定數(shù)據(jù)特定數(shù)據(jù) 匹配的單元，然后連續(xù)匹配的單元，然后連續(xù) 讀出匹配的數(shù)據(jù)值。

4、讀出匹配的數(shù)據(jù)值。湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院5 考慮一個(gè)由考慮一個(gè)由8 8個(gè)個(gè)字單元組成的字單元組成的簡(jiǎn)單的相聯(lián)存簡(jiǎn)單的相聯(lián)存儲(chǔ)器，每個(gè)單儲(chǔ)器，每個(gè)單元有元有16 16 位，如位，如圖圖9.29.2所示。所示。 除數(shù)據(jù)位外，除數(shù)據(jù)位外，每單元都有一每單元都有一個(gè)額外的標(biāo)記個(gè)額外的標(biāo)記位位V V。（數(shù)據(jù)有。（數(shù)據(jù)有效位，為效位，為1 1說明說明這個(gè)單元數(shù)據(jù)這個(gè)單元數(shù)據(jù)有效，為有效，為0 0說明說明數(shù)據(jù)無效數(shù)據(jù)無效 ）圖圖9.2 相聯(lián)存儲(chǔ)器的相聯(lián)存儲(chǔ)器的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院6為了從相聯(lián)存儲(chǔ)器中讀出一個(gè)值，為了從相聯(lián)存儲(chǔ)器中讀出一個(gè)值，CPU必必須給出兩個(gè)值，即要被匹配的數(shù)

5、據(jù)值、以須給出兩個(gè)值，即要被匹配的數(shù)據(jù)值、以及哪些位需要檢查。第一個(gè)值是及哪些位需要檢查。第一個(gè)值是參數(shù)參數(shù)或或數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)，第二個(gè)值是，第二個(gè)值是屏蔽位屏蔽位或或關(guān)鍵位關(guān)鍵位 如果滿足如下的公式，則匹配就會(huì)發(fā)生如果滿足如下的公式，則匹配就會(huì)發(fā)生15,0() )1jji jijkDMV湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院71.1. 屏蔽寄存器中值為屏蔽寄存器中值為1 1的每一位，單元中的值與數(shù)的每一位，單元中的值與數(shù)據(jù)寄存器中的值都相同據(jù)寄存器中的值都相同2.2. 單元的有效位被設(shè)置為單元的有效位被設(shè)置為1 1；例如例如( (參考圖參考圖9.2)9.2)：屏蔽寄存器屏蔽寄存器K K 1111 0000 000

6、0 00001111 0000 0000 0000數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器D D 1010 XXXX XXXX XXXX1010 XXXX XXXX XXXX數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 位位M M 1010 1101 0000 01111010 1101 0000 0111執(zhí)行執(zhí)行 0000 XXXX XXXX XXXX0000 XXXX XXXX XXXX執(zhí)行執(zhí)行 1111 XXXX XXXX XXXX1111 XXXX XXXX XXXX執(zhí)行執(zhí)行 1111 1111 1111 11111111 1111 1111 1111DM()DM()kDM湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院8Vi始終為始終為1，所以最終結(jié)果為：，所

7、以最終結(jié)果為：1111 1111 1111 1111 找到一個(gè)匹配找到一個(gè)匹配因此該數(shù)據(jù)位因此該數(shù)據(jù)位M對(duì)應(yīng)的匹配寄存器的一個(gè)對(duì)應(yīng)的匹配寄存器的一個(gè)單元設(shè)置為單元設(shè)置為1湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院9將數(shù)據(jù)寫回相聯(lián)存儲(chǔ)器將數(shù)據(jù)寫回相聯(lián)存儲(chǔ)器CPU把數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)寄存把數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)寄存器并發(fā)出寫信號(hào)。相聯(lián)存器并發(fā)出寫信號(hào)。相聯(lián)存儲(chǔ)器檢查所有單元的有效儲(chǔ)器檢查所有單元的有效位，并找到有效位為位，并找到有效位為0的一的一個(gè)單元，如果找到，把數(shù)個(gè)單元，如果找到，把數(shù)據(jù)存到這個(gè)單元，同時(shí)將據(jù)存到這個(gè)單元，同時(shí)將有效位設(shè)為有效位設(shè)為1。如果沒有找。如果沒有找到，必須采用到，必須采用替換算法替換算法清清除一個(gè)單元

8、來保存數(shù)據(jù)。除一個(gè)單元來保存數(shù)據(jù)。 常見的替換算法常見的替換算法l FIFOl LRUl RANDOM湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院109.2.2 相聯(lián)映象的相聯(lián)映象的Cache存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器圖圖 9.3 相對(duì)簡(jiǎn)單相對(duì)簡(jiǎn)單CPU的相聯(lián)的相聯(lián)Cache64K的的8位內(nèi)存位內(nèi)存16642K 湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院11圖圖9.3中：中：l 每一個(gè)單元中的前每一個(gè)單元中的前16位由內(nèi)存地址構(gòu)成，可以位由內(nèi)存地址構(gòu)成，可以尋址到尋址到64K的地址空間。的地址空間。l 后后8位描述的是存儲(chǔ)在該物理內(nèi)存地址中的數(shù)據(jù)。位描述的是存儲(chǔ)在該物理內(nèi)存地址中的數(shù)據(jù)。l 屏蔽寄存器只需設(shè)置一次。在上圖中可以設(shè)成屏蔽寄存器只需

