第三章存儲系統(tǒng)

上海大學(xué)計算機學(xué)院存儲系統(tǒng)3.1存儲系統(tǒng)原理3.2虛擬存儲系統(tǒng)3.3高速緩沖存儲系統(tǒng)（Cache）3.4三級存儲系統(tǒng)3.1存儲系統(tǒng)原理3.1.1存儲系統(tǒng)定義3.1.2存儲系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)3.1.3存儲系統(tǒng)的頻帶平衡3.1.4并行訪問存儲器3.1.5交叉訪問存儲器3.1.6無沖突訪問存儲器現(xiàn)代計算機系統(tǒng)以存儲為中心存儲器是各種信息存儲和交換的中心3.1.1存儲系統(tǒng)定義存儲器在一臺計算機中，通常有多種存儲器種類:主存儲器、Cache、通用寄存器、緩沖存儲器、磁盤存儲器、光盤存儲器材料工藝：ECL、TTL、MOS、磁表面、激光、SRAM、DRAM訪問方式：隨機訪問、直接譯碼、先進(jìn)先出、相聯(lián)訪問、塊傳送、文件組存儲器的性能指標(biāo)速度：訪問周期、讀出時間、頻帶寬度容量：字節(jié)B、千字節(jié)KB、兆字節(jié)MB和千兆字節(jié)GB等價格：單位容量的價格，$C/bit1.存儲系統(tǒng)的定義兩個或兩個以上速度、容量和價格各不相同的存儲器用硬件、軟件、或軟件與硬件相結(jié)合的方法連接起來成為一個存儲系統(tǒng)。透明性：從應(yīng)用程序員角度看是一個存儲器存儲系統(tǒng)的速度接近速度最快的存儲器，存儲容量等于容量最大的存儲器，單位容量的價格接近最便宜的存儲器。速度：T≈min(T1,T2,…,Tn)容量：S≈max(S1,S2,…,Sn)價格：C≈min(C1,C2,…,Cn)n個存儲器組成的存儲系統(tǒng)：兩種存儲系統(tǒng)Cache存儲系統(tǒng)：Cache和主存儲器構(gòu)成目的：提高存儲器速度從系統(tǒng)程序員角度看：速度接近Cache的速度存儲容量是主存的容量單位價格接近主存儲器的單位價格虛擬存儲系統(tǒng)：由主存儲器和硬盤構(gòu)成目的：擴(kuò)大存儲器容量從應(yīng)用程序員角度看：速度接近主存儲器的速度存儲容量是虛擬地址空間單位價格接近磁盤存儲器的單位價格2.存儲系統(tǒng)的容量S要求:提供盡可能大的地址空間能夠隨機訪問兩種方法:只對存儲容量最大的存儲器編址，其它存儲器只在內(nèi)部編址或不編址

Cache存儲系統(tǒng)另外設(shè)計一個容量很大的邏輯地址空間，把相關(guān)存儲器都映射到這個空間內(nèi)

虛擬存儲系統(tǒng)

3.存儲系統(tǒng)的價格C計算公式：4.存儲系統(tǒng)的速度T表示方法：訪問周期、存取周期命中率定義：在M1存儲器中訪問到的概率其中：N1是對M1存儲器的訪問次數(shù)

N2是對M2存儲器的訪問次數(shù)訪問周期與命中率的關(guān)系：存儲系統(tǒng)的訪問效率：訪問效率主要與命中率和兩級存儲器的速度之比有關(guān)例1：假設(shè)T2=5T1,在命中率H為0.9和0.99兩種情況下，分布計算存儲系統(tǒng)的訪問效率。提高存儲系統(tǒng)速度的兩條途徑：提高命中率兩個存儲器的速度不要相差太大其中，第二條有時做不到(如虛擬存儲器)，這時只能依靠提高命中率例2：在礎(chǔ)虛擬放存儲你系統(tǒng)叔中，護(hù)兩個菠存儲輩器的妨速度俊相差考特別紙懸殊顏，如T2=找105T1，如涉果要他使訪溉問效首率達(dá)狀到e=揪0.陡9,問需融要有已多高椅的命負(fù)中率歸？5.采用預(yù)取甩技術(shù)提高洗命中蘿率方法：不命犁中時拔，把M2存儲愉器中妻相鄰渡多個類單元距組成捎的一囑個數(shù)據(jù)餡塊取出茫送入M1存儲酬器中勞。計算蕩公式：H’是采區(qū)用預(yù)熄取技謎術(shù)之睜后的毫命中戒率H是原蘭來的嘴命中覽率n為數(shù)弓據(jù)塊乘大小政與數(shù)堤據(jù)重姐復(fù)使下用次蘭數(shù)的源乘積證明殊方法宿一：證明貫方法鞏二：例3：在偏一個砌虛擬墓存儲滑系統(tǒng)喂中，T2=怕105T1,原來眉的命蒸中率惹為0.陡8，如論果從避磁盤抱存儲序器中民預(yù)取域的數(shù)斑據(jù)塊系大小籠為4K字，冰且預(yù)傷取后親訪問系率不詞低于0.播9，計朗算數(shù)結(jié)據(jù)在暈主存堆儲器撐中的售重復(fù)植利用濃率至陜少為悶多少藍(lán)？3.碧1存儲算系統(tǒng)險原理3.惠1.權(quán)1存儲信系統(tǒng)剃定義3.杜1.貝2存儲集系統(tǒng)巴的層至次結(jié)扔構(gòu)3.沉1.身3存儲并系統(tǒng)害的頻壟帶平斗衡3.屆1.見4并行模訪問顛存儲解器3.葉1.帳5交叉符訪問酬存儲響器3.戴1.循6無沖丑突訪務(wù)問存儲儲器3.黃1.紡2存儲廢系統(tǒng)狡的層搖次結(jié)慌構(gòu)多個聽層次亞的存陶儲器娃：第1層：Re戴gi竄st屠er情F坡il蜘es細(xì)(寄存足器堆)第2層：Bu測ff專er甚s水(L輪oo丟ka構(gòu)he避ad縫)吸(先行衡緩沖不站)第3層：Ca光ch委e芝(高速桌緩沖部存儲票器)第4層：Ma勞in威M昂em壁or明y謹(jǐn)(主存辦儲器)第5層：On遇li需ne高S淋to勒ra題ge欲(聯(lián)機染存儲氏器)第6層：Of匙f-撓li搜ne巖S覽to保ra擴(kuò)ge引(脫機騰存儲堅器)用i表示征層數(shù)墻，則有惱：工作條周期Ti<Ti+1,存儲牙容量套：Si<Si+1,單位肺價格描：Ci>Ci+1各級慨存儲棚器的葛主要饞性能始特征CP門U與主保存儲造器的柜速度少差距濁越來撲越大目前豎相差兩個數(shù)量念級今后CP務(wù)U與主洽存儲邊器的盒速度摧差距額會更延大3.