第08讲——第4章 存储器(4.3-4.4)
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磁层
N S S N
f
e
运动方向
f
e
运动方向
s t 读出 ―0‖ 读出 “1”
s t
（2）磁表面存储器的记录方式
位周期
数据序列
T 0
1
1
1
0
0
0
1
0
RZ NRZ NRZ1 PM FM MFM
（2）磁表面存储器的记录方式
例 NRZ1 的读出代码波形
数据序列 0 1 1 0 0 1 0
驱动电流 磁通变化 感应电势
《计算机组成原理》
第08讲 第4章 存储器（4.3-4.4）
主讲人：李淑芝
第4章 存 储 器
4.1 概述 4.2 主存储器
4.2.1 概述 4.2.2 半导体存储芯片简介 4.2.3 随机存取存储器 4.2.4 只读存储器 4.2.5 存储器与CPU连接 4.2.6 存储器的校验 4.2.7 提高访存速度的措施
一般每块可取 4 至 8 个字 块长取一个存取周期内从主存调出的信息长度
CRAY_1 IBM 370/168
16体交叉 4体交叉
块长取 16 个存储字 块长取 4 个存储字 （64位×4 = 256位）
（2）Cache 的工作原理
Cache 的命中率有关计算 在一个程序执行期间，设NC为访问Cache的总 命中次数， Nm为访问主存的总次数，则命中率 h= NC /（ NC+ Nm）
…
…
…
…
…
2 －1
c-r
标记 字块 2c－2 标记 字块 2c－1 主存地址
…
主存字块标记
组地址
字块内地址
b位
q = c－r 位 s=t+r 位 m位
+1 字块2 2cc--rr+1 字块
…
i = j mod Q
直接映象 全相联映象
字块2m－1
某一主存块 j 按模 Q 映射到 缓存 的第 i 组中的 任一块
4.4.1 概述
（1）特点
记录密度
存储容量 平均寻址时间 辅存的速度 数据传输率 误码率
不直接与 CPU 交换信息
道密度 Dt 位密度 Db
（2）磁表面存储器的技术指标（自学问题1）
C=n×k×s 寻道时间 + 等待时间 寻址时间 磁头读写时间 Dr = D × V 出错信息位数与读出信息的总位数之比
本课 学习
4.3 高速缓冲存储器 4.4 辅助存储器
教学要求
教学目标：掌握Cache高速缓冲存储
器工作原理、三种地址映射方法、替 换策略。
重点：Cache—主存地址映射方法。 难点：组相联Cache-主存地址映射。
复习旧课
存储器的读写速度会很大程度上影响
整机的效率，有哪些措施可以提高访 存速度呢？
0
0 1
字块 0 字块 1
……
……
1
~
2 －1
n位 m位 主存块号 M块
m
~
字块 M－1 b位 块内地址 B个字
2c－1
~ ~
c位
~ ~
字块 C－1
b位
缓存块号 块内地址 C块 B个字
主存和缓存按块存储
块的大小相同
B 为块长
（2）Cache 的工作原理
命中与未命中 缓存共有 C 块 主存共有 M 块 M >> C 命中
主存块 调入 缓存
主存块与缓存块 建立 了对应关系
用 标记记录 与某缓存块建立了对应关系的 主存块块号
未命中 主存块 未调入 缓存 主存块与缓存块 未建立 对应关系
（2）Cache 的工作原理
Cache 的命中率 CPU 欲访问的信息在 Cache 中的 比率
命中率 与 Cache 的 容量 与 块长 有关
音圈 电机
测 速
输 出
（2）硬磁盘存储器结构 磁盘控制器
接受主机发来的命令，转换成磁盘驱动器控制命令 实现主机和驱动器之间的数据格式转换 控制磁盘驱动器读写
磁盘控制器 是 对主机 通过总线 主机与磁盘驱动器之间的 接口 对硬盘（设备）
盘片
由硬质铝合金材料制成
4.4.3 硬磁盘存储器
例4.7 假设CPU执行某段程序时，共访问Cache命
中2000次，访问主存50次。已知Cache的存取周期 为50 ns，主存的存取周期为200ns。求Cache –主 存系统的命中率、效率和平均访问时间。 解：① Cache的命中率为： 2000 /（2000+50） = 0.97 ② 由题可知，访问主存的时间是访问Cache时 间的4倍（200/50=4）。 设访问Cache的时间为t ，访问主存的时间为4t， 访问效率为e，则e=访问Cache时间/平均访问时 间×100%=t /（0.97 ×t+（1-0.97） ×4t ） ×100%=91.7% ③平均访问时间为： 50ns ×0.97+200ns ×（1-0.97）=54.5ns