9、設(shè)置一次。在上圖中可以設(shè)成1111 1111 1111 1111 0000 0000湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院12作用于數(shù)據(jù)行或數(shù)據(jù)塊的相聯(lián)存儲(chǔ)器作用于數(shù)據(jù)行或數(shù)據(jù)塊的相聯(lián)存儲(chǔ)器l存儲(chǔ)器在每個(gè)單元存儲(chǔ)存儲(chǔ)器在每個(gè)單元存儲(chǔ)4個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。（如圖（如圖9.4）l同一個(gè)單元的同一個(gè)單元的4個(gè)數(shù)據(jù)具有相同的高位地個(gè)數(shù)據(jù)具有相同的高位地址，即高址，即高14位相同。位相同。l比圖比圖9.3中的相聯(lián)存儲(chǔ)器采用了更多的位中的相聯(lián)存儲(chǔ)器采用了更多的位數(shù)數(shù) （46位位 vs 24位）。位）。湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院13圖圖 9.4 相對(duì)簡(jiǎn)單相對(duì)簡(jiǎn)單CPU中，行大小中，行大小 為為4字節(jié)的相聯(lián)字節(jié)的相聯(lián)

10、Cache湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院14優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 利用了利用了訪問的局部性原理訪問的局部性原理：當(dāng)內(nèi)存單元：當(dāng)內(nèi)存單元X中的中的指令被訪問時(shí)，下一條被執(zhí)行的指令非常有可指令被訪問時(shí)，下一條被執(zhí)行的指令非常有可能就在內(nèi)存單元能就在內(nèi)存單元X+1中。中。 例如：例如：當(dāng)訪問地址當(dāng)訪問地址0單元的時(shí)候，整個(gè)塊（單元的時(shí)候，整個(gè)塊（0，1，2，3）的值都被從物理內(nèi)存讀入）的值都被從物理內(nèi)存讀入Cache。 當(dāng)當(dāng)CPU下次要執(zhí)行在內(nèi)存單元下次要執(zhí)行在內(nèi)存單元1、2、3中的指中的指令時(shí)，它們已在令時(shí)，它們已在cache中即能被訪問，而不必中即能被訪問，而不必從較慢的物理內(nèi)存中讀取。從較慢的物理內(nèi)存中讀取

11、。湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院15 不僅指令具有訪問的局部性，數(shù)據(jù)同樣不僅指令具有訪問的局部性，數(shù)據(jù)同樣也具有訪問的局部性也具有訪問的局部性 如編譯器通常將一列數(shù)組元素安排到相如編譯器通常將一列數(shù)組元素安排到相鄰的內(nèi)存單元中，以方便處理器順序訪鄰的內(nèi)存單元中，以方便處理器順序訪問數(shù)據(jù)值。問數(shù)據(jù)值。 湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院169.2.3 直接映象的直接映象的Cache存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器一種利用標(biāo)準(zhǔn)的一種利用標(biāo)準(zhǔn)的SRAM、廉價(jià)的、廉價(jià)的Cache映射方案映射方案物理內(nèi)存物理內(nèi)存Cache深度為深度為1k64k x 8位位xxxx xx11 1111 111111 1111 1111湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)

12、院17l 索引索引Cache地址的低十位，用來選擇地址的低十位，用來選擇Cache的一個(gè)特定單元的一個(gè)特定單元l 標(biāo)簽標(biāo)簽原始地址中不是索引的那些高位。原始地址中不是索引的那些高位。直接映象的直接映象的Cache存儲(chǔ)器一個(gè)單元包括（圖存儲(chǔ)器一個(gè)單元包括（圖9.5)：標(biāo)簽標(biāo)簽數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)有效值有效值湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院18圖圖9.5 相對(duì)簡(jiǎn)單相對(duì)簡(jiǎn)單CPU的直接映象的直接映象Cache湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院19另外一種直接映像另外一種直接映像Cache存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器圖圖9.6:相對(duì)簡(jiǎn)單的相對(duì)簡(jiǎn)單的CPU中，中，行大小為行大小為4字節(jié)的直接映字節(jié)的直接映像像Cache湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院20直

13、接映像的直接映像的Cache存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格低價(jià)格低容量大容量大 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 靈活性差靈活性差 如前所述，物理內(nèi)存中如前所述，物理內(nèi)存中任何形式為任何形式為xxxx xx11 1111 1111的地址都只能的地址都只能映射到映射到Cache中地址為中地址為11 1111 1111的單元中的單元中湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院21JUMP 1000HJUMP 0000H考慮下面的代碼：考慮下面的代碼：0000 0000 0000 0000（0000H）:JUMP 1000H0001 0000 0000 0000（1000H）:JUMP 0000H直接映象直接映象Cache地址地址00