為1.莫3存儲滿系統(tǒng)渾的頻何帶平煌衡設(shè)一躍臺速慌度為20派0M院IP琴S的計盛算機專，各予種訪沸問源冶的頻丸帶計遷算如鄰下：CP刃U取指獸令：20薄0M路W/現(xiàn)s優(yōu)(設(shè)每棄條指蠅令長孩度為羅一個貌字W)CP充U取操去作數(shù)袍和保姨存運功算結(jié)堡果：40刃0M稅W/證s巡壽(平均呆每條蘇指令夠訪問登兩個爹操作踐數(shù))各種得輸入頃輸出口設(shè)備尿訪問夠存儲親器：5M訪W/摸s三項跳相加柳，要涼求存諒儲器業(yè)的頻章帶寬個度不洲低于60任5M話W/訪s，即形要求竭存儲言器的學(xué)訪問覺周期族不大育于16術(shù).5置ns，而似實際雹上主燒存DR綢AM的工叔作周戲期為20醒0n謝s左右嚼。兩銅者相栗差10必0倍以清上解決匹存儲祝器頻晌帶平殊衡方擾法：多個爽存儲街器并蹦行工塑作，用并行餃訪問和交叉鼻訪問方法烘提高臨存儲蹈器的純訪問易速度(本節(jié)屋下面罰介紹)設(shè)置計各種古緩沖貿(mào)存儲是器托，如先嶼行緩鋼沖棧血，運鉗算結(jié)艇果后英行緩錯沖棧剛等(第五適章介和紹)采用社存儲知系統(tǒng)參，斤特別趁是Ca是ch愉e存儲夏系統(tǒng)伯，這是碰目前世計算億機系裳統(tǒng)中革提高晌存儲純器速諷度的景最有朱效方匆法(本章巖第二中、第覺三節(jié)館介紹)3.最1.悅4并行頌訪問映存儲撥器要在搖一個歡存儲壩周期榜內(nèi)訪畢問到叔多個孕數(shù)據(jù)涼，最直嗓接的駱辦法遭是增歪加存神儲器取的字使長如：叮一個員存儲姿容量州為m字×w位的染存儲慌器，扯每個廳存儲嚇周期幸訪問w位，初即一夫個字銅。現(xiàn)爆把存糾儲器賢字長快增加n倍，帥即n×w位，箱為了匹保持星總的勻存儲賠容量賢不變笑，存挽儲器久的字觸數(shù)即鄉(xiāng)豐地址府?dāng)?shù)量榨減少n倍，帶即m/遞n個字譽，這棄樣，葵一霉個存壟儲周冠期就臺能訪屆問到n個數(shù)粒據(jù)。方法莫：把m字w位的厲存儲喂器改肆變成m/饒n字n×w位的腸存儲練器并行牌訪問崗存儲妖器結(jié)購構(gòu)框植架圖并行女訪問券存儲瀉器邏甲輯實貫現(xiàn)：把地用址碼場分為陷兩個販部分久，一拼部分胡作為瞧地址堆訪問糞存儲網(wǎng)器(這部惜分地齡址碼表縮短)，另月一部覺分控碧制一豬個多瀉路選免擇器側(cè)，從降同時武讀出俗的n個數(shù)岔據(jù)中希選擇冒一個喬數(shù)據(jù)法輸出優(yōu)點河：實現(xiàn)參簡單缺點續(xù)：訪問往沖突取指遙令沖雞突：聲遇到鄙轉(zhuǎn)移損指令宜，且飯轉(zhuǎn)移熟成功肯時讀操沉作數(shù)率沖突狂：一胞次同濱時讀光出的丘操作臥數(shù)不顯一定圈都有催用寫數(shù)暑據(jù)沖擔(dān)突：憤必須霞湊齊n個數(shù)鳥之后姜一起靠寫入燈存儲傳器讀寫喘沖突愈：當(dāng)愁要讀洽出的到一個脫字和崇要寫厭入的深一個候字處饑于同鹽一存怠儲字客時，坊無法猜在一掛個周狗期完乘成第1種沖通突概店率較已小，鈴程序頂在大飄多數(shù)哄情況噸下是愈順序哪執(zhí)行凳的第2種沖庭突的蛾概率仔比較臉大，蛇操作濟(jì)數(shù)的返隨機航性比講程序披隨機臘性大第3和第4種沖搞突的宜解決臺需要徹進(jìn)行桑專門籠控制沖突史產(chǎn)生頌的原姑因：地址袍寄存弦器和鋸控制謙邏輯擁只有踢一套如果基有n個獨勻立的哀地址辰寄存閣器和n套讀弱寫控場制邏能輯，狐那么邀第3和第4種沖膛突就票自然他解決3.喂1.頃5交叉困訪問證存儲揪器地址進(jìn)碼高位交叉地址會碼低位交叉只有的低位交叉釘存儲洞器能椅夠有冠效解帖決訪版問沖仆突問防題1.高位怠交叉籮訪問害存儲駁器主要初目的府：擴(kuò)大看存儲腹器容傾量實現(xiàn)截方法惹：用地雅址碼碌的高夜位部臟分區(qū)里分存染儲體墓號參數(shù)譯計算打方法箱：m:每個蝕存儲率體的翻容量n:存儲歐體的侄個數(shù)j:存儲核體的訓(xùn)體內(nèi)阻地址勤，j=圍0,忙1勿,份2,屋…,m－1k:存儲低體的贊體號,k=乘0,彈1技,呼2,望…,n－1存儲堅器的院地址勻：A=m×k+j存儲謎器的校體內(nèi)曬地址品：Aj=Amo毫dm存儲隙器的域體號萍：Ak=A/m高位藏交叉口訪問顛存儲僵器框飄圖例4.用4M字×4位的菠存儲的芯片建組成16M×3熟2位的聾主存青儲器惰，共艘用芯濁片數(shù)風(fēng)目:用最那高2位地吧址經(jīng)領(lǐng)譯碼抹后產(chǎn)醬生的池信號禿，控辰制各悼組存蕉儲芯管片每組乎中的32根數(shù)鐵據(jù)線仁分別返對應(yīng)跟直接支相連高位賽交叉視特點具備唯并行議工作霸的條盾件：每個南存儲晝模塊到有各叼自獨猾立的勞控制而部件扯，包湊括地童址寄優(yōu)存器問、地海址譯臭碼器啟等，環(huán)可以李獨立交工作編址頂?shù)倪B精續(xù)性美：由于封程序裂的連蜂續(xù)性祖和局兄部性粥，大甩部分脈情況邁下，托指令缸序列豎和數(shù)街據(jù)分加布在利同一霉個存斥儲模行塊中沉。只他有當(dāng)草指令湖序列第跨越鋸兩個奔存儲俯模塊懷時，體才能旋并行塵工作擴(kuò)大霞容量怒，未孩提高追速度2.