内存访问时间
❶ 假定一个将页表放在内存的分页系统,如果一次内存访问用200ns,访问一页内存需要多少时间
访问一页内存的时间为:200ns+200ns=400ns
❷ MMU和TLB
1. MMU是硬件。
2. TLB:Translate lookside buffer, 是MMU的一部分,也是硬件。
3. TLB 里面存放的是页表的缓存。页表本来是放在内存里的。但是对于常用的或刚刚用到的页,会被放进TLB暂存, 这样MMU拿到虚拟地址,可以直接在TLB里匹配到物理地址,不用去访问内存里的页表,速度快。
4. 其实TLB也就是一些寄存器,比如32个等,每个TLB寄存器里面存放一个内存页面信息(page),包含: 有效位,虚页面号,修改位,保护码,和页面所在的物理页面号。 它们和页面表中的表项一一对应。
5. 当一个虚地址被送到MMU翻译时,硬件首先把它和TLB中的所有条目同时(并行地)进行比较,如果它的虚页号在TLB中,并且访问没有违反保护位,它的页面会直接从TLB中取出而不去访问页表,如虚页面号在TLB但当前指令试图写一个只读的页面,这时将产生一个缺页异常,与直接访问页表时相同。如MMU发现在TLB中没有命中,它将随即进行一次常规的页表查找,然后从TLB中淘汰一个条目并把它替换为刚刚找到的页表项。因此如果这个页面很快再被用到的话,第二次访问时它就能在TLB中直接找到。在一个TLB 条目被淘汰时,被修改的位被复制回在内存中的页表项,其它的值则已经在那里了。当TLB从页表装入时,所有的域都从内存中取得。必须明确在分页机制中,TLB中的数据和页表中的数据的相关性,不是由处理器进行维护,而是必须由操作系统来维护,高速缓存的刷新是通过装入处理器(80386)中的寄存器CR3来完成的。(见刷新机制flush_tlb())这里要还提到命中率,即一个页面在TLB中找到的概率。一般来说TLB的尺寸大可增加命中率,但会增加成本和软件的管理。所以一般都采用8--64个条目的数量。假如命中率是0.85,访问内存时间是120纳秒,访TLB时间是15纳秒。那么访问时间是:0.85*(15)+(1-0.85)*(15+120)=136.35纳秒。
❸ 内存周期是什么意思内存刷新周期 存取周期
顺序方式组织模式,则数据带宽为640mb/s;交叉存储,则带宽为500mb/s
❹ 硬盘和内存它们各有什么性能指标
硬盘的性能指标:
一、容量
作为计算机系统的数据存储器,容量是硬盘最主要的参数。
硬盘的容量以兆字节(MB)或千兆字节(GB)为单位,1GB=1024MB。但硬盘厂商在标称硬盘容量时通常取1G=1000MB,因此我们在BIOS中或在格式化硬盘时看到的容量会比厂家的标称值要小。
二、转速
转速(Rotationl Speed 或Spindle speed),是硬盘内电机主轴的旋转速度,也就是硬盘盘片在一分钟内所能完成的最大转数。转速的快慢是标示硬盘档次的重要参数之一,它是决定硬盘内部传输率的关键因素之一,在很大程度上直接影响到硬盘的速度。
三、平均访问时间
平均访问时间(Average Access Time)是指磁头从起始位置到达目标磁道位置,并且从目标磁道上找到要读写的数据扇区所需的时间。
内存条性能的主要技术指标是:
一、速度
内存条的速度一般用存取一次数据的时间(单位一般用ns)来作为性能指标,时间越短,速度就越快。普通内存速度只能达到70ns~80ns,EDO内存速度可达到60ns,而SDRAM内存速度则已达到7ns。
二、容量
内存条容量大小有多种规格,早期的30线内存条有256K、1M、4M、8M多种容量,72线的EDO内存则多为4M、8M、16M,而168线的SDRAM内存大多为16M、32M、64M、128MB容量,甚至更高。图5-1是一款独特的64MB内存条。