14、0000 0000湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院22 第一條指令被取出放入第一條指令被取出放入cache中?；诘椭??；诘?0位地址位，位地址位，它被映射到它被映射到cache單元單元00 0000 0000。標(biāo)識(shí)域被設(shè)置。標(biāo)識(shí)域被設(shè)置為地址位中的為地址位中的6個(gè)高位，即個(gè)高位，即00 0000?，F(xiàn)在，它被執(zhí)。現(xiàn)在，它被執(zhí)行，行，CPU在單元在單元1000H中取指令，它的低中取指令，它的低10位也為位也為00 0000，因此，它被取出并裝入，因此，它被取出并裝入cache中，并且設(shè)中，并且設(shè)置標(biāo)識(shí)值為置標(biāo)識(shí)值為00 0100，覆蓋以前的值。，覆蓋以前的值。JUMP跳轉(zhuǎn)反跳轉(zhuǎn)反過來執(zhí)行到單元過來執(zhí)行

15、到單元0000H，這樣，盡管其他，這樣，盡管其他cache單元單元全都可用，但這兩條指令仍會(huì)不斷的彼此覆蓋。全都可用，但這兩條指令仍會(huì)不斷的彼此覆蓋。湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院239.2.4 組相聯(lián)映像的組相聯(lián)映像的cache存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器特點(diǎn)特點(diǎn)l 靈活性增強(qiáng)靈活性增強(qiáng)減少由直接映像帶來的覆蓋數(shù)據(jù)的問題減少由直接映像帶來的覆蓋數(shù)據(jù)的問題l 采用比較便宜的采用比較便宜的SRAMN路組相聯(lián)：路組相聯(lián)：每個(gè)單元能夠包含每個(gè)單元能夠包含N個(gè)字節(jié)或字個(gè)字節(jié)或字直接映像的直接映像的cache可以看作是一個(gè)一路可以看作是一個(gè)一路組相聯(lián)映像組相聯(lián)映像cache存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院24考察大小為考

16、察大小為1k的的2路組相聯(lián)路組相聯(lián)cache（如圖（如圖9.7）l 該該cache有有1k個(gè)數(shù)據(jù)入口，每個(gè)單元個(gè)數(shù)據(jù)入口，每個(gè)單元2個(gè)數(shù)據(jù)值，因此有個(gè)數(shù)據(jù)值，因此有512個(gè)單元個(gè)單元l 用用9個(gè)地址位選擇個(gè)地址位選擇cache單元，剩下的單元，剩下的7位說明標(biāo)簽值位說明標(biāo)簽值l 計(jì)數(shù)值用來紀(jì)錄數(shù)據(jù)什么時(shí)候被訪問過了計(jì)數(shù)值用來紀(jì)錄數(shù)據(jù)什么時(shí)候被訪問過了圖圖9.7 相對(duì)簡(jiǎn)單相對(duì)簡(jiǎn)單CPU的的2路組相聯(lián)路組相聯(lián)cache湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院25JUMP 1000HJUMP 0000H重新考慮下面的代碼：重新考慮下面的代碼：0000 0000 0000 0000（0000H）:JUMP 1000H

17、0001 0000 0000 0000（1000H）:JUMP 0000H組相聯(lián)映象組相聯(lián)映象cache地址地址00 0000 0000湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院26 用在用在9.2.3的代碼例子中，的代碼例子中，cache就不會(huì)覆蓋就不會(huì)覆蓋任一條指令。任一條指令。JUMP 1000H這條指令將會(huì)被這條指令將會(huì)被取出存入取出存入cache單元單元0的一路中。然后，指令的一路中。然后，指令0000H將會(huì)被取出放入同一單元的另一路中。將會(huì)被取出放入同一單元的另一路中。從這可以看出，指令都從從這可以看出，指令都從cache取出并被連取出并被連續(xù)的執(zhí)行。續(xù)的執(zhí)行。湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院27一種采用數(shù)

18、據(jù)行的組相聯(lián)一種采用數(shù)據(jù)行的組相聯(lián)cache圖圖9.8 相對(duì)簡(jiǎn)單相對(duì)簡(jiǎn)單CPU中具有中具有4字節(jié)數(shù)據(jù)行的字節(jié)數(shù)據(jù)行的2路組相聯(lián)路組相聯(lián)cache湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院289.2.5 在在cache中替換數(shù)據(jù)中替換數(shù)據(jù)問題的引出：計(jì)算機(jī)開始執(zhí)行一個(gè)程序。它問題的引出：計(jì)算機(jī)開始執(zhí)行一個(gè)程序。它從內(nèi)存中取指令和數(shù)據(jù)，同時(shí)從內(nèi)存中取指令和數(shù)據(jù)，同時(shí)將這些值載入將這些值載入cache。當(dāng)。當(dāng)cache為為空或很少被占用時(shí)，會(huì)工作的空或很少被占用時(shí)，會(huì)工作的很好。但是，最終計(jì)算機(jī)會(huì)要很好。但是，最終計(jì)算機(jī)會(huì)要將數(shù)據(jù)移入到已占用的將數(shù)據(jù)移入到已占用的cache單單元。此時(shí)，將哪個(gè)數(shù)據(jù)移出元。此時(shí)，將哪個(gè)