低位爐交叉喪訪問她存儲斬器主要隊目的顧：提高統(tǒng)存儲環(huán)器訪命問速關(guān)度實現(xiàn)著方法何：用地鉆址碼克的低寺位部威分區(qū)廣分存浮儲體訪號參數(shù)抄計算鑄方法樣：m:每個寒存儲酬體的蚊容量n:存儲謙體的誰個數(shù)j:存儲牢體的春體內(nèi)過地址辰，j=處0,敏1恩,燙2,湖…,m－1k:存儲顫體的凱體號,k=麗0,胃1器,搬2,司…,n－1存儲播器的寇地址王：A=n×j+k存儲絨器的犯體內(nèi)虹地址券：Aj=A/n存儲盒器的包體號除：Ak=Amo問dn低位好交叉損訪問族存儲溪器框游圖地址犯的編旗碼方圓法：由8個存噸儲體跟構(gòu)成尋的低猾位交暗叉編上址方豎式存儲歸體的哈訪問稱周期Tm，由n個存者儲體器構(gòu)成惹的主臺存儲奇器，住各存記儲體吵的啟澡動間齒隔t=Tm/n低位浴交叉剩存儲踏器是號一種杏采用托流水驚線方撿式工遷作的拜并行梁存儲蠅系統(tǒng)防。在連退續(xù)工晚作的隆情況講下，房誠保持情每個幻玉存儲合體速拜度不隸變，察則整喬個存超儲器游速度舉可望污提高n倍低位往交叉姥訪問忌存儲芹器存儲脊器的勢速度不是隨存呼儲體順個數(shù)逝的增忠加而線性餐提高，即n個存初儲體哪組成吉的存乒儲器財?shù)募涌趟俦绕纪ǔＦ滦∮趎原因宰在于訪問箏沖突：取留指令沃時可第能發(fā)啞生程掌序轉(zhuǎn)俊移，比取操緊作數(shù)蚊時存蓋在數(shù)憤據(jù)離怖散性n個存掀儲體覆的存撲儲系巧統(tǒng)，慈每個役存儲眉周期咳只能攻取到k個有刃效字為，其損余(n－k)個存昨儲體馬有沖框突。k是隨孔機變執(zhí)量，凈范圍[1僅,n]低位歸交叉惰訪問匯存儲雞器設(shè)p(k)是k的概捷率密杜度函憤數(shù)，耗即p(1假)是k=杏1的概陳率，p(2禮)是k=恢2的概辜率，…,p(n)是k=n的概及率，亭則k的均循值為襖：N是每婚個存棟儲周嚴(yán)期能刮夠訪線問到站的平均丈有效剝字的筑個數(shù)通常硬把N稱為恰并行粱存儲欲器的加速搖比p(k)與具朋體程葬序的句運行肥狀況掏有密翅切關(guān)棗系。龜對于仿指令廟序列提，影清響p(k)的主養(yǎng)要原牽因是事轉(zhuǎn)移致指令訪問嶄沖突沾的根筐源：祝轉(zhuǎn)移升指令辦和數(shù)哄據(jù)隨糕機性1.一維杯數(shù)組(向量)的無惜沖突熊訪問蘇存儲長器按連爽續(xù)地跟址訪角問，籃沒有甘沖突位移創(chuàng)量為2的變部址訪示問，缸速度點降低游一倍3.存1.喘6無沖籌突訪帶問存面儲器具體晶方法酬：存儲嚇體個辦數(shù)n取質(zhì)數(shù)，且n≥向量翅長度原因畢：變址顏位移疲量必然號與存兼儲體美個數(shù)塌互質(zhì)例如冷：Bu蒼rr狡ou影gh喇s公司兔巨型祖科學(xué)繳計算葉機BS單P存儲歐體個長數(shù)為17，向棉量長炭度≤16我國濫研制痰的銀痕河巨蹄型向奔量機存儲依體個酒數(shù)為37，向洪量長瘡度≤322.二維迅數(shù)組喘的無猶沖突壘訪問霞存儲分器要求屯：一個n×n的二勵維數(shù)譜組，雄按行京、列匪、對須角線露和反自對角蔑線訪游問，做并且惠在不正同的圣變址盼位移省量情徐況下碰，都伏能實障現(xiàn)無券沖突盛訪問順序勇存儲：按行婆、對勾角線寬訪問揪沒有盈沖突及，但蛇按列訪問鎖每次遙沖突錯位稿存儲按行品、列勤訪問鍵無沖怎突按對休角線跳訪問盞有沖剃突n×n二維譯數(shù)組盆無沖州突訪音問存吸儲方袋案(P基.博Bu夸dn售ik和D.螞J網(wǎng).掙Ku瞞ck提出)：并行鋒存儲等體的彎個數(shù)m≥n，并估且取共質(zhì)數(shù)攔，同天時還字要在霸行、牲列方盞向上提錯開柄一定墳的距愁離存撐儲數(shù)愚組元飽素同一味列相磚鄰元替素在舒并行多存儲壺器中括錯開d1個存廢儲體名存放弊，同翁一行止相鄰藍(lán)元素尿在并事行存悶儲器倆中錯略開d2個存童儲體鐘存放溉。當(dāng)m=張22p+洞1(p為任裝意自世然數(shù))時，述能夠烤同時摩實現(xiàn)識按行古、按貓列、資按對森角線取和按笑反對啊角線美無沖腥突訪郊問的遵充要陣條件登是：d1=光2p,d2=1例如萌：4×盯4的二私維數(shù)冠組，癢取并囑行存沙儲體舒的個笨數(shù)m=5，由南關(guān)系喊式m=件22p+漏1，解笑得p農(nóng)=1，計看算得洞到：d1=2，d2=1n×n數(shù)組患中的逮任意駱一個日元素aij在無各沖突謎并行責(zé)存儲詳器中掏的體扁號地粉址和即體內(nèi)筐地址毛的計扯算公說式：體號掉地址：(2p×i+j+k)M欣ODm體內(nèi)薄地址幣：i其中完：0≤i≤n－1,伍0≤j≤n－1k是數(shù)困組的蜜第一輸個元步素a00所在敘體號酸地址m是并屯行存溪儲體階的個戶數(shù)，m≥n且為貴質(zhì)數(shù)p是滿寇足m=允22p+宮1關(guān)系滋的任胳意自困然數(shù)主要我缺點趙：浪魄費存低儲單袖位對于n×n數(shù)組侍，有(m－n)旨×n個存腰儲單方元浪衡費主要怖優(yōu)點橫：實珍現(xiàn)簡旁單列元盈素順胖序存遮儲，危行元觀素按嶄地址映取模病順序午存儲3.二維新數(shù)組塞的無旅沖突顏訪問鄭存儲耕器(之二)規(guī)則趙：對于救任意然一個n×n的數(shù)胸組，粉如果垃能夠偷找到臟滿足n=此22p關(guān)系恥的任獵意自窯然數(shù)p,則這呀個二禍維數(shù)榜組就鉛能夠斥使用n個并澤行存詠儲體準(zhǔn)實現(xiàn)粱按行椒、列跌、對森角線她和反萍對角繞線的決無沖臨突訪里問4×辭4數(shù)組旺用4個存泛儲體匯的無病訪問刊沖突局存儲飲方案批：實現(xiàn)像方法們：假設(shè)aij是4×慶4數(shù)組荒中的導(dǎo)任意嶄一個觀元素踐，下必標(biāo)i和j都可陽以用備兩位僚二進(jìn)師制表慢示。兔假設(shè)i和j的高誕位和樸地位析分別思用iH、iL、jH和jL，則aij在無伴沖突多并行詳存儲杠器中夜的體繭號地護(hù)址和纖體內(nèi)虜?shù)刂穫ト缦禄颍后w號山地址暑：2(iLjH)+錫(iHiLjL)體內(nèi)貝地址宮：j其中字：0≤i≤3,倦0≤j≤3主要辟優(yōu)點肌：沒有次浪費昨的存騙儲單以元主要櫻缺點執(zhí)：在執(zhí)慮行并魚行讀壟和寫幸操作攔時需久要借鉤助比洪較復(fù)菊雜的逃對準(zhǔn)毅網(wǎng)絡(luò)存儲侍系統(tǒng)3.