《CSAPP》 6.1 存盤技術
文章目錄
- 1、隨機訪問存盤器
- 1) RAM分類
- 2) 記憶體模塊
- 3) 讀事務和寫事務
- 2、磁盤存盤
- 1) 邏輯磁盤塊
- 2) 訪問磁盤
- 3、固態硬碟
- 1) 固態硬碟淺析
- 2) 固態盤為什么快
- 小知識
- 參考
1、隨機訪問存盤器
1) RAM分類
- 分為靜態的（SRAM）和動態的（DRAM），
SRAM更貴更快更穩定，主要用于高速快取暫存器，DRAM主要用于主存和圖形系統的幀緩沖區，
2) 記憶體模塊
- DRAM芯片封裝在記憶體模塊中，多個記憶體模塊連接到記憶體控制器能夠聚合成主存，
- 斷電，RAM的資訊會丟失，從而有非易失性存盤器如閃存，ROM，其中ROM也分為很多種，
存盤在ROM設備中的程式稱為韌體，當通電后，就會運行存盤在ROM中的韌體，如BIOS例程就是在韌體中，
3) 讀事務和寫事務
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讀事務
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寫事務：即從CPU傳資料到主存，
2、磁盤存盤
1) 邏輯磁盤塊
- 邏輯磁盤塊即（盤面，磁道，扇區）的三元組，磁盤中的硬體，磁盤控制器維護著邏輯塊號和實際磁盤扇區之間的映射關系，
- 采用邏輯磁盤塊的好處是對作業系統隱藏了具體的磁盤資訊，因為磁盤又是盤面，扇區，磁道等復雜的東西，作業系統不需要管這些，所以只需要用邏輯磁盤塊進行磁盤的訪問就可以了，具體的操作定位交給磁盤控制器，
2) 訪問磁盤
- CPU用記憶體映射I/O的技術來向I/O設備發射命令，
- 采用DMA（直接記憶體訪問）進行資料傳輸，可以有效的避免讓CPU等待造成的大量浪費，
即CPU發送一個訪問請求，然后磁盤就去找到資料并通過I/O總線將資料用DMA方式交給主存，與此同時CPU去做其他的事情，不用等待這個資料，當資料讀取到主存后，磁盤控制器會給CPU發送一個中斷信號（就是發射一個信號到CPU芯片的外部引腳上），然后CPU再回應中斷去執行對應的作業，
3、固態硬碟
1) 固態硬碟淺析
- 固態硬碟（Solid State Disk，SSD）是一種基于閃存的存盤技術，
（閃存就是一類非易失性的存盤器，基于EEPROM，即就是斷電了它的資訊不會丟失，就像ROM那樣，它為大量的電子設備提供快速持久的非易失性存盤，手機、相機等都用，）
注意：讀固態硬碟比寫要快， - 為什么寫要慢一些呢？
資料是以頁為單位讀寫的，只有在一頁所屬的塊被擦除后才能寫資料，如果要寫資料到某頁，擦除塊需要時間，并且要把這些原有的資料復制到新的塊，這里又要時間，
2) 固態盤為什么快
- 我們常說固態盤快，那么是為什么呢？
SSD由半導體存盤器構成，沒有移動的部件，不像傳統的磁盤是旋轉讀取資料，SSD不需要移動，并且能耗更低，也更結實，
小知識
訪問資料的速度：CPU暫存器 > 高速快取 > 主存 > 磁盤
有更好的區域性的程式往往運行得更快，
高速快取存盤器是作為CPU和主存之間的快取區域，對應用程式性能的影響最大，
參考
《深入理解計算機系統》第6章.存盤器層次結構
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