CPU
（4）Cache 的读写 操作 读
Y
开始 CPU发出访问地址 命中？
N
Cache满？
Y
N
访问Cache 取出信息送CPU 访问主存 取出信息送CPU
将新的主存块 调入Cache中
执行替换算法 腾出空位
结束
写
Cache 和主存的一致性
（5）Cache 的改进 增加 Cache 的级数
片载（片内）Cache 片外 Cache
4.3.3 替换算法
（1）先进先出 （ FIFO ）算法
（2）近期最少使用法（ LRU）算法
小结 成本高 不灵活
直接
某一 主存块 只能固定 映射到 某一 缓存块
某一 主存块 能 映射到 任一 缓存块 某一 主存块 能 映射到 某一 缓存 组 中的 任 一块
全相联
组相联
4.4 辅助存储器（学生带着问题自学）
4.4 辅助存储器（学生带着问题自学）
4.4.2 磁记录原理和记录方式
（1）磁记录原理（自学问题2） 写
写线圈 I 铁芯 磁通 写线圈 I
磁层
N S 载磁体 S N
局部磁化单元
局部磁化单元
写入“0”
写入“1”
4.4.2 磁记录原理和记录方式
（1）磁记录原理（自学问题2） 读线圈 读线圈 读
铁芯
磁通
否
≠ 主存地址
… …
不命中
每个缓存块 i 可以和 若干 个 主存块 对应 每个主存块 j 只能和 一 个 缓存块 对应
4.3.2 Cache—主存地址映射
（2）全相联映象
Cache 存储器 m = t+c
标记
标记
主存储器
字块0 字块1 …
字块0
字块1 …
标记 主存地址
字块2c－1 字块2c－1
… 字块2m－1 字块内地址
（3）硬磁盘存储器的发展动向（自学问题3）
半导体盘 提高磁盘记录密度 提高磁盘的数据传输率和缩短平均存取时间
采用磁盘阵列RAID
（4）硬磁盘的磁道记录格式
定长记录格式 不定长记录格式
4.4.4 软磁盘存储器
（1）概述
硬盘
速度 高
软盘
低
磁头
固定、Hale Waihona Puke Baidu动
浮动
活动
接触盘片 可换盘片 低
（3）Cache 的基本结构
地址总线
主存地址
由 CPU 完成
访问主 存替换 主 Cache Cache 替换机构
块号
块内地址
N
可装进？
N
命中？
存
主存 主存Cache Cache 地址映象 地址映象 变换机构 变换机构
访问主存装入Cache
Y
Cache 存储体
Y
Cache地址
块号 块内地址
直接通路
数据总线
全国硕士研究生入学考试题：
某计算机的Cache共有16块，采用2路组相 联映射方式（即每组2 块）。每个主存块大 小为32字节，按字节编址。主存129号单元所 在主存块应装入到的Cache 组号是: A． 0 B． 2 C． 4 D． 6
答案：C
例4.8 假设主存容量为512KB，Cache容量为4KB，每个字块为
例4.10
假设Cache的工作速度是主存的5倍，且 Cache被访问命中的概率为95%，则采用 Cache后，存储器性能提高多少？
解：设 Cache的存取周期为t，主存的存取周期为 5t，则系统的平均访问时间为： ta=0.95 ×t+0.05 ×5t=1.5t 性能为原来的5t / 1.5t =3.33倍，即提高了2.33倍。 问题8：相联存储 器在Cache中有什 么作用？
16个字，每个字32位。 （1）Cache地址有多少位？可容纳多少块？ （2）主存地址有多少位？可容纳多少块？ （3）在直接映射方式下，主存的第几块映射到Cache中的第5块 （设起始字块为第1块）？ （4）画出直接映射方式下主存地址字段中各段位数。 解：（1）因Cache容量为4KB（212=4K）， Cache地址12位。 由于每字32位，则Cache共有4KB/4B=1K字。因每个字块16个 字，故Cache中有1K/16=64块。 （2）据主存容量为512KB（ 219=512K），主存地址为19位。 由于每字32位，则主存共有512KB/4B=128K字。因每个字块 16个字，故主存中共有128K/16=8192块。 （3）在直接映射方式下，由于Cache共有64块，主存有8192 块，因此主存的5, 64+5, 2*64+5，。。。，213-64+5块能映射 到Cache的第5块中 （4）直接映射下，主存地址段分配： 标记7 缓存块6 块内6 缓存64块，故缓存地址6位，字块内地址6位，标记为19-12=7
