zoukankan      html  css  js  c++  java
  • 20145318 《信息安全系统设计基础》第6.5周学习总结

    20145318 《信息安全系统设计基础》第6.5周学习总结

    教材学习内容总结

    存储技术

    随机访问存储器 RAM

    • 静态的RAM:SRAM更快也更贵,用来作为高速缓存存储器,既可以在CPU芯片上,也可在片下。

    • 动态的RAM:DRAM,用来作为主存以及图形系统的帧缓冲区。容量更大。

    SRAM和DRAM存储器的特性

    • 只要有供电,SRAM就会保持不变,与DRAM不同,它不需要刷新。SRAM的存取更快,抗干扰能力更强,代价是SRAM更贵,功耗更大。

    • 非易失性存储器ROM

    • RAM在断电后会丢失信息,ROM即使断电也能保存着信息。ROM中有的类型既可以读又可以写,但整体上称为只读存储器。

    • ROM是以它们能够被重编程的次数和进行重编程所用机制进行区分的:

    • PROM:可编程ROM,只能被编程一次。

    • EPROM:可擦写可编程ROM,能够被擦写和重编程的次数的数量级达到1000次。

    • EEPROM:电子可擦除PROM,不需要物理上独立的编程设备,可直接在印刷电路卡上编程。数量级达到10^5。

    • FLASH:闪存,基于EEPROM,为大量的电子设备提供快速而持久的非易失性存储

    • 存储在ROM设备中的程序通常称为固件,一个计算机系统通电后,会运行固件,一些系统在固件中提供了少量基本的输入和输出函数,如PC和BIOS。复杂的设备也依赖固件翻译来自CPU的I/O输入输出请求。

    访问主存

    • 数据流通过总线的共享电子电路在处理器和DRAM中来来回回。

    • 每次传送都是通过一系列步骤完成的,称为总线事务。

    • 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:一行并行的导线,能携带地址、数据和控制信号。

    • 总线分类:

      • 系统总线——连接CPU和I/O桥

      • 控制总线:控制CPU与内存以及I/O设备之间的数据。

      • 传送方式:读/写

      • 数据总线:传递数据,决定CPU所能存取的位数。

      • 总线越宽,CPU处理的能力越强。

      • 地址总线:指出内存单元的地址,决定了最大可编程的内存空间。

      • N位地址,提供2的N次方个不同地址0~2的N次方-1。

    • 存储器总线——连接I/O桥和主存

    • I/O 桥

    -  I/O桥将系统总线的电子信号翻译成存储器总线的电子信号,也将系统总线和存储器总线连接到I/O总线。
    

    磁盘存储

    • 磁盘是应用的保存大量数据的存储设备,存储数据的数量级可以到达几百到几千兆字节。

    • 从磁盘上读取的时间为毫秒级,从DRAM读比从磁盘读快10万倍,从SRAM读比磁盘快 100 万倍。

      • 磁盘构造: 磁盘有若干盘片组成,密封在容器(磁盘驱动器)内。

      • 每个盘片的两个表面称为表面,表面覆盖着磁性记录材料。表面且都有一组被称为磁道的同心圆;

      • 每个同心圆由一些间隙分隔成一组等容量磁道(通常是512字节),间隙中存储的是标识扇区的格式化位。

      • 盘片中间有一个可以旋转的主轴,使盘片以固定的旋转速率旋转。

      • 柱面:所有盘片表面到主轴中心距离相等的磁道的集合。

      • 有时,称磁盘为旋转磁盘,区别于基于闪存的固态硬盘,SSD是没有移动的部分的。

    • 磁盘容量:容量是指一个磁盘上可以记录的最大位数。

      • 决定因素: 记录密度;磁道密度;面密度(前两者乘积)。提高面密度即可提高容量。

      • 计算公式: 磁盘容量 = 字节数/扇区 * 平均盘区数/磁道 * 磁盘数/表面 * 表面数/盘片 * 盘片数/磁盘。

    • 磁盘操作: 读写通过连在传动臂一段的读写头完成;可以定位在盘面上的任何磁道上;这样的机械运动称为寻道。

      • 每个盘面对应一个读写头。所有的读写头一致行动,即在任意时刻,所有的读写都发生在同一盘面上

      • 对扇区的访问主要有三个部分:

      • 寻道:将读写头定位到包含目标扇区的磁道上。Tseek取决于它以前的位置和传动臂在盘面上的移动速度。时间通常为3——9ms。

      • 旋转:一旦读写头定位到了期望的磁道,驱动器等待目标扇区的第一个位旋转到读写头下面。平均旋转时间是最大时间(等磁盘旋转一圈)

      • 传送:驱动器开始写或者读扇区的内容;时间长短取决于旋转速度和每条磁道的扇区数目。

      • 平均时延为 Tavg=1/RPM 1/(平均扇区数/磁道)60secs/1min)

      • 访问一个磁盘扇区内容的平均时间为平均寻道时间,平均旋转延迟和平均传送时间之和。

      • 访问一个磁盘扇区的512字节的主要时间在于寻道和旋转延迟。访问时间:磁盘>DRAM>SRAM

    • 逻辑磁盘块 :操作系统是以逻辑块号为单位进行寻址操作的。

    • 将一个逻辑块号 翻译成一个(盘面、磁道、扇区)三组元组,唯一的标识了对应的物理扇区。

    • 连接到I/O设备: 设备是通过I/O总线(例如intel的PCI)连接到CPU和主存的。

      • 比系统总线和存储器总线要慢,但是可以容纳种类众多的第三方I/O设备。比如:通用串行总线;图形卡;主机总线适配器。

      • 通用串行总线控制器:一个连接到USB总线的设备的中转机构。

      • 图形卡:包括硬件和逻辑设备。

      • 主机总线适配器:将一个或多个磁盘连接到I/O线,使用的是一个特别的主机总线接口定义的通信协议。

      • 访问磁盘:DMA:直接存储器访问。

    固态磁盘

    • 固态硬盘是一种基于闪存的存储技术,一个SSD包由一个或多个闪存芯片和闪存翻译层组成,

    • 闪存芯片替代传统旋转磁盘中的机械驱动器,闪存翻译层是一个硬件/固件设备,与磁盘控制器相同,

    • 将对逻辑块的请求翻译成对底层物理设备的访问。

    • SSD顺序读比顺序写稍微快一点,但随机写比读慢一个数量级。

    • 随机读写的性能差别是由底层闪存基本属性决定的。

    参考资料

  • 相关阅读:
    使用 yo 命令行向导给 SAP UI5 应用添加一个新的视图
    SAP Fiori Elements 应用的 manifest.json 文件运行时如何被解析的
    SAP UI5 标准应用的多语言支持
    微软 Excel 365 里如何设置下拉菜单和自动高亮成指定颜色
    SAP Fiori Elements 应用里的 Title 显示的内容是从哪里来的
    本地开发好的 SAP Fiori Elements 应用,如何部署到 ABAP 服务器上?
    如何在 Cypress 测试代码中屏蔽(Suppress)来自应用代码报出的错误消息
    教你一招:让集群慢节点无处可藏
    应用架构步入“无服务器”时代 Serverless技术迎来新发展
    MySQL数据库事务隔离性的实现
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/zy1111/p/6005891.html
Copyright © 2011-2022 走看看