19、數(shù)據(jù)移出cache，以及此數(shù)據(jù)如何在保存，以及此數(shù)據(jù)如何在保存到物理內(nèi)存，這一問題就變得到物理內(nèi)存，這一問題就變得至關(guān)重要至關(guān)重要 湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院29替換策略：替換策略：1. FIFO 先進(jìn)先出原則先進(jìn)先出原則2. LRU 近期最少使用原則近期最少使用原則3. 隨機(jī)策略隨機(jī)策略湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院301.FIFO 先進(jìn)先出策略先進(jìn)先出策略l 按順序填充相聯(lián)存儲(chǔ)器，當(dāng)按順序填充相聯(lián)存儲(chǔ)器，當(dāng)cache占滿時(shí)返回最頂單元，用新數(shù)據(jù)占滿時(shí)返回最頂單元，用新數(shù)據(jù)替換原有數(shù)據(jù)替換原有數(shù)據(jù)l 只要一個(gè)寄存器就能實(shí)現(xiàn)只要一個(gè)寄存器就能實(shí)現(xiàn)該寄存器保存下一個(gè)要被替換的該寄存器保存下一個(gè)要被替換的

20、單元的指針單元的指針l 性能較好性能較好湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院312. LRU 近期最少使用策略近期最少使用策略l 跟蹤單元的訪問順序，用新的數(shù)跟蹤單元的訪問順序，用新的數(shù)據(jù)替換近期最少使用的數(shù)據(jù)據(jù)替換近期最少使用的數(shù)據(jù)l 每個(gè)每個(gè)cache單元需要一個(gè)計(jì)數(shù)器單元需要一個(gè)計(jì)數(shù)器最近訪問的數(shù)據(jù)，將相應(yīng)的計(jì)數(shù)最近訪問的數(shù)據(jù)，將相應(yīng)的計(jì)數(shù)器置為器置為0；其余的計(jì)數(shù)器依次加；其余的計(jì)數(shù)器依次加1l 性能好性能好湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院32例：在一個(gè)例：在一個(gè)4路組相聯(lián)路組相聯(lián)cache單元中應(yīng)用單元中應(yīng)用LRU策略策略T D C V T D C V T D C V T D C VC c2 1B b1

21、 1A a0 1-01.Cache單元的當(dāng)前狀態(tài)單元的當(dāng)前狀態(tài)2.CPU訪問訪問DT D C V T D C V T D C V T D C VC c3 1B b2 1A a1 1D d0 1湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院333.CPU訪問訪問ET D C V T D C V T D C V T D C VE e0 1B b3 1A a2 1D d1 14.CPU訪問訪問AT D C V T D C V T D C V T D C VE e1 1B b3 1A a0 1D d2 1湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院343.RANDOM 隨機(jī)策略隨機(jī)策略l 隨機(jī)的選擇一個(gè)單元給新的數(shù)據(jù)隨機(jī)的選擇一個(gè)單元給新的數(shù)

22、據(jù)使用使用l 性能較好，與性能較好，與FIFO策略差不多策略差不多湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院359.2.6 寫數(shù)據(jù)到寫數(shù)據(jù)到cachel 寫直達(dá)法寫直達(dá)法每次信息從每次信息從CPU寫入寫入cache單元單元中時(shí)，也要寫回相應(yīng)的物理內(nèi)存中時(shí)，也要寫回相應(yīng)的物理內(nèi)存單元中單元中 l 回寫法回寫法寫入寫入cache中的值并不總是被寫中的值并不總是被寫回物理內(nèi)存。僅在數(shù)據(jù)被移出回物理內(nèi)存。僅在數(shù)據(jù)被移出cache時(shí)寫回物理內(nèi)存一次時(shí)寫回物理內(nèi)存一次 湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院36處理寫失效問題處理寫失效問題l 按寫分配法按寫分配法把單元裝入把單元裝入cache，然后使用寫，然后使用寫直達(dá)法或?qū)懟胤ò褦?shù)據(jù)寫

23、到直達(dá)法或?qū)懟胤ò褦?shù)據(jù)寫到cache l 不按寫分配法不按寫分配法直接更新物理內(nèi)存中的值，而直接更新物理內(nèi)存中的值，而不把值寫回不把值寫回cache 湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院379.2.7 cache的性能的性能評(píng)判性能的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)判性能的標(biāo)準(zhǔn)lCache命中命中要訪問的數(shù)據(jù)已在要訪問的數(shù)據(jù)已在cache中中l(wèi)Cache失效失效要訪問的數(shù)據(jù)不在要訪問的數(shù)據(jù)不在cache中中湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院38命中率：命中率：指由指由cache（而不是物理內(nèi)存）（而不是物理內(nèi)存） 提供服務(wù)的訪存百分比提供服務(wù)的訪存百分比 平均訪問時(shí)間：平均訪問時(shí)間：是是cache訪問時(shí)間訪問時(shí)間Tc和內(nèi)和內(nèi) 存訪問時(shí)間存訪

24、問時(shí)間Tp的加權(quán)平均，權(quán)的加權(quán)平均，權(quán) 值是值是hTm=h Tc+(1-h) Tp 失效率：失效率：指由物理內(nèi)存（而不是指由物理內(nèi)存（而不是cache ） 提供服務(wù)的訪存百分比提供服務(wù)的訪存百分比 湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院39表表9.19.1h hTm(Tm(單位單位ns)ns)0 060600.10.155550.20.250500.30.345450.40.440400.50.535350.60.630300.70.725250.80.820200.90.915151 11010Tc=10nsTp=60ns結(jié)論：增加命中率結(jié)論：增加命中率能夠減少平均訪問能夠減少平均訪問時(shí)間時(shí)間湖南大學(xué)計(jì)算