熔1存儲政系統(tǒng)新原理3.咸2虛擬彼存儲促器3.允3高速法緩沖潮存儲匙器（Ca叨ch窮e）3.距4三級掌存儲蒙系統(tǒng)3.據(jù)2虛擬姿存儲藥器3.辜2.吸1虛擬蘆存儲騰器工滅作原敵理3.五2.卷2地址覺的映難像與辭變換抗方法3.效2.呀3加快群內(nèi)部暈地址懼變換存的方模法3.霉2.先4頁面異替換減算法破及其喂實現(xiàn)3.末2.抵5提高經(jīng)主存告命中積率的臉方法3.開2.減1虛擬門存儲儉器工熱作原局理也稱況為虛惰擬存足儲系庫統(tǒng)、堡虛擬泰存儲灘體系毛等其概場念由破英國歇曼徹拾斯特編大學(xué)衣的Ki垂lb舅rn等人藏于19尿61年提炮出到70年代仔廣泛便應(yīng)用盛于大朝中型鳥計算腳機系振統(tǒng)目前題，許繳多微醋型機鄰也使更用虛座擬存梨儲器把主榜存儲增器、誼磁盤繞存儲墊器和啊虛擬費存儲潮器都獲劃分硬為固藝定大混小的喇頁主存抽儲器耗的頁帥稱為實頁虛擬甚存儲約器的君頁稱瘦為虛頁3.句2.憑2地址厚的映格像與擇變換虛擬撫存儲抽器的漠三種村地址扮空間虛擬鼓地址空間占：應(yīng)暢用程味序員形用來里編寫醬程序萍的地恐址空蜘間主存猴儲器地址宵空間輔存地址互空間擠：磁習(xí)盤存伙儲器漂的地泥址空評間地址暫映像加：把虛守擬地遼址空摟間映虎像到搬主存耗地址留空間吼。即頓，把嘴用戶挑用虛俯擬地輔址編嶺寫的格程序許按照肅某種蠢規(guī)則捐裝入途到主雀存儲紛器中耗，并泡建立準(zhǔn)多用蒼戶虛勻地址瓜與主火存實濕地址艇之間偽的對拿應(yīng)關(guān)未系地址璃變換克：在程較序被楊裝入拔主存蛙儲器筍之后磨，在對實際手運行司時，聯(lián)把多蔥用戶薯虛地鬼址變煤換成盡主存茫實地?fù)糁?內(nèi)部熊變換)或磁帆盤存補儲器皇地址(外部中變換)三種盡虛擬唱存儲敵器：段式冒虛擬晌存儲圍器、幼頁式儲虛擬姨存儲心器、影段頁矛式虛側(cè)擬存維儲器段式脂虛擬渴存儲生器優(yōu)唉缺點主要換優(yōu)點平：程序伯的模塊租化性能桃好便于倡程序筐和數(shù)潛據(jù)的共享程序豈的動態(tài)徐鏈接軍和調(diào)丟度比較渡容易便于忌實現(xiàn)處信息詠保護(hù)主要候缺點鄭：地址桑變換僵花費畏的時曲間長復(fù)，兩椒次加傻法主存蟻儲器次的利查用率殲比較杰低對磁慢盤存倚儲器麗的管繼理比稈較困強難2.頁式疲虛擬餓存儲悲器將虛淋擬地臥址空垮間和錯主存幫空間咸劃分華為一繡個個漸固定救大小趙的塊吉，每班塊稱諷為一黨頁。一頁菊的大蝦小通題常是1K屯B至16毒KB虛擬閥地址夠空間(虛頁慰號)→主存藥地址稼空間(實頁坐號)用戶間程序磁中的凈每一炊頁可家以映續(xù)像到顯主存彩中的將任何濕一頁頁式攻虛擬求存儲扁器優(yōu)壇缺點主要鉤優(yōu)點灘：主存專儲器均的利氧用率妖較高頁表柴相對惕簡單池：保存件的字刻段少烘且關(guān)心鍵字淺段所品占空癥間少地址特變換恭速度籍比較熱快對磁漠盤的霸管理西比較池容易主要氣缺點蝦：程序求的模命塊化菜性能型不好頁表禿很長殼，需滅要占驕用很融大的撫存儲弄空間例如侮：虛砌擬存欠儲器類空間4G骨B，頁齡大小1K化B，則啄頁表欠容量嘆為4M字,論16漫MB3.段頁孟式虛閉擬存著儲器綜合但段式亭虛擬尼存儲缸器在程序丑模塊滋化方面孝的優(yōu)忙點和軋頁式肺虛擬抓存儲蛋器在空間梢利用槳率方面蒜的優(yōu)波點基本比思想賀：對綁用戶揀用來手編寫舟程序化的虛嫩擬存撿儲空租間采希用分譯段管往理，夸主存扯儲器灣的物叫理空嫩間分謙頁管瓦理。即用寇戶仍臥按照哭邏輯涂的程射序段抄編寫凝程序捕，但富每一貨個程壓序段誰又被銹分成謝若干灶個固攪定大問小的沈頁段頁蘭式虛桌擬存劈燕儲器裳和頁沉式虛協(xié)擬存利儲器映像耳以頁雹為單霜位每一復(fù)頁必礎(chǔ)須映裹像到趣主存予中一徐個整將頁中段式露虛擬鍋存儲老器映像瘡以程餓序段特為單億位每一諷個程封序段裹可以邁映像漫到主退存中橡的任錦意位晨置4.外部導(dǎo)地址容變換內(nèi)部滾地址斥變換碎：虛擬妥地址→主存男地址外部屬地址清變換蹲目的出：找到手磁盤昨存儲凈器的怕實地娛址，攪并且輩把需紐奉要訪慢問的驕那一俯頁或織一個擇程序著段調(diào)昏入主眾存中每一礦個程塞序有羊一張側(cè)外頁繼表，苦每一臨頁或緩每個謹(jǐn)程序畫段，死在外崗頁表感中都燦有對秋應(yīng)的邊一個眼存儲這字3.斗2.畏3加快姻內(nèi)部哲地址趟變換批的方隊法造成宗虛擬申存儲擦器速過度降武低的哀主要傭原因透：要訪葛問主嗓存儲晶器必欠須先財查段惡表或滔頁表當(dāng)頁琴表和覺段表伐容量仰超過糊一頁芝時，墨可能弦被映艦像到衫主存革中不染連續(xù)準(zhǔn)的頁面面位素置上襯，這掌樣，虛按照即地址爛查找禿主存左實頁攏號的若方法孔，即腸把頁研表起腹始地宅址與色用戶頸虛地回址中盾的虛膽頁號切相加勉，就令不能詳成立多級潤頁表榨計算敢公式魚：例如:一個貸頁式當(dāng)虛擬鑰存儲恰器的Nv=4這GB，Np=毯1K荷B，Nd=4矮B，以拔字節(jié)汁為單仗位，性計算險得頁廊表的差級數(shù)度：1級頁贈表駐虜留主吊存，2級和3級頁吊表只戀需要攪駐留亮一小開部分味。把目唐前正植在運數(shù)行中招的程其序的撫相關(guān)插頁表舌，或匹已經(jīng)賺調(diào)入纖主存塌中的同程序于的相賤關(guān)頁樸表放斧在主歉存中忍，而請其它報絕大插多數(shù)稻頁表柳放在們磁盤五中多級趣頁表擊使得州訪問虛主存露儲器尖的次徹數(shù)增復(fù)加。戀如：嗚一個3級頁項表需瞞訪問4次主爛存1.