（2）编码的组成
循环冗余校验码由k位信息位，加上R位的校验 码组成。
4.4.6 循环冗余校验码（自学问题4）
（3）生成多项式
由k位信息码如何生成R位的校验码的关键在于生 成多项式，这个多项式是编码方程和解码方程共 同约定的。 编码方程将信息码的多项式除以生成多项式，将 得到余数多项式作为校验码，解码方程收到的信 息除以生成多项式，如果余数为0，则认为没有 错误。如果不为0，余数则作为确定错误位置的 依据。 生成多项式必须具备以下条件：最高位和最低位 均为1。数据发生错误时，余数不为0，对余数补 0 后，继续做按位除，余数循环出现，这也是循 环冗余校验中循环一词的来源。
设tC为命中时的Cache访问时间， tm为未命中 时的主存访问时间，1- h为未命中率，则Cache – 主存系统的平均访问时间 ta= h tC +（ 1- h ）tm
用e表示访问效率，e = tC / ta ×100% = tC / （h tC +（ 1- h ）tm ） ×100% ，可见，命中率越接 近1越好。
引入新课
现代计算机系统提高访存速度的主要
技术？
4.3 高速缓冲存储器
4.3.1 概述
（1）问题的提出
避免 CPU ―空等” 现象
CPU 和主存（DRAM）的速度差异
CPU 缓存
容量小 速度高
主存
容量大 速度低
程序访问的局部性原理
（2）Cache 的工作原理
主存和缓存的编址
主存储器 主存块号 标记 Cache 缓存块号 字块 0 字块 1
采用磁性介质
不可擦写
可擦写
（2）光盘的存储原理
只读型和只写一次型 热作用（物理或化学变化）
可擦写光盘
热磁效应
4.4.6 循环冗余校验码（自学问题4）
（1）多项式
一个二进制数可以以一个多项式来表示。
如1011 表示为多项式X3+X1+X0，X并不表示 未 知数这个概念，如果把这里的X替换成2，这个 多项式的值是该数的值。 从这个转换可以看出多项式最高次幂为n，则转 换为二进制数有n+1 位。
盘片 价格 环境
固定盘、盘组 大部分不可换 高 苛刻
4.4.4 软磁盘存储器
（2）软盘片 由聚酯薄膜制成
保护套 主轴孔
实际的软盘片 读/写磁头访问槽 写保护口 衬里/清洁材料
4.4.5 光盘存储器
（1）概述
采用光存储技术
第一代光存储技术 第二代光存储技术
利用激光写入和读出 采用非磁性介质
统一缓存和分开缓存
指令 Cache 数据 Cache
与主存结构有关 与指令执行的控制方式有关
Pentium 8K 指令 Cache
是否流水
8K 数据 Cache
PowerPC620
32K 指令 Cache
32K 数据 Cache
4.3.2 Cache—主存地址映射
（1）直接映象
i = j mod C
同步脉冲 读出代码
4.4.3 硬磁盘存储器
（1）硬磁盘存储器的类型
固定磁头和移动磁头
可换盘和固定盘
（2）硬磁盘存储器结构
主 机 磁 盘 控 制 器 磁 盘 驱 动 器 盘 片
（2）硬磁盘存储器结构
磁盘驱动器
主轴
磁盘
定位驱动
主轴
数据控制
磁头
磁 盘 组
读写臂 传动机构 由磁盘控制 器送来的目 标磁道信号 位置检测 放 模拟控制 定位驱动 大 闭环自动控制系统
主存字块标记
m=t+c位 b位 主存 中的 任一块 可以映象到 缓存 中的 任一块
4.3.2 Cache—主存地址映射
（3）组相联映象
组 0 1
Cache 共 Q 组，每组内两块（r = 1)
标记 标记 字块 0 字块 2 标记 标记 字块 1 字块 3
主存储器
字块0
字块1 字块2c-r －1 字块2c-r 字块2c-r + 1
t位 Cache存储体 0 标记 * 1 标记
字块 0 字块 1
主存储体 字块0 字块1
…
比较器（t位）
C－1 标记 字块 2c－
1 主存字 块标记 t位 Cache 字块 字块地址 内地址 c位 m位 b位
…
字块2c－1 字块2c 字块2c +1