25、機(jī)與通信學(xué)院40 現(xiàn)在來考慮前面所討論過的各種映射策略是現(xiàn)在來考慮前面所討論過的各種映射策略是如何計(jì)算命中率和平均訪問時(shí)間的。如何計(jì)算命中率和平均訪問時(shí)間的。 假定一臺(tái)計(jì)算機(jī)含有假定一臺(tái)計(jì)算機(jī)含有8字節(jié)的相聯(lián)字節(jié)的相聯(lián)cache，或，或者直接映射者直接映射cache，或者，或者2路組相聯(lián)路組相聯(lián)cache。CPU訪問下列單元序列，每個(gè)值的下標(biāo)是其物理內(nèi)存訪問下列單元序列，每個(gè)值的下標(biāo)是其物理內(nèi)存地址的低地址的低3位。位。A0 B0 C2 A0 D1 B0 E4 F5 A0 C2 D1 B0 G3 C2 H7 I6 A0 B0 現(xiàn)在我們來確定在三種不同現(xiàn)在我們來確定在三種不同cache配置下的配

26、置下的命中率和平均訪問時(shí)間，還是假設(shè)命中率和平均訪問時(shí)間，還是假設(shè)TC10ns，TP60ns。 湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院41 首先考慮相聯(lián)首先考慮相聯(lián)cache，它初始化為空，使用，它初始化為空，使用FIFO的替換策略。的替換策略。 在在18次訪問中，有次訪問中，有7次命中，命中率為次命中，命中率為h0.389，平均訪問時(shí)間為平均訪問時(shí)間為TM40.56ns。 表表9.2 相聯(lián)相聯(lián)cache的執(zhí)行軌跡的執(zhí)行軌跡 湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院42 直接映射直接映射cache的結(jié)果如表的結(jié)果如表9.3所示，所示，有有3次命中，次命中，其命中率其命中率h0.167，平均訪問時(shí)間，平均訪問時(shí)間TM50.6

27、7ns。 表表9.3 直接映射直接映射cache的執(zhí)行軌跡的執(zhí)行軌跡 Data ABCADBEFACDBGCHIAB 0ABBAABBBAAABBBBBAB C 1 DDDDDDDDDDDDDD A 2 CCCCCCCCCCCCCCCC C 3 GGGGGG H 4 EEEEEEEEEEEE E 5 FFFFFFFFFFF 6 | 7 HHHH Hit? 湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院43 最后，最后，2路組相聯(lián)路組相聯(lián)cache的結(jié)果如表的結(jié)果如表9.4所示，使所示，使用了用了LRU替換策略和計(jì)數(shù)值。該替換策略和計(jì)數(shù)值。該cache有有7次命中，次命中，其命中率其命中率h0.389，平均訪問時(shí)間，

28、平均訪問時(shí)間TM40.56ns。 DataABCADBEFACDBGCHIAB 0C 0 A -0A -1B -0A -1B -0A -0B -1A -0B -1A -1B -0E -0B -1E -0B -1E -1A -0E -1A -0B -0A -1B -0A -1B -0A -1B -0A -1B -0A -1B -0A -1B -1A -0B -0A -0A 1C 1 D -0D -0D -0D -1F -0D -1F -0D -1F -0D -0F -1D -0F -1D -0F -1D -0F -1D -0F -1D -0F -1D -0F -1D -0F -1H 2E 2 C

29、 -0C -0C -0C -0C -0C -0C -0C -0C -0C -0C -0C -0C -0C -01 -0C -01 -0C -01 -0 33 G-0G-0G-1H -0G-1H -0G-1H -0G-1H -0Hit? 表表9.4 2路組相聯(lián)路組相聯(lián)cache的執(zhí)行軌跡的執(zhí)行軌跡 E-1湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院44 現(xiàn)在，考慮這個(gè)同樣的系統(tǒng)，但這次有現(xiàn)在，考慮這個(gè)同樣的系統(tǒng)，但這次有2字字節(jié)的數(shù)據(jù)行。組成相關(guān)行的數(shù)據(jù)對(duì)有節(jié)的數(shù)據(jù)行。組成相關(guān)行的數(shù)據(jù)對(duì)有A和和J，B和和D，C和和G，E和和F，I和和H。使用上例相同的替換。使用上例相同的替換策略（相聯(lián)策略（相聯(lián)cache采用采用F

30、IFO，組相聯(lián)采用，組相聯(lián)采用LRU），），相同的訪問時(shí)間（相同的訪問時(shí)間（TC10ns，TP60ns），我），我們來重新計(jì)算們來重新計(jì)算cache的性能。相聯(lián)、直接和的性能。相聯(lián)、直接和2路組路組相聯(lián)相聯(lián)cache的執(zhí)行軌跡分別如表的執(zhí)行軌跡分別如表9.5、9.6和和9.7所所示。示。 湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院45表9.5 2字節(jié)行大小的相聯(lián)cache的執(zhí)行軌跡 DataABCADBEFACDBGCHIAB AAAAAAAAAAAAAA| CJJJJJJJJJJJJJJJHHHH A BBBBBBBBBBBBBBBAA C DDDDDDDDDDDDDDDJJ H CCCCCCCCCCCCCC