目錄怕表基本仙思想訴：壓縮俗頁表驗的存貸儲容元量，所用一迫個容反量比意較小怎的高斜速存首儲器肚來存枕放頁魂表，撫從而角加快降頁表梳的查京表速啟度只為配已經(jīng)萍裝入微到主見存中改的頁堤面建卵立虛朝頁號濤和實析頁號懲的對犧應(yīng)關(guān)滑系，徹采用避相聯(lián)釘訪問前方式地址皇變換沫過程臘：把多紡用戶美虛地阻址中門的U和P拼接唯，相偽聯(lián)訪簡問目膝錄表蝦。讀鼓出主剖存實小頁號p，把p與多能用戶陷虛地千址中鵝的D拼接鈴得到梳主存剩實地翠址。貿(mào)如果承相聯(lián)旺訪問般失敗襯，發(fā)右出頁稼面失吵效請筑求，暑從磁蜜盤中蹲將要橡訪問惱的頁猛面調(diào)謙入主倡存主要姐優(yōu)點邊：與頁截表放質(zhì)在主阿存中原相比彩，查表蹦速度吹快主要有缺點轎：可擴(kuò)匠展性丹能差主存進(jìn)儲器閉容量謹(jǐn)增大搞時，聰目錄稠表造警價高康，速丘度低2.快慢淺表程序谷執(zhí)行顫過程胸的局票部性滲特征錯，即對牙頁表號中各轟存儲耕字的盆訪問參并不占是完留全隨政機的袍，在迅一段慘時間鐮內(nèi)，愛對頁腥表的向訪問深只局學(xué)限在獨少數(shù)懸?guī)讉€猛存儲寫字內(nèi)快表篩：小容傭量高輔速存敞儲器尺，8-熊16個存賺儲字肅，相辰聯(lián)訪稿問慢表別：當(dāng)快在表中鄭查不織到時騾，從容主存擴(kuò)的慢亞表查豆找；刃慢表宿按地界址訪慨問，牽用軟曾件實喪現(xiàn)。君全表快慢走表構(gòu)廉成一太個兩錯級存殘儲系肥統(tǒng)，挎訪問摧速度虹接近傘快表峰的速妨度，和存儲喘容量靈是慢暮表的死容量主要芝存在蝕問題跑：相英聯(lián)訪探問實濁現(xiàn)困卷難，都速度微低3.散列縮慧函數(shù)(H削as倡hi門ng辣)目標(biāo)慢：將沒快表繩的相秘聯(lián)訪旨問變嫩成按騙地址屠訪問所，多孝用戶五虛頁昏號Pv變換難成快仰表地劉址Ah散列黎函數(shù)舒：Ah=H(Pv)，用違硬件負(fù)實現(xiàn)采用比散列蕉變換削實現(xiàn)校快表類按地遷址訪膽問避免眾散列槽沖突宇：采用微相等鮮比較河器地址勵變換宇：相五等比腹較與捷訪問閣存儲堡器同沫時進(jìn)忌行快表伏按地昆址訪立問，青在保塔證速奔度的旗前提浴下，終其存軋儲容析量可掏以比鋸用相厲聯(lián)訪前問實寧現(xiàn)的蒙快表況大得我多，快表菠查表制速度態(tài)快，盒命中沾率更殘高3.澤2.虹4頁面皇替換申算法默及其賺實現(xiàn)頁面忠替換黑發(fā)生渾的時免間當(dāng)發(fā)多生頁芳面失承效時橡，要遇從磁柄盤中矩調(diào)入議一頁朋到主映存。凈如果石主存旨儲器艙的所殖有頁曲面都剛已經(jīng)限被占榴用，筑必須返從主柄存儲間器中工淘汰夢掉一醫(yī)個不芽經(jīng)常障使用王的頁鵝面，柳以便腰騰出較主存刷空間燈來存挨放新召調(diào)入押的頁畝面評價洽頁面恐替換殃算法留的標(biāo)萌準(zhǔn)命中慰率高算法慢容易蠻實現(xiàn)以頁嗚式和堅段頁省式虛屆擬存蔬儲器疑為例飄介紹褲頁面勁替換哀算法頁面儉替換咸算法渾的使密用場概合：虛擬課存儲云器中邊，主念存頁捏面的糾替換散，一腳般用深軟件悼實現(xiàn)Ca產(chǎn)ch沿e中的德塊替病換，丘一般喬用硬雜件實搬現(xiàn)虛擬膠存儲注器的盼快慢慌表中撈，快碼表存真儲字韻的替繭換，率用硬壯件實刷現(xiàn)虛擬明存儲枝器中克，用筍戶基抹地址喚寄存蝕器的伯替換盞，用當(dāng)硬件漲實現(xiàn)在有郵些虛籮擬存德儲器射中，濁目錄叫表的乏替換頁面照替換憤算法1.隨機課算法(R饑AN刑D嚷ra半nd壤om杠a殖lg傲or寬it付hm棵)利用醉軟件慰或硬黃件的蛾隨機隸數(shù)發(fā)稿生器耀來確閱定主蘇存中秤被替殊換掉略的頁些面算法狠簡單住，容字易實再現(xiàn)沒有關(guān)利用縮慧主存幸中頁縣面調(diào)萄度的種歷史撐信息閥，沒暴有放耳映程已序的久局部它性，謎命中摘率低2.先進(jìn)椅先出遮算法(F峰IF衣O葉fi獅rs左t-趴in唉f撒ir貴st秒-o布ut鋸a繭lg下or琴it蘭hm巧)選擇圣最先請調(diào)入趴主存莖的頁膊面為拖被替輝換的嘩頁面容易哨實現(xiàn)恩，利首用了欲主存嫩中頁杰面調(diào)訂度的巷歷史哨信息沒有秘反映總程序址的局降部性兔，命窮中率孟較低3.近期垮最少呈使用讀算法(L純FU鏟l哲ea顏st逐f職re賭qu碑en批tl矩y逆us就ed摸a厲lg串or猜it救hm斥)選擇怖近期程最少滲使用避的頁邪面作獸為被闊替換悶的頁狂面既充員分利控用了獎主存升中頁瓣面調(diào)球度的膨歷史末信息硬，又江放映稅了程究序的少局部費性實現(xiàn)蹲困難揉，為腳每個啄頁面姓設(shè)置纖一個撈計數(shù)導(dǎo)器，同并且炕選擇驕固定揀的時崖鐘為復(fù)計數(shù)雄器定先時計兄?jǐn)?shù)4.最久治沒有茅使用怎算法(L站RU節(jié)l格ea碗st駕r販ec夏en聰tl爪y魯us鵝ed洋a紋lg何or滲it鍬hm候)選擇杯最近暈最久遇沒有次被訪按問過珍的頁烘面作諸為被污替換聾的頁咐面把LF異U算法享中要菠記錄代數(shù)量膛上的炭“多保”和禮“少匹”簡紗化成驕判斷戒“有獻(xiàn)”和襯“無矮”實現(xiàn)濱較為掏容易暮，命澆中率規(guī)高5.最優(yōu)姓替換照算法(O顯PT陪o獲pt押im竿al叛r環(huán)ep盯la守ce痰me楊nt鎮(zhèn)a踐lg脹or湖it偵hm務(wù))選擇奇將來晴最久種不被翁訪問矩的頁范面作獵為替鳥換頁祥面實現(xiàn)OP掩T,唯一仍的辦擠法是合讓程男序先他執(zhí)行清一遍指，記尋錄下艦實際莫的頁章地址鑄流情猶況。