字块2c+1－1 字块2c+1 字块2m－1
=
有效位=1？ 是 命中
N S S N
f
e
运动方向
f
e
运动方向
s t 读出 ―0‖ 读出 “1”
s t
（2）磁表面存储器的记录方式
位周期
数据序列
T 0
1
1
1
0
0
0
1
0
RZ NRZ NRZ1 PM FM MFM
（2）磁表面存储器的记录方式
例 NRZ1 的读出代码波形
数据序列 0 1 1 0 0 1 0
驱动电流 磁通变化 感应电势
《计算机组成原理》
第08讲 第4章 存储器（4.3-4.4）
主讲人：李淑芝
第4章 存 储 器
4.1 概述 4.2 主存储器
4.2.1 概述 4.2.2 半导体存储芯片简介 4.2.3 随机存取存储器 4.2.4 只读存储器 4.2.5 存储器与CPU连接 4.2.6 存储器的校验 4.2.7 提高访存速度的措施
一般每块可取 4 至 8 个字 块长取一个存取周期内从主存调出的信息长度
CRAY_1 IBM 370/168
16体交叉 4体交叉
块长取 16 个存储字 块长取 4 个存储字 （64位×4 = 256位）
（2）Cache 的工作原理
Cache 的命中率有关计算 在一个程序执行期间，设NC为访问Cache的总 命中次数， Nm为访问主存的总次数，则命中率 h= NC /（ NC+ Nm）
…
…
…
…
…
2 －1
c-r
标记 字块 2c－2 标记 字块 2c－1 主存地址
…
主存字块标记
组地址
字块内地址
b位
q = c－r 位 s=t+r 位 m位
+1 字块2 2cc--rr+1 字块
…
i = j mod Q
直接映象 全相联映象
字块2m－1
某一主存块 j 按模 Q 映射到 缓存 的第 i 组中的 任一块
4.4.1 概述
（1）特点
记录密度
存储容量 平均寻址时间 辅存的速度 数据传输率 误码率
不直接与 CPU 交换信息
道密度 Dt 位密度 Db
（2）磁表面存储器的技术指标（自学问题1）
C=n×k×s 寻道时间 + 等待时间 寻址时间 磁头读写时间 Dr = D × V 出错信息位数与读出信息的总位数之比
本课 学习
4.3 高速缓冲存储器 4.4 辅助存储器
教学要求
教学目标：掌握Cache高速缓冲存储
器工作原理、三种地址映射方法、替 换策略。
重点：Cache—主存地址映射方法。 难点：组相联Cache-主存地址映射。
复习旧课
存储器的读写速度会很大程度上影响
整机的效率，有哪些措施可以提高访 存速度呢？
0
0 1
字块 0 字块 1
……
……
1
~
2 －1
n位 m位 主存块号 M块
m
~
字块 M－1 b位 块内地址 B个字
2c－1
~ ~
c位
~ ~
字块 C－1
b位
缓存块号 块内地址 C块 B个字
主存和缓存按块存储
块的大小相同
B 为块长
（2）Cache 的工作原理
命中与未命中 缓存共有 C 块 主存共有 M 块 M >> C 命中
主存块 调入 缓存
主存块与缓存块 建立 了对应关系
用 标记记录 与某缓存块建立了对应关系的 主存块块号
未命中 主存块 未调入 缓存 主存块与缓存块 未建立 对应关系
（2）Cache 的工作原理
Cache 的命中率 CPU 欲访问的信息在 Cache 中的 比率
命中率 与 Cache 的 容量 与 块长 有关
音圈 电机
测 速
输 出
（2）硬磁盘存储器结构 磁盘控制器
接受主机发来的命令，转换成磁盘驱动器控制命令 实现主机和驱动器之间的数据格式转换 控制磁盘驱动器读写
磁盘控制器 是 对主机 通过总线 主机与磁盘驱动器之间的 接口 对硬盘（设备）
盘片
由硬质铝合金材料制成
4.4.3 硬磁盘存储器
例4.7 假设CPU执行某段程序时，共访问Cache命
中2000次，访问主存50次。已知Cache的存取周期 为50 ns，主存的存取周期为200ns。求Cache –主 存系统的命中率、效率和平均访问时间。 解：① Cache的命中率为： 2000 /（2000+50） = 0.97 ② 由题可知，访问主存的时间是访问Cache时 间的4倍（200/50=4）。 设访问Cache的时间为t ，访问主存的时间为4t， 访问效率为e，则e=访问Cache时间/平均访问时 间×100%=t /（0.97 ×t+（1-0.97） ×4t ） ×100%=91.7% ③平均访问时间为： 50ns ×0.97+200ns ×（1-0.97）=54.5ns
