2018-2019-1 20165325 《信息安全系統設計基礎》第五周學習總結

1、存儲技術

存儲器可分為易失性存儲器和非易失性存儲器，易失性存儲器就是在關閉計算機或者突然性、意外性關閉計算機的時候，裏面的數據會丟失，就像內存。非易失性存儲器在上面的情況下數據不會丟失，像硬盤等外存。

（1）易失性存儲器

SRAM和DRAM都是易失性存儲器，按照存儲信息的不同，隨機存儲器分為靜態隨機存儲器（Static RAM,SRAM)和動態隨機存儲器（Dynamic RAM,DRAM)。

靜態存儲單元（SRAM）：　　

●存儲原理：由觸發器存儲數據

●優點：速度快、使用簡單、不需刷新、靜態功耗極低；常用作Cache

●缺點：元件數多、集成度低、運行功耗大

動態存儲單元（DRAM）：

●存貯原理：利用MOS管柵極電容可以存儲電荷的原理，需刷新（早期：三管基本單元；現在：單管基本單元）

●優點： 集成度遠高於SRAM、功耗低，價格也低

●缺點：因需刷新而使外圍電路復雜；刷新也使存取速度較DRAM慢，所以在計算機中，SRAM常用於作主存儲器。

（2）非易失性存儲器（ROM）/只讀存儲

可編程ROM（PROM）：只能被編程一次。

可擦寫可編程ROM（EPROM）：紫外線光照射過窗口，EPROM就被清除為0，被擦除和重編程的次數為1000次。

電子可擦除ROM（EEPROM）：不需要一個物理上獨立的編程設備，因此可以直接在印制電路卡上編程，能夠編程的次數為10^5。

閃存：基於EEPROM，為大量的電子設備提供快速而持久的非易失性存儲。

2、磁盤

（1）磁盤的構造

磁頭位於每個磁盤片的表面上，磁頭與磁臂相連，磁臂能將所有磁頭作為一個整體而一起移動，磁盤片的表面被邏輯地劃分成圓形磁道(track)，磁道再進一步劃分為扇區。位於同一磁臂位置的磁道集合形成了柱面(cylinder)，每個磁盤驅動器都有數千個同心柱面，每個磁道可能包括數百個扇區。常用磁盤驅動器的存儲容量是按GB來計算的。

（2）磁盤容量：一個磁盤上可以記錄的最大位數稱為它的最大容量/容量。

決定因素有：

（a）記錄密度：磁道一英寸的段可以放入的位數。

（b）磁道密度：從盤片中心出發半徑上一英寸的段內可以有的磁道數。

（c）面密度：記錄密度與磁道密度的乘積。

公式：

磁盤容量=字節數/扇區 * 平均盤區數/磁道 * 磁道數/表面 * 表面數/盤片 * 盤片數/磁盤

3、總線

按照計算機所傳輸的信息種類，計算機的總線可以劃分為:

• 數據總線

• 控制總線

• 地址總線

按照CPU內外來分類：

• 系統總線

• 存儲總線

• I/O總線

4、讀寫事務

（1）讀:主存到CPU

（2）寫:CPU到主存

5、程序數據引用的局部性

（1）讀:主存到CPU

（2）寫:CPU到主存

6、存儲器層次結構中心思想：每層存儲設備都是下一層的“緩存”

對於每個k，位於k層的更快更小的存儲設備作為位於k+1層的更慢更大的存儲設備的緩存。即層次結構中的每一層都緩存來自較低一層的數據對象。而數據總是以塊大小為傳送單元(transfer unit)在第k層和第k+1層之間來回復制的。

例：

解析：存儲器層次結構的每一層都緩存來自較低一層的數據。緩存存儲器是分塊的，數據總是以塊為基本單位在每一層之間傳遞，塊的大小只在相互傳遞的兩層之間相同

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