三、奇偶校验
为检验存取数据是否准确无误,内存条中每8位容量能配备1位作为奇偶校验位,并配合主板的奇偶校验电路对存取的数据进行正确校验。不过,而在实际使用中有无奇偶校验位,对系统性能并没有什么影响,所以目前大多数内存条上已不再加装校验芯片。
(4)内存访问时间扩展阅读:
硬盘分为固态硬盘、机械硬盘。
区别如下:
1、工作原理不同:
固态硬盘是以半导体状态做记忆介质,机械硬盘是以磁做记忆介质的。
2、读写速度差别很大:
由于固态硬盘是半导体做记忆介质的,所以比机械硬盘的读写速度快得很多。
3、安全级别相差很大:
固态硬盘是以半导体做记忆介质的,所以比机械硬盘抗震动和抗摔,完全性更高。
❺ 电脑操作系统只负责管理主存储器,而不管理辅助存储器
不是这样的。
寄存器、高速缓存、主存储器和磁盘缓存均属于操作系统存储管理的管辖范畴,掉电后它们存储的信息不再存在。固定磁盘和可移动存储介质属于设备管理的管辖范畴,它们存储的信息将被长期保存。
计算机的存储器可分成内存储器和外存储器。内存储器在程序执行期间被计算机频繁地使用,并且在一个指令周期期间是可直接访问的。外存储器要求计算机从一个外贮藏装置例如磁带或磁盘中读取信息。
(5)内存访问时间扩展阅读
访问内存的有效时间
从进程发出指定逻辑地址的访问请求,经过地址变换,到在内存中找到对应的实际物理地址单元并取出数据,所需要花费的总时间,称为内存的有效访问时间(EAT)。
假设访问一次内存的时间为t,在基本分页存储管理方式中,有效访问时间分为第一次访问内存时间(即查找页表对应的页表项所耗费的时间t)与第二次访问内存时间(即访问页表项中的物理块号与页内地址所拼接成的实际物理地址所耗费的时间t)之和: EAT = t + t = 2t;
在快表中查找到所需表项存在着命中率的问题。所谓命中率,是指使用快表并在其中成功查找到所需页面的表项的比率。
则:EAT = а×λ + (t+λ)(1-а) + t = 2t + λ - t×а;
上式中,λ表示查找快表所需要的时间,а表示命中率,t表示访问一次内存所需要的时间。
❻ 在计算机中什么是内存存取时间和存储周期
存取时间,指的是CPU读或写内存内数据的过程时间。
以读取为例,从CPU发出指令给内存时,便会要求内存取用特定地址的数据,内存响应CPU后便会将CPU所需要的数据送给CPU,一直到CPU收到数据为止,便成为一个读取的流程。
存储周期:连续启动两次读或写操作所需间隔的最小时间
内存的存取周期一般为60ns-120ns。单位以纳秒(ns)度量,换算关系1ns=10-6ms=10-9s,常见的有60ns、70ns、80ns、120ns等几种,相应在内存条上标为-6、-7、-8、-120等字样。这个数值越小,存取速度越快。
(6)内存访问时间扩展阅读
存储器的两个基本操作为“读出”与“写入”,是指将存储单元与存储寄存器(MDR)之间进行读写。存储器从接收读出命令到被读出信息稳定在MDR的输出端为止的时间间隔,称为“取数时间TA”。两次独立的存取操作之间所需最短时间称为“存储周期TMC”。半导体存储器的存取周期一般为6ns~10ns。
其中存储单元(memory location)简称“单元”。为存储器中存储一机器字或一字节的空间位置。一个存储器划分为若干存储单元,并按一定顺序编号,称为“地址”。如一存储单元存放一有独立意义的代码。即存放作为一个整体来处理或运算的一组数字,则称为“字”。
字的长度,即字所包含的位数,称为“字长”。如以字节来划分存储单元,则一机器字常须存放在几个存储单元中。存储单元中的内容一经写入,虽经反复使用,仍保持不变。如须写入新内容,则原内容被“冲掉”,而变成新写入的内容。
