2018-2019-1 20165210 《信息安全系统设计基础》第5周学习总结

教材学习内容总结

RAM：

静态RAM（SRAM）：

SRAM比DRAM更快，但也贵得多
SRAM将每个位存储在一个双稳态的存储器单元里，可无限期保持在两个不同的电压配置或状态之一
只要有供电，SRAM就会保持不变
SRAM对于诸如光和电噪声这样的干扰不敏感

动态RAM（DRAM）:

DRAM将每个位存储为对一个电容的充电
DRAM存储器单元对干扰非常敏感
DRAM芯片中的单元被分成了D个超单元，每个超单元都由W个DRAM单元组成，一个d*w的DRAM总共才能除了DW位信息
RAS和CAS请求共享相同的DRAM地址引脚
DRAM芯片包装在存储器模块中，常见的包装包括：
双列直插存储器模块：168引脚
单列直插存储器模块：72引脚
虽然ROM中有的类型既可以读也可以写，但是他们整体上都称为只读存储器
PROM只能被编程一次
磁盘结构：盘片、磁道、扇区、间隙、柱面；磁盘驱动器
读事务：从主存传送数据到CPU
写事务：从CPU传送数据到主存
总线包括：地址总线、数据总线、控制总线、系统总线、存储总线、IO总线

ROM（Read Only Memory）的全名为唯读记忆体，它相当于PC机上的硬盘，用来存储和保存数据。ROM数据不能随意更新，但是在任何时候都可以读取。即使是断电，ROM也能够保留数据。但是资料一但写入后只能用特殊方法或根本无法更改，因此ROM常在嵌入式系统中担任存放作业系统的用途。

RAM ROM区别

区别是RAM在断电以后保存在上面的数据会自动消失，而ROM就不会。
由于ROM不易更改的特性让更新资料变得相当麻烦，因此就有了Flash Memory的发展，Flash Memory具有ROM不需电力维持资料的好处，又可以在需要的时候任意更改资料，不过单价也比普通的ROM要高。

磁盘和固态硬盘的区别

所有的磁盘盘面都是平行的，每一个盘面都有一个磁头，盘面高速旋转，磁头在盘面上内径和外径之间来回移动，这样就可以完成整个磁盘的读写操作。

固态硬盘没有了机械硬盘磁盘磁头和马达电机，不再使用碟片作为存储单元，而是采用Flash Memory，所以不会存在磁头机械寻址的操作，再加上控制器组成硬盘。

其他

存储器层次结构

存储器层次结构的中心思想是：对于每个k，位于k层的更快更小的存储设备作为位于（k+1）层的更大更慢的存储设备的缓存。数据总是以块大小作为传送单元在第k层和k+1层之间来回拷贝的。第（k+1）层的存储器被划分成连续的数据对象片，称为块；数据总是以块大小为传送单元在相邻两层之间来回拷贝的；在任何时刻，第k层的缓存包括第（k+1）层块的一个子集的拷贝。

高速缓存存储器

高速缓存是一个有S个高速缓存组的数组，每个数组包含E个高速缓存行，每个行包含一个有效位，一些标记位t，一个数据块B。
标记位t=m-(b+s)唯一地标识存储在这个高速缓存行中的块，有效位指明这个行是否包含有意义的信息。
高速缓存的结构将m个地址划分成了t个标记位、s个组索引位和b个块偏移位
高速缓存的大小C = S * E * B

高速缓存确定一个请求是否命中，然后抽取出被请求的字的过程，分为三步

组选择
行匹配
字抽取
直接映射高速缓存中不命中时，每个组只包含有一行，替换策略是：用心取出的行替换当前的行。

一个1 < E < C/B的告诉缓存通常称为E路组相联高速缓存

一个全相联高速缓存是由一个包含所有高速缓存行的组（E = C/B）组成的

教材学习中的问题和解决过程

（一个模板：我看了这一段文字（引用文字），有这个问题（提出问题）。我查了资料，有这些说法（引用说法），根据我的实践，我得到这些经验（描述自己的经验）。但是我还是不太懂，我的困惑是（说明困惑）。【或者】我反对作者的观点（提出作者的观点，自己的观点，以及理由）。）

问题1：存储技术
问题1解决方案：不同存储技术的访问时间差异很大。速度较快的技术每字节的成本要比速度较慢的技术高，而且容量较小。CPU和主存之间的速度差距在增大。