CPU
（4）Cache 的读写 操作 读
Y
开始 CPU发出访问地址 命中？
N
Cache满？
Y
N
访问Cache 取出信息送CPU 访问主存 取出信息送CPU
将新的主存块 调入Cache中
执行替换算法 腾出空位
结束
写
Cache 和主存的一致性
（5）Cache 的改进 增加 Cache 的级数
片载（片内）Cache 片外 Cache
4.3.3 替换算法
（1）先进先出 （ FIFO ）算法
（2）近期最少使用法（ LRU）算法
小结 成本高 不灵活
直接
某一 主存块 只能固定 映射到 某一 缓存块
某一 主存块 能 映射到 任一 缓存块 某一 主存块 能 映射到 某一 缓存 组 中的 任 一块
全相联
组相联
4.4 辅助存储器（学生带着问题自学）
4.4 辅助存储器（学生带着问题自学）
4.4.2 磁记录原理和记录方式
（1）磁记录原理（自学问题2） 写
写线圈 I 铁芯 磁通 写线圈 I
磁层
N S 载磁体 S N
局部磁化单元
局部磁化单元
写入“0”
写入“1”
4.4.2 磁记录原理和记录方式
（1）磁记录原理（自学问题2） 读线圈 读线圈 读
铁芯
磁通
否
≠ 主存地址
… …
不命中
每个缓存块 i 可以和 若干 个 主存块 对应 每个主存块 j 只能和 一 个 缓存块 对应
4.3.2 Cache—主存地址映射
（2）全相联映象
Cache 存储器 m = t+c
标记
标记
主存储器
字块0 字块1 …
字块0
字块1 …
标记 主存地址
字块2c－1 字块2c－1
… 字块2m－1 字块内地址
（3）硬磁盘存储器的发展动向（自学问题3）
半导体盘 提高磁盘记录密度 提高磁盘的数据传输率和缩短平均存取时间
采用磁盘阵列RAID
（4）硬磁盘的磁道记录格式
定长记录格式 不定长记录格式
4.4.4 软磁盘存储器
（1）概述
硬盘
速度 高
软盘
低
磁头
固定、Hale Waihona Puke Baidu动
浮动
活动
接触盘片 可换盘片 低
（3）Cache 的基本结构
地址总线
主存地址
由 CPU 完成
访问主 存替换 主 Cache Cache 替换机构
块号
块内地址
N
可装进？
N
命中？
存
主存 主存Cache Cache 地址映象 地址映象 变换机构 变换机构
访问主存装入Cache
Y
Cache 存储体
Y
Cache地址
块号 块内地址
直接通路
数据总线
全国硕士研究生入学考试题：
某计算机的Cache共有16块，采用2路组相 联映射方式（即每组2 块）。每个主存块大 小为32字节，按字节编址。主存129号单元所 在主存块应装入到的Cache 组号是: A． 0 B． 2 C． 4 D． 6
答案：C
例4.8 假设主存容量为512KB，Cache容量为4KB，每个字块为
例4.10
假设Cache的工作速度是主存的5倍，且 Cache被访问命中的概率为95%，则采用 Cache后，存储器性能提高多少？
解：设 Cache的存取周期为t，主存的存取周期为 5t，则系统的平均访问时间为： ta=0.95 ×t+0.05 ×5t=1.5t 性能为原来的5t / 1.5t =3.33倍，即提高了2.33倍。 问题8：相联存储 器在Cache中有什 么作用？
16个字，每个字32位。 （1）Cache地址有多少位？可容纳多少块？ （2）主存地址有多少位？可容纳多少块？ （3）在直接映射方式下，主存的第几块映射到Cache中的第5块 （设起始字块为第1块）？ （4）画出直接映射方式下主存地址字段中各段位数。 解：（1）因Cache容量为4KB（212=4K）， Cache地址12位。 由于每字32位，则Cache共有4KB/4B=1K字。因每个字块16个 字，故Cache中有1K/16=64块。 （2）据主存容量为512KB（ 219=512K），主存地址为19位。 由于每字32位，则主存共有512KB/4B=128K字。因每个字块 16个字，故主存中共有128K/16=8192块。 （3）在直接映射方式下，由于Cache共有64块，主存有8192 块，因此主存的5, 64+5, 2*64+5，。。。，213-64+5块能映射 到Cache的第5块中 （4）直接映射下，主存地址段分配： 标记7 缓存块6 块内6 缓存64块，故缓存地址6位，字块内地址6位，标记为19-12=7