❼ 内存延迟83
内存延迟83是指内存访问的延迟时间,即从CPU发出内存访问命令到内存返回访问结果的时间间隔。它主要受到内存访问的类型、内存的类型、内存的时序、内存的频率、内存的布局等因素的影响。内存延迟83的值越小,表明内存访问的性能越好,可以提高CPU的运行速度。
❽ 内存越大,cpu访问内存时间越长
内存是帮助cpu快速处理各种程序进程的,而不是你说的内存越大,cpu访问内存时间越长。应该是内存越大运行程序越快。当然目前的操作系统基本只能认出3.25G的内存,多了也没用。
❾ 机器周期,存取周期一样吗
通常情况下是一样的。通常使用存取周期来确定机器周期,就是说可以认为机器周期等于存取周期。通常以存取周期作为基准时间,即内存中读取一个指令字的 最短时间作为机器周期。
机器周期:也称为CPU周期。由若干个时钟周期组成。因为在一个时钟周期下很难完成一个完整的基本操作,那么为了方便管理,通常将CPU完成一个基本的操作所用的时间规定为一个机器周期。例如:CPU通过数据总线从主存中取出一个存储单元对应的信息,所用时间即为一个机器周期。因此不要将CPU处理完一个机器字长数据所用的时间当作机器周期,两个时间是没有必然关系的。
存取周期:上面在机器周期里说道CPU从主存中取数据。实际上两个存取操作(指存取一个存储单元)所需要的时间间隔即为存取周期,而在计算机中,通常使用存取周期来确定机器周期,就是说可以认为机器周期等于存取周期。
拓展资料:
其他周期:
指令周期:CPU从取来一条指令到指令完成,所需要的时间称为指令周期。指令周期划分为四个阶段:取址周期、间址周期、执行周期、中断周期。
取址周期:是指令周期的第一个阶段。主要用来根据PC(PC中存放的是指令的地址)到主存中取指令。我们在一个特定的情况下具体说明:某某机按字节编址,指令字长32位。那么这个时候取址需要4个存取周期(即机器周期)。CPU通过数据总线从主存中取出一个存储单元对应的信息。这就是为什么指令字长要等于存储字长的整数倍,这样方便计算机取址。
时钟周期:某某CPU的处理频率为3GHz,那么该数字的倒数即为时钟周期。也称为CPU时钟周期。
❿ 内存正常读取速度是多少硬盘读取速度是多少
硬盘的读取速度没多大用处,一般机械硬盘用专业软件测得的读取速度在60-120MB/s。但这个数值没多大用处,正常使用中是达不到这个速度的。
好比用U盘向电脑传输一部电影,若电脑USB接口是2.0的,U盘也是2.0的,那么速度也就是10MB/S。若U盘是3.0的,那么速度可达到25MB/S,当电脑和U盘接口都是3.0的,那么速度更快,可到达45MB/S以上。以上数值本人亲测。至于固态硬盘,就一句话,那是相当快。一般都在200MB/S以上。所以说硬盘读取速度只能当参考。接口、文件类型等因素都会影响硬盘速度。
再说内存,平时所说的内存速度是指它的的存取速度,一般用存储器存取时间和存储周期来表示。存储器存取时间(memory access time)又称存储器访问时间,是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间。存储周期(memory cycle time)指连续启动两次独立的存储器操作(例如连续两次读操作)所需间隔的最小时间。通常,存储周期略大于存取时间,其差别与主存器的物理实现细节有关。
内存的速度一般用存取时间衡量,即每次与CPU间数据处理耗费的时间,以纳秒(ns)为单位。目前大多数SDRAM内存芯片的存取时间为5、6、7、8或10ns。可以这么说,内存主频越高,内存的速度越快。