第三章 存储系统

3.4 三级存储系统

  在目前的大部分计算机系统中,既有虚拟存储系统,也有Cache存储系统。但是,在程序员看来,不管存储系统的组织多么复杂,只看到一个存储器,而且也只关心一个存储器。这个存储器采用与主存储器完全相同的按地址随机访问的方式工作,它的等效访问速度接近于Cache,等效存储容量是虚拟地址空间。

3.4.1 存储系统的组织方式

  实际上,Cache、主存、磁盘这三个存储器可以分别构成"Cache-主存"和"主存-磁盘"两个存储系统,也可以构成"Cache-主存-磁盘"一个存储系统,或没有主存储器,构成一个"Cache-磁盘"存储系统,即所谓全Cache存储系统。

  1、两个存储系统组织方式

  有"Cache-主存"和"主存-磁盘"两个独立的存储系统。这种结构也称为物理地址Cache,图3.44是这种组织方式的结构框图。
  当CPU要访问存储器时,给出一个虚拟地址。由存储管理部件(MMU:Memory Managent Unit)中的地址变换部件把CPU发出的虚拟地址变换成主存物理地址。然后用主存物理地址访问Cache。如果要访问的数据或指令在Cache被找到,则Cache命中,否则,发出Cache块失效,用这个物理地址访问主存储器,取出一块数据或指令装入Cache,同时,也把CPU所需要的数据或指令送往CPU。如Intel公司的i486和DEC公司的VAX 8600等处理机均采用这种两级存储系统。