快根據(jù)碌頁地披址流凱找出絕當(dāng)前認(rèn)要被燈替換凈的頁百面是一牢種理除想算靜法，核命中換率最槳一定邪是最餅高的僅用艇作評羅價其肝它頁膛面替宗換算產(chǎn)法好館壞的頸標(biāo)準(zhǔn)在虛耗擬存卻儲器擇中，遣實際孩上可禮能采火用的虜只有FI赤FO和LR樂U兩種洪算法堆棧水型替令換算壤法堆棧嗎型替故換算撤法不田是指踐某一照種算厚法，滲更不夫是指堤先進(jìn)如先出潛或先虛進(jìn)后汪出的娃堆棧衫本身雜，而炭是指棋一類碌算法堆棧懷型算正法研撤究影封響命辨中率鳴的一刷個主番要因擠素—分配遮給程果序的住主存狡頁面串?dāng)?shù)的勵增加閥與命勞中率亂的關(guān)固系堆棧閃型算紫法定推義：對任賞意一才個程炎序的黎頁地夸址流伍作兩俊次主賭存頁鐵面數(shù)輩分配絨，分偵別分景配m個主救存頁尊面和n個主品存頁鑼面，憲且m<n。如義果在上任何離時刻t，主軟存頁炒面數(shù)啞集合Bt都滿亞足關(guān)亦系Bt(m)Bt(n)則這傷類算球法稱賣為堆盟棧型樂算法堆棧碼型算棉法的推基本淚特點芒是：隨著張分配司給程礦序的郊主存揭頁面提數(shù)增遵加，偷主存外的命柜中率異也提掛高，認(rèn)至少胃不下條降對于LF鼠U和LR績U算法削，分叮配的n個主島存頁借面均叨是最趟近使解用過霧的頁慢面。診如果演再多肌分配耀一個考頁面騾，在洋任意撕時刻t，(n+1應(yīng))個主蛙存頁致面必閣然包現(xiàn)含前龜面的n個主裝存頁禮面，尿因此累，LF耍U和LR闖U是堆遲棧型帳算法OP獸T也是奴堆棧巖型算梯法FI協(xié)FO是堆絡(luò)棧型除算法富？3.減2.拆5提高北主存癢命中氏率的塔方法對于籠堆棧冬型算誰法，什命中咳率隨東著分謊配給逝程序敲的頁典面數(shù)蠻的增盟加而渣提高圈。當(dāng)閥分配便給程躁序的屢主存槍容量泥增加庭時，晨如果期頁面文大小閥一定憂，則倆頁面邪數(shù)就沸會增胞加，雹因此租，命我中率陳提高對于男非堆傅棧型鋸算法件，命伙中率蓬雖然績不會序單調(diào)余上升尖，在積局部古可能艙下降倒，但搜是總沒的趨刻勢還叮是上通升的存儲躺系統(tǒng)3.驕1存儲代系統(tǒng)任原理3.久2虛擬陽存儲只器3.鴿3高速牲緩沖疑存儲帝器（Ca么ch對e）3.渴4三級絡(luò)存儲歉系統(tǒng)3.截3高速聯(lián)緩沖設(shè)存儲更器（Ca醫(yī)ch怪e）3.笛3.統(tǒng)1基本筆工作哀原理3.驕3.盞2地址擦映像索與變劍換方戲法3.畢3.住3梢Ca喬ch箱e替換雞算法版及其灑實現(xiàn)3.伯3.盈4脹Ca殖ch罩e存儲垂系統(tǒng)撐的加領(lǐng)速比3.攏3.略5菜Ca弓ch拿e的一正致性聚問題3.愧3.抄6痕Ca貪ch底e的預(yù)塵取算汁法3.烘3.載1基本展工作催原理在Ca醉ch厘e存儲抹系統(tǒng)引中，Ca穴ch嘗e和主里存儲猜器均晝被劃賢分成舞大小轎相同雨的塊碌。塊的奶大小殼通常歪以主桌存儲史器的擦一個撥存儲設(shè)周期停能夠被訪問蝦到的衫數(shù)據(jù)躺長度厭為限主存角地址略有塊叼號B和塊叮內(nèi)地嫌址W組成柿；Ca摧ch父e地址婚由塊雀號b和塊注內(nèi)地笛址w組成3.面3.哲2地址虛映像煌與變議換地址乞映像爺：把主權(quán)存地丹址空殃間映僻像到Ca級ch崇e地址河空間畝。即斷把存井放在欄主存輛中的攝程序魯按照訓(xùn)某種賭規(guī)則俱裝入運到Ca城ch午e中，辜并建水立主取存地寧址與Ca秀ch逢e地址屢之間暈的對妄應(yīng)關(guān)被系地址崖變換則：當(dāng)程字序已脖經(jīng)裝嗽入Ca桿ch記e之后吐，在虧實際躺運行廉過程澤中，螺如何允把主干存地鉤址變榮換成Ca支ch劇e地址地址俗映像業(yè)和變唇換以塊為單脹位進(jìn)規(guī)行調(diào)精度在選齡取地依址映始像方京法要丈考慮矮的主欄要因勿素：地址凍變換撐的硬掉件實流現(xiàn)容御易、伍速度斬要快主存厲空間達(dá)利用杯率要拾高發(fā)生餐塊沖爆突的亂概率釀要小1.全相敏聯(lián)映鉛像及導(dǎo)其變夠換映像絡(luò)規(guī)則遵：主存淚中的任意一塊樂可以漸映像騙到Ca扶ch隱e中的樣任意沈一塊壩的位買置（辛映像螺關(guān)系Cb×Mb種）地址送變換盲規(guī)則選：全相田聯(lián)映頃像和側(cè)變換熔特點塊的秩沖突殘概率桐小，Ca然ch遠(yuǎn)e的利饅用率澆高需要落一個低相聯(lián)其訪問逗速度挽快，浸容量桂為Cb的相腔聯(lián)存汁儲器葵，代帶價高相聯(lián)紙比較金所花匪費的浩時間拐將影倡響到Ca煌ch健e的訪續(xù)問速宴度虛擬咳存儲旦器中初，一注般都洞采用折全相柄聯(lián)映雖像方畏式2.直接京映像京及其劃變換映像代規(guī)則喘：主存乎儲器勻中的鬧一塊蔽只能乏映像必到Ca策ch座e的一掀個特定盞塊中Ca塞ch嘗e地址態(tài)的計活算公弦式：b露=系B條mo欄d顛Cb其中勻：b為Ca藏ch握e塊號B為主卵存塊閃號Cb為Ca襪ch矩e塊數(shù)實際卻上，Ca饞ch妹e地址趨與主英存儲譯器地延址的暴低位邊部分趕完全敬相同直接洗映像要方式泊的地園址映鉤像規(guī)梅則主存策容量升是Ca屆ch涂e容量捉的整倍德數(shù)，把御主存男按照Ca僵ch棚e容量赴分區(qū)直接笑映像梯方式杠的地仰址變蹈換過雨程：用主猜存地孕址中時的塊贈號B去訪風(fēng)問區(qū)峽號存挨儲器霧，把蹦讀出曬來的砍區(qū)號怎與主杰存地默址中鋒的區(qū)滿號E進(jìn)行驕比較比較良結(jié)果亞相等鉤，有嘩效位史為1，則Ca疑ch太e命中住，否去則該攪塊已秩經(jīng)作尋廢比較六結(jié)果菌不相召等，萬有效影位為1，則Ca抹ch岔e中的猜該塊窗是有歲用的幻玉，否牌則該劇塊是仍空的直接覆映像果方式離的地屑址變絡(luò)換規(guī)冠則主存稍地址臂中的誘塊號B與Ca引ch哥e地址縮慧中的就塊號b完全黎相同盞，塊兄內(nèi)地侮址W與w也完抹全相郵同提高Ca豈ch摧e訪問號速度贏的方漢法:把區(qū)著號存櫻儲器則與Ca衰ch精e合并裝成一憐個存卵儲器墨，用懇主存爆的塊索號B訪問Ca陜ch膽e,把區(qū)帳號和旋這一瓣塊的平所有性數(shù)據(jù)丸同時昏讀出或來。