31、CB E GGGGGGGGGGGGGGGD EEEEEEEEEEEE FFFFFFFFFFFFHit? 相聯(lián)cache的h0.611，TM29.44ns湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院46表9.6 2字節(jié)行大小的直接映射cache的執(zhí)行軌跡 Data ABCADBEFACDBGCHIAB 0ABBABBBBAABBBBBBAB C 1JDDJDDDDJJDDDDDDJD A 2 CCCCCCCCCCCCCCCC C 3 GGGGGGGGGGGGGGGG H 4 EEEEEEEEEEEE E 5 FFFFFFFFFFFF 6 I| 7 HHHH Hit? 直接映射cache的h0.389，TM40.56

32、ns湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院47表9.7 2字節(jié)行大小的2路組相聯(lián)cache的執(zhí)行軌跡 2路組相聯(lián)cache的h0.611，TM29.44nsDataABCADBEFACDBGCHIAB 0C 1A 0C 1H 2E 3 2 3A-0J-0A-1J-1A-1J-1A-0J-0A-1J-1A-1J-1E-0F-0E-0F-0E-1F-1E-1F-1B-0D-0B-0D-0B-0D-0B-0D-0B-0D-0B-0D-0B-1D-1B-0D-0B-0D-0B-0D-0B-1D-1B-0D-0B-0D-0B-1D-1B-1D-1A-0J-0A-0J-0A-1J-1A-1J-1A-1J-1A-1J-1

33、A-1J-1A-1J-1A-0J-0A-1J-1C-0G-0C-0G-0C-0G-0C-0G-0C-0G-0C-0G-0C-0G-0C-0G-0C-0G-0C-0G-0C-0G-0C-0G-0C-1G-1C-1G-1C-1G-1C-1G-1I-0H-0I-0H-0I-0H-0I-0H-0Hit?湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院489.3 虛擬存儲(chǔ)器虛擬存儲(chǔ)器l 存儲(chǔ)管理單元存儲(chǔ)管理單元在物理內(nèi)存和較慢的在物理內(nèi)存和較慢的存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)設(shè)備間移動(dòng)數(shù)據(jù)間移動(dòng)數(shù)據(jù)l 虛擬存儲(chǔ)器的主要實(shí)現(xiàn)方法：分頁和分段虛擬存儲(chǔ)器的主要實(shí)現(xiàn)方法：分頁和分段交換磁交換磁盤盤交換文交換文件件湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院499.3.1

34、分頁分頁頁面頁面：在分頁技術(shù)中，整個(gè)邏輯地址空在分頁技術(shù)中，整個(gè)邏輯地址空間被劃分為連續(xù)的塊叫做頁面間被劃分為連續(xù)的塊叫做頁面頁面的特點(diǎn)：頁面的特點(diǎn)：1. 每個(gè)頁尺寸相同每個(gè)頁尺寸相同2. 頁面不可重疊，每個(gè)邏輯地址確切地頁面不可重疊，每個(gè)邏輯地址確切地屬于某個(gè)頁面屬于某個(gè)頁面湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院503. 一個(gè)頁面或者包含程序指令或者一個(gè)頁面或者包含程序指令或者包含數(shù)據(jù)，不能同時(shí)包含兩者包含數(shù)據(jù)，不能同時(shí)包含兩者4. 可能導(dǎo)致可能導(dǎo)致內(nèi)部碎片內(nèi)部碎片問題問題內(nèi)部碎片：內(nèi)部碎片：假設(shè)假設(shè)MMU實(shí)現(xiàn)的頁式實(shí)現(xiàn)的頁式存儲(chǔ)器中每個(gè)頁面大小為存儲(chǔ)器中每個(gè)頁面大小為4K，一，一個(gè)個(gè)4K+1大小的程序需

35、要大小的程序需要MMU分分配兩個(gè)存儲(chǔ)器頁面，盡管它的第配兩個(gè)存儲(chǔ)器頁面，盡管它的第二個(gè)頁面只用了二個(gè)頁面只用了4K單元的一個(gè)單單元的一個(gè)單元，這就是所謂的內(nèi)存碎片元，這就是所謂的內(nèi)存碎片湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院51圖圖9.10 相對(duì)簡(jiǎn)單相對(duì)簡(jiǎn)單CPU一種可能的內(nèi)存配置一種可能的內(nèi)存配置 它具有它具有64k的邏輯地址空間，的邏輯地址空間，16k的物理內(nèi)存，頁面大小的物理內(nèi)存，頁面大小4k湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院52分頁系統(tǒng)必須解決的問題：分頁系統(tǒng)必須解決的問題：1. 何時(shí)將某頁移入內(nèi)存？何時(shí)將某頁移入內(nèi)存？2. CPU如何在物理內(nèi)存找到數(shù)據(jù)，尤如何在物理內(nèi)存找到數(shù)據(jù)，尤其邏輯地址和物理地址不一至