（2）编码的组成
循环冗余校验码由k位信息位，加上R位的校验 码组成。
4.4.6 循环冗余校验码（自学问题4）
（3）生成多项式
由k位信息码如何生成R位的校验码的关键在于生 成多项式，这个多项式是编码方程和解码方程共 同约定的。 编码方程将信息码的多项式除以生成多项式，将 得到余数多项式作为校验码，解码方程收到的信 息除以生成多项式，如果余数为0，则认为没有 错误。如果不为0，余数则作为确定错误位置的 依据。 生成多项式必须具备以下条件：最高位和最低位 均为1。数据发生错误时，余数不为0，对余数补 0 后，继续做按位除，余数循环出现，这也是循 环冗余校验中循环一词的来源。
设tC为命中时的Cache访问时间， tm为未命中 时的主存访问时间，1- h为未命中率，则Cache – 主存系统的平均访问时间 ta= h tC +（ 1- h ）tm
用e表示访问效率，e = tC / ta ×100% = tC / （h tC +（ 1- h ）tm ） ×100% ，可见，命中率越接 近1越好。
引入新课
现代计算机系统提高访存速度的主要
技术？
4.3 高速缓冲存储器
4.3.1 概述
（1）问题的提出
避免 CPU ―空等” 现象
CPU 和主存（DRAM）的速度差异
CPU 缓存
容量小 速度高
主存
容量大 速度低
程序访问的局部性原理
（2）Cache 的工作原理
主存和缓存的编址
主存储器 主存块号 标记 Cache 缓存块号 字块 0 字块 1
采用磁性介质
不可擦写
可擦写
（2）光盘的存储原理
只读型和只写一次型 热作用（物理或化学变化）
可擦写光盘
热磁效应
4.4.6 循环冗余校验码（自学问题4）
（1）多项式
一个二进制数可以以一个多项式来表示。
如1011 表示为多项式X3+X1+X0，X并不表示 未 知数这个概念，如果把这里的X替换成2，这个 多项式的值是该数的值。 从这个转换可以看出多项式最高次幂为n，则转 换为二进制数有n+1 位。
盘片 价格 环境
固定盘、盘组 大部分不可换 高 苛刻
4.4.4 软磁盘存储器
（2）软盘片 由聚酯薄膜制成
保护套 主轴孔
实际的软盘片 读/写磁头访问槽 写保护口 衬里/清洁材料
4.4.5 光盘存储器
（1）概述
采用光存储技术
第一代光存储技术 第二代光存储技术
利用激光写入和读出 采用非磁性介质
统一缓存和分开缓存
指令 Cache 数据 Cache
与主存结构有关 与指令执行的控制方式有关
Pentium 8K 指令 Cache
是否流水
8K 数据 Cache
PowerPC620
32K 指令 Cache
32K 数据 Cache
4.3.2 Cache—主存地址映射
（1）直接映象
i = j mod C
同步脉冲 读出代码
4.4.3 硬磁盘存储器
（1）硬磁盘存储器的类型
固定磁头和移动磁头
可换盘和固定盘
（2）硬磁盘存储器结构
主 机 磁 盘 控 制 器 磁 盘 驱 动 器 盘 片
（2）硬磁盘存储器结构
磁盘驱动器
主轴
磁盘
定位驱动
主轴
数据控制
磁头
磁 盘 组
读写臂 传动机构 由磁盘控制 器送来的目 标磁道信号 位置检测 放 模拟控制 定位驱动 大 闭环自动控制系统
主存字块标记
m=t+c位 b位 主存 中的 任一块 可以映象到 缓存 中的 任一块
4.3.2 Cache—主存地址映射
（3）组相联映象
组 0 1
Cache 共 Q 组，每组内两块（r = 1)
标记 标记 字块 0 字块 2 标记 标记 字块 1 字块 3
主存储器
字块0
字块1 字块2c-r －1 字块2c-r 字块2c-r + 1
t位 Cache存储体 0 标记 * 1 标记
字块 0 字块 1
主存储体 字块0 字块1
…
比较器（t位）
C－1 标记 字块 2c－
1 主存字 块标记 t位 Cache 字块 字块地址 内地址 c位 m位 b位
…
字块2c－1 字块2c 字块2c +1
字块2c+1－1 字块2c+1 字块2m－1
=
有效位=1？ 是 命中