減通過株多路柿選擇慚器選啊擇所瘦需數(shù)擋據(jù)送聲入CP跪U直接坊映像下及其狂變換跪的特幼點：主要踢優(yōu)點小：硬件荒實現(xiàn)愉簡單榮，不疲需要雜相聯(lián)慮訪問缸存儲響器訪問襪速度駕比較尚快，成實際米上不潤需要蔑進(jìn)行壩地址不變換主要盡缺點粱：塊的格沖突貴率比北較高目，Ca狠ch瘋e空間汗利用凝率低如：塵當(dāng)主笑存中美的兩見個或卸兩個飽以上鹿的塊蒸都要廟映像情到Ca觸ch叫e中的征同一跨塊中總，而掏這些舒塊又障是當(dāng)乘前要饑使用殖的塊桿，Ca頓ch驅(qū)e命中挪率會鏟很低診。此吳時，胃及時Ca效ch膚e中還栽有很芳多空曉閑的課塊，深也無陡法幫蹲忙3.組相灑聯(lián)映篩像及液其變釀?chuàng)Q介于拆全相扒聯(lián)和攜直接驚映像雀之間遣的一怨種折次中方睜案映像枝規(guī)則放：主存更和Ca劑ch粒e按同瞧樣大露小劃典分成烈塊和竄組主存規(guī)和Ca套ch曲e的組蠢之間餡采用兩直接甩映像戶方式在兩穩(wěn)個對舍應(yīng)的烏組內(nèi)格部采磁用全羽相聯(lián)核映像衰方式組相芳聯(lián)映深像的連地址栗變換主存賴塊號占到Ca熊ch類e塊號胡的變轉(zhuǎn)換需乏要一棟個由目高速聰小容痕量存離儲器米做成某的塊表驢存儲吹器塊表躁存儲于器的妻塊內(nèi)曲采用就相聯(lián)劉訪問讓，塊劃之間減按地抄址訪臭問變換源過程慣：用主父存地匠址中纏的組歷號G按地價址訪當(dāng)問塊賣表存偏儲器爭。把奪讀出熊來的壓一組喬區(qū)號醋和塊程號與尿主存勒地址線中的宇區(qū)號朗和塊云號進(jìn)墊行相聯(lián)核比較如果收有相侮等的容，表已示Ca篇ch據(jù)e命中如果股全部接不相特等，澇表示Ca蟻ch耍e沒有姨命中組相紅聯(lián)映售像的首地址秤變換塊表君容量云與Ca搬ch烏e的塊敢數(shù)相歉等，桐字長戀為主腔存區(qū)首號E，組店內(nèi)塊病號B，及Ca膽ch閣e的組嫌內(nèi)塊珠號b之和懸，外姿加一棉個有請效位提高Ca染ch倒e訪問徹速度阻的方求法：把塊收表存森儲器春中的桿一個沉相聯(lián)及比較鞠的組會按塊殃方向何展開黎存放怪，用州多個眨相等裙比較果器代焰替相里聯(lián)訪越問，宴以加盼快查騎表速敏度組相春聯(lián)映正像特病點當(dāng)每姜組的蛋塊容君量Gb為1時，偶就成櫻了直果接映冊像方棟式。粘當(dāng)每桿組的默塊容冶量Gb與Ca品ch劫e的塊賴容量Cb相等癥時，圖就成默了全虹相聯(lián)吹映像端方式謀，因挽此，直接猜相連迷映像符方式脫和全慕相聯(lián)爬映像倆方式仰是組軟相聯(lián)公映像乳方式圍的兩禿個極臨端情悔況與直怠接映但像方學(xué)式相孩比塊的娃沖突派概率缺降低過，塊蠶的利恨用率鞋大幅仁提高給，但奧相聯(lián)舅比較湯造成閑實現(xiàn)看的難赴度和都造價洽也提氣高與全廈相聯(lián)景映像朗方式顛相比實現(xiàn)篇容易故，Ca僑ch妙e命中喬率大辣致相被當(dāng)4.位選遭擇組嚼相聯(lián)謙映像福及其肝變換地址惜映像翅規(guī)則另：主存斬和Ca你ch齡e都按捏同樣廢大小翅分塊Ca縱ch邀e在分衡塊的抬基礎(chǔ)走上分厘組主存說按照Ca責(zé)ch泡e的組握容量茶分區(qū)主存旅中的驕塊與Ca誦ch醋e的組豪之間湖采用籍直接腰映像膛方式主存祥中的驅(qū)塊與Ca等ch朝e中組寇內(nèi)部顧的各歇個塊示之間螞采用憂全相輪聯(lián)映直像方胡式位選屈擇組悅相聯(lián)首地址陜映像井規(guī)則位選衫擇組刮相聯(lián)偶與一兇般組孕相聯(lián)逆比較遠(yuǎn)：主存邁中的斯一塊豎能夠肢映像巖到Ca性ch煎e中的驅(qū)總塊華數(shù)不疫變，劃等于Ca劣ch強e的組仁容量位選肚擇相歸聯(lián)的好映像帥關(guān)系塞簡單疊，容贈易實準(zhǔn)現(xiàn)：一般甲組相嶄聯(lián)映食像中滅，主稻存的畏一個遼組與Ca蠶ch鳥e的一紛個組柱之間粉是多悼個塊歸到多葡個塊魯?shù)娜A相聯(lián)臨映像絕。位選觀擇組朱相聯(lián)因中，姻主存皆中的宣一個虛塊到Ca濁ch具e中的傘一個丙組之施間是莫一對研多的杏全相坐聯(lián)映泥像位選道擇相敵聯(lián)數(shù)速據(jù)分晝布離悔散一般紛組相句聯(lián)映鳳像中勒，主還存中肆的連堵續(xù)幾窯塊映證像到Ca箭ch穴e中可擠能也炕是連片續(xù)的位選照擇相猛聯(lián)映裙像中憑，主晃存中祖的連萌續(xù)幾碗塊映歷像到Ca隙ch副e中肯慕定是可不連然續(xù)的邪，被遇分散盡到各籃個組勝中位選壤擇組通相聯(lián)角的地乳址變?nèi)f換規(guī)決則3.傳3.巖3只Ca秘ch庭e替換睜算法場及其惜實現(xiàn)塊替印換發(fā)僅生的拿時間在主呈存地槍址變怨換成Ca營ch鑒e地址獸的過標(biāo)程中污，如黎果發(fā)紀(jì)現(xiàn)Ca伏ch蹦e塊失欄效，倡則需攏從主所存中砌調(diào)入撕一個服新塊陸到Ca虹ch從e中。錫而來索自主籍存的騰新塊侵往往桃可以婦裝入Ca院ch極e的多器個塊桌中。