36、的情其邏輯地址和物理地址不一至的情況下？況下？3. 當(dāng)所有頁框都裝有頁面，而當(dāng)所有頁框都裝有頁面，而CPU需需要訪問的數(shù)據(jù)不在這些頁面怎么辦？要訪問的數(shù)據(jù)不在這些頁面怎么辦？湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院53存儲(chǔ)管理單元處理上述所有問題存儲(chǔ)管理單元處理上述所有問題l 完成邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換完成邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換l 產(chǎn)生產(chǎn)生缺頁故障缺頁故障，將數(shù)據(jù)從頁面裝入到物理，將數(shù)據(jù)從頁面裝入到物理內(nèi)存內(nèi)存l 產(chǎn)生產(chǎn)生請(qǐng)求頁請(qǐng)求頁，把新的請(qǐng)求頁移入到物理內(nèi)，把新的請(qǐng)求頁移入到物理內(nèi)存存湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院54圖圖9.11 存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)中的存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)中的MMU配置配置湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院5

37、5在處理器需要訪問數(shù)據(jù)，在處理器需要訪問數(shù)據(jù)，MMU將數(shù)據(jù)從將數(shù)據(jù)從邏輯地址裝入物理地址的整個(gè)處理過程邏輯地址裝入物理地址的整個(gè)處理過程中，中，CPU沒有訪問物理單元的任何信息沒有訪問物理單元的任何信息例：指令例：指令 LDAC 4324H如何理解？如何理解？答案：答案：1. 把數(shù)據(jù)從邏輯地址把數(shù)據(jù)從邏輯地址4234H裝入累加器裝入累加器 2. 將邏輯單元將邏輯單元4234H的數(shù)據(jù)裝入累加器，此數(shù)的數(shù)據(jù)裝入累加器，此數(shù)據(jù)實(shí)際存儲(chǔ)在物理單元據(jù)實(shí)際存儲(chǔ)在物理單元3234H中中系統(tǒng)更傾向解釋成系統(tǒng)更傾向解釋成1湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院56頁表頁表的概念的概念MMU用頁表來跟蹤哪一頁存儲(chǔ)在哪個(gè)幀中用頁

38、表來跟蹤哪一頁存儲(chǔ)在哪個(gè)幀中 頁表的組成頁表的組成（如圖（如圖9.12）：）：1. 幀指示域幀指示域(frame)2. 有效位有效位(valid)3. 計(jì)數(shù)值（計(jì)數(shù)值（count，有些頁表不需要），有些頁表不需要）4. 臟位臟位(dirty)湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院57 圖圖9.12 （a）頁表，（）頁表，（b）對(duì)應(yīng)的物理內(nèi)存）對(duì)應(yīng)的物理內(nèi)存 l 相對(duì)簡(jiǎn)單相對(duì)簡(jiǎn)單CPU的的頁表，有頁表，有16K的的物理內(nèi)存，頁面物理內(nèi)存，頁面大小為大小為4K。l 頁表包含了頁表包含了16個(gè)個(gè)單元，每一單元單元，每一單元對(duì)應(yīng)邏輯地址空對(duì)應(yīng)邏輯地址空間的一個(gè)頁面，間的一個(gè)頁面，它包含一個(gè)它包含一個(gè)2bit的域，表

39、明了該的域，表明了該邏輯頁存儲(chǔ)在哪邏輯頁存儲(chǔ)在哪一個(gè)幀中一個(gè)幀中l(wèi) 每一單元還包含每一單元還包含一個(gè)有效位一個(gè)有效位 0頁，對(duì)應(yīng)于邏輯地頁，對(duì)應(yīng)于邏輯地址址0000H1FFFH，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)在1號(hào)幀中，物號(hào)幀中，物理地址為理地址為1000H1FFFH 湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院58MMU中邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換中邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換l MMU將邏輯地址看作兩個(gè)部分將邏輯地址看作兩個(gè)部分頁頁和和偏移量偏移量例：考慮例：考慮LDAC 4234H，MMC如何將邏輯如何將邏輯 地址地址4234H轉(zhuǎn)換成物理地址（如圖轉(zhuǎn)換成物理地址（如圖9.13）湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院59圖圖9.13 用頁表將邏輯地

40、址轉(zhuǎn)換成物理地址用頁表將邏輯地址轉(zhuǎn)換成物理地址l 高高4位邏輯位邏輯地址表明地址表明頁號(hào)，剩頁號(hào)，剩下的下的12位位為偏移量為偏移量 l 四個(gè)高位四個(gè)高位為為0100 l 幀號(hào)幀號(hào)11表表明頁被映明頁被映射到射到3號(hào)幀號(hào)幀l 此值與此值與12位的偏移位的偏移量拼接，量拼接，生成物理生成物理地址地址11 0010 0011 0100湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院60圖圖9.13所示的所示的MMU并并沒有沒有很好的轉(zhuǎn)換地址很好的轉(zhuǎn)換地址 ?因?yàn)橐驗(yàn)閺捻摫碇凶x幀號(hào)會(huì)有一個(gè)延時(shí)，并從頁表中讀幀號(hào)會(huì)有一個(gè)延時(shí)，并且由于取出相鄰的指令，系統(tǒng)可能連續(xù)且由于取出相鄰的指令，系統(tǒng)可能連續(xù)的成百上千次的讀這一相同的值的