捐當(dāng)可而以裝頃入新蚊塊的荷幾個釀塊都廈已裝但滿時風(fēng)，就扭需要東利用Ca姿ch久e替換錢算法使用廢的場臟合：直接脈映像炮方式扯實際冶上不晚需要喬替換墳算法全相證聯(lián)映遍像方求式的殘?zhí)鎿Q鍵算法特最為發(fā)復(fù)雜主要懂用于組相精聯(lián)映像基中Ca脫ch哭e替換近算法惰要解辜決的胃問題問題夾：記錄壺每次絡(luò)訪問Ca極ch蝦e的塊慰號在訪易問過聞程中賭，對燥記錄捎的塊依號進(jìn)伍行管撈理根據(jù)蜘記錄蘇和管報理結(jié)久果，玩找出碗替換銹的塊陣號主要猜特點全部幸用硬歉件實戚現(xiàn)組內(nèi)敘所有喪塊是糾輪流似被替檔換的3.狡3.宇4售Ca貍ch逗e系統(tǒng)塵的加鍋速比1.加速氧比與醒命中末率的椅關(guān)系提高淡加速瓜比的龜最好涂途徑沫是提鳥高命授中率Ca仗ch惕e命中石率與憤以下榴因素沿有關(guān)鵝：程序四在執(zhí)血行過本程中繩的地址襯流分布喪情況Ca諷ch敞e失效脂時采羽用的替換搏算法Ca掃ch莖e容量組相幅聯(lián)映木像方育式中矩塊的甘大小顫和分忽組的傲數(shù)目Ca續(xù)ch銳e預(yù)取頃算法2.暑C翅ac諷he命中群率與腿容量即的關(guān)努系Ca代ch清e的命趙中率勒隨它株的容仔量的輛增加喂而提橋高3.餃C送ac源he命中以率與牌塊大蛾小的姻關(guān)系組相虧聯(lián)映券像方媽式的Ca撫ch鐮e中，Ca璃ch抵e容量貢一定鬼時，豪塊的脊大小丈對命壞中率銳的影辮響非燭常敏斗感塊很糾小時概，例裹如只夕有一說個存奮儲單膀位，腹命中祥率H很低隨著救塊大腐小的搞增加帆，程國序的呆空間贊局部銅性起歐作用蜘，同好一塊歪中的燈數(shù)據(jù)它的利笨用率血提高曲，塊辟命中廁率H提高這種櫻趨勢現(xiàn)在某頁一個欠最佳歉塊大女小處損達(dá)到闖最大伍值在這沖以后摟，命肆中率H隨塊貌大小南的增艦加反蜻而減禁少。報當(dāng)塊墻非常欣大時他，程石序的齒局部俯性減泛弱當(dāng)塊閑大小戲等于薯整個Ca廳ch棗e的容帶量時陵，命貢中率H趨近左于零4.夫C滅ac滿he命中暑率與疲組數(shù)災(zāi)的關(guān)線系當(dāng)Ca著ch既e容量食一定午時，千在組扮相聯(lián)鍋映像針的Ca浸ch部e中，清分組柱的數(shù)嚇目對痰于Ca翅ch墾e命中有率H的影獅響很寨明顯隨著火組數(shù)綱的增隱加，Ca逃ch牌e的命墓中率甲降低當(dāng)組押數(shù)不蠶太大餡時(5忙12組以棄下)，命郊中率渴降低心得相腳當(dāng)少當(dāng)組斤數(shù)超喊過一材定數(shù)神量時報，命壇中率瞎下降煌非常完快3.植3.掉5渡Ca變ch患e的一撫致性晴問題造成Ca劑ch各e與主寒存不蜂一致跑的原膜因：CP儉U寫Ca頓ch陳e，但引沒有頓立即克寫主蓄存IO處理汁機或IO設(shè)備趙寫主寒存，肆但沒柱有寫Ca哪ch痰eCa括ch柴e的更泊新算種法(1時)寫直庸達(dá)法疤，寫通穴過法鋼，WT葵(W帆ri銳te薪-t布hr祖ou霸gh裳)CP役U的數(shù)尤據(jù)寫園入Ca擇ch熄e時，兼同時綱也寫段入主且存(2盜)寫回姿法，抵觸罰修改狼法，WB購(為Wr續(xù)it鋼e-侄Ba比ck姻)CP脆U的數(shù)幼據(jù)只外寫入Ca缸ch扔e，不迅寫入李主存頌，僅夢當(dāng)替換時，既才把修改拒過的Ca法ch嚴(yán)e塊寫回禁主存Ca皇ch輸e塊表論中為馳每一姑塊設(shè)輝置一損個修俯改位掀，初趙值為0。當(dāng)溝塊中低任何難一個提字被猾修改耐時，壓修改塘位被但置為1。寫回辟法與寫直旁達(dá)法的優(yōu)蚊缺點糟比較覆：(1將)可靠慚性，商寫直洋達(dá)法若優(yōu)于毫寫回近法寫直豪達(dá)法酒能夠堵始終炕保證Ca冬ch族e是主抓存的誘副本如果Ca握ch慌e發(fā)生表錯誤登，可疊以從鎖主存亂得到錯糾正(2守)與主寶存的努通信梯量，風(fēng)寫回件法少舊于寫隊直達(dá)星法對于僑寫回防法：大多匠數(shù)操備作只揮需要異寫Ca預(yù)ch店e，不蛾需要饅寫主夸存當(dāng)發(fā)僵生塊盒失效濃時，擦可能距要寫謀一個陣塊到家主存即使炒是讀偽操作侄，也捏可能瓶要寫竄一個增塊到咽主存對于勻?qū)懼绷x達(dá)法往：每次競寫操球作，插必須校寫、隨且只疤寫一些個字臺到主拖存實際未上：寫直褲達(dá)法省的寫次數(shù)膽很多，每慰次只雙寫一餡個字寫回剩法的久寫次貴數(shù)很賞少、飾每次膛要寫銷一個娘塊例3.紹15壘.在訪蔑問存自儲器腫的操訴作中租，寫及操作飛占總貍訪存槐次數(shù)兄的20威%，Ca生ch脆e的命色中率抖為99頸%，每莫塊為4個字逼。當(dāng)Ca漲ch稼e發(fā)生霉替換捉時，信有30禍%塊需顆要寫箱回到費主存褲，其尸余的考塊因感為沒胃有被嫁修改偷過而腫不必暈寫回報主存尚。試洲比較恭寫回彎法與攜寫直富達(dá)法宰的訪穿存通請信量解：對于箱寫直容達(dá)法艙：寫主厘存次六數(shù)占存總訪某存次禮數(shù)的20灶%對于累寫回傳法:(1－99標(biāo)%)詢×惹30掏%×廉4=嗎1.禽2%因此員，與奏主存瘦的通姿信量霜，寫杏回法現(xiàn)要比報寫直準(zhǔn)達(dá)法蛾少10多倍(3杏)控制申的復(fù)多雜性愈，寫遲直達(dá)殃法比斜寫回趨法簡妨單對于昏寫回冰法：要為刃每塊破設(shè)置慨一個宏修改朝位，鴨而且等要對府修改薪位進(jìn)畢行管份理為了兄保證Ca拐ch樹e的正范確性汽，通痕常要索采用蒼比較睡復(fù)雜刊的校劉驗方賽式或爪校正揪方式對于爛寫直冒達(dá)法不需岔要設(shè)疏置修社改位只需盞要采孝用簡泰單的享奇偶間校驗濁即可吳。由撤于Ca購ch矛e始終跑是主鈴存的拍副本般，Ca摩ch缺e一旦個有錯抬誤可估以從買主存閃得到候糾正(4庫)硬件咱實現(xiàn)圣的代啞價，餐寫回浪法比窗寫直曬達(dá)法覆好對于銷寫直凍達(dá)法猛：為了盜縮短蔽寫Ca著ch倆e流水司段的嫂時間蠶，通碰常要弄設(shè)置醋一個葵小容漫量的諷高速槳寄存羨器堆(