41、成百上千次的讀這一相同的值 變換旁視緩沖器變換旁視緩沖器可以解決上述問題（圖可以解決上述問題（圖9.14），其功能跟頁表一樣，可產(chǎn)生幀值，），其功能跟頁表一樣，可產(chǎn)生幀值，但它更快，這樣就提高了性能但它更快，這樣就提高了性能湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院61圖圖9.14 使用使用TLB轉(zhuǎn)換邏輯地址到物理地址轉(zhuǎn)換邏輯地址到物理地址l 注意注意TLB沒沒有必要包含有必要包含計(jì)數(shù)位或者計(jì)數(shù)位或者臟位，因?yàn)榕K位，因?yàn)檫@些信息仍這些信息仍然保存在頁然保存在頁表中。表中。l TLB中的每中的每一個(gè)地址入一個(gè)地址入口包含在頁口包含在頁表中，但反表中，但反過來不成立過來不成立 湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院62例：考慮一

42、臺(tái)含有相對(duì)簡(jiǎn)單例：考慮一臺(tái)含有相對(duì)簡(jiǎn)單CPU，相同內(nèi)存，相同內(nèi)存配置的計(jì)算機(jī)。它必須取、翻譯和執(zhí)行下配置的計(jì)算機(jī)。它必須取、翻譯和執(zhí)行下列程序列程序 （如表（如表9.8）0000H: LDAC 4234H0003H: STAC 4235H0006H: JUMP 1000H1000-1063H: (100 register instructions) 1064H: JUMP 2000H2000H-2031H: (50 register instructions) 2032H: JUMP 0100H0100H-01C7H: (200 register instructions) 01C8H: JU

43、MP 3000H3000H-3063H: (100 register instructions) 3064H: JUMP 0000H 4234H: 27H(data value)湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院63 Page TableAdress 0000H 0003H 0006H 1000H-1064H2000H-2032H0100H-01C8H3000H-3064H0000HPageFVCD FVCD FVCD FVCD FVCD FVCD FVCD FVCD 001100110011001100120011001100110 12100211021202130-0- 2310031103120

44、3130 311001120 4 110011011111112111311131-0-2100表表9.8 使用使用LRU替換算法的部分頁表和替換算法的部分頁表和TLB值值 TLBPFVPFVPFVPFVPFVPFVPFVPFV 001 001 001 001 001 001 001 001 411 411 411 411 411 411 311 311 -0 -0 -0 121 121 121 121 421 -0 -0 -0 -0 231 231 231 231湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院64 Page TableAdress0000H0003H-0006H1000H-1064H2000H-2

45、032H0100H-01C8H3000H-3064H0000HPageFVDFVDFVDFVDFVDFVDFVD 0010010010010010-0-110 1210210210210-0- 2310310310310 3010010 4 110111111111111111210表表9.9使用使用FIFO替換算法的部分頁表和替換算法的部分頁表和TLB值值PFVPFVPFVPFVPFVPFVPFV 001 001 001 001 001 301301 411 411 411 411 411 411 011 -0 -0 121 121 121 121 421 -0 -0 -0 231 231

46、231 231湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院659.3.1 分段分段分段分段：在分段技術(shù)中，程序被劃分為幾在分段技術(shù)中，程序被劃分為幾段，每段為一個(gè)自包含的單元段，每段為一個(gè)自包含的單元分段的特點(diǎn)：分段的特點(diǎn)：1. 每個(gè)段大小可以變化每個(gè)段大小可以變化2. 分段存在分段存在外部碎片外部碎片問題問題湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院66外部碎片：外部碎片：內(nèi)存駐留有內(nèi)存駐留有3個(gè)段，另有個(gè)段，另有8K自由自由空間。而這空間。而這8K空間被劃分開了，于是不移空間被劃分開了，于是不移動(dòng)或撤除某個(gè)當(dāng)前載入段的話，大小超過動(dòng)或撤除某個(gè)當(dāng)前載入段的話，大小超過3K的段已無法裝入內(nèi)存（如圖的段已無法裝入內(nèi)存（如圖9.16）

47、圖圖9.16由于分段引起的物理內(nèi)存外部碎片由于分段引起的物理內(nèi)存外部碎片湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院67分段機(jī)制中邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換分段機(jī)制中邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換 圖圖9.15 分段機(jī)制中邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換分段機(jī)制中邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換邏輯地址被剖分為段號(hào)和偏移量 湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院68l 段號(hào)輸入到段表中，如果段已被裝入內(nèi)段號(hào)輸入到段表中，如果段已被裝入內(nèi)存，輸出段的起始地址和段大小存，輸出段的起始地址和段大小l 如果段不在物理內(nèi)存中，就產(chǎn)生一個(gè)缺如果段不在物理內(nèi)存中，就產(chǎn)生一個(gè)缺段，段，MMU裝入新段到內(nèi)存中裝入新段到內(nèi)存中 l 偏移量與段大小進(jìn)行比較，如果前者大偏移量與段大小進(jìn)行比較，如果前者大于后者，或者相等，說明所訪問單元不于后者，或者相等，說明所訪問單元不在段內(nèi)，就產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤在段內(nèi)，就產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤 l 如果偏移量有效，則與段地址的起始值如果偏移量有效，則與段地址的起始值相加，形成一個(gè)正確的物理內(nèi)存地址相加，形成一個(gè)正確的物理內(nèi)存地址 湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院69分段機(jī)制中的一個(gè)嚴(yán)重缺陷分段機(jī)