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第1章Cache存储器和虚拟存储器 1

1.1 Cache存储器概述 4

1.1.1Cache存储器的结构 6

1.2 Cache存储器的性能 8

1.3 Cache的组织 11

1.3.1全相联映射Cache 11

1.3.2直接映射Cache 15

1.3.3组相联Cache 19

1.3.4伪相联、Victim、 Annex和Trace Cache 23

1.4 Cache设计中要考虑的因素 25

1.4.1物理Cache和逻辑Cache 25

1.4.2 Cache电气特性 26

1.4.3 Cache一致性 26

1.4.4块大小 27

1.4.5取指策略 29

1.4.6多级Cache 30

1.4.7指令和数据Cache 32

1.4.8写Cache 33

1.5虚拟存储器和存储器管理 36

1.5.1存储器管理 36

1.5.2虚拟存储器 38

本章小结 43

习题 44

第2章 主存储器 49

2.1简介 49

2.1.1存储系统的原理和参数 50

2.1.2存储层次 54

2.2主存储器 55

2.2.1 SRAM 55

2.2.2交叉存储器 63

2.3 DRAM 64

2.3.1 DRAM时序 68

2.3.2 DRAM技术的发展 71

2.4只读存储器系列 77

2.4.1 EPROM系列 78

2.5新兴的非易失性技术 84

2.5.1铁电迟滞 86

2.5.2 MRAM——磁阻随机访问存储器 88

2.5.3双向存储器 89

本章小结 91

习题 92

第3章 二级存储器 96

3.1磁盘驱动器 97

3.2磁性和数据存储 98

3.2.1读/写头 100

3.2.2磁记录密度的极限 101

3.2.3磁盘数据记录原理 102

3.3磁盘上的数据组织 109

3.3.1磁道和扇区 110

3.3.2磁盘参数和性能 113

3.3.3 SMART技术 118

3.4安全存储和RAID系统 120

3.5固态盘 126

3.6磁带 130

3.7光学存储技术 132

3.7.1数字音频 132

3.7.2从CD中读取数据 134

3.7.3底层数据编码 138

3.7.4可记录光盘 141

3.7.5 DVD 143

3.7.6蓝光 145

本章小结 146

习题 146

第4章 输入/输出 149

4.1 I/O的基本原理 150

4.1.1外围设备寄存器寻址机制 154

4.1.2外围设备访问和总线宽度 155

4.2数据传输 158

4.2.1开环数据传输 158

4.2.2闭环数据传输 159

4.2.3缓冲数据 160

4.3 I/O策略 165

4.3.1程序控制I/O 166

4.3.2中断驱动I/O 167

4.3.3直接存储器访问 174

4.4 I/O系统的性能 176

4.5总线 177

4.5.1总线结构和拓扑 178

4.5.2总线的结构 179

4.6总线仲裁 185

4.6.1本地化仲裁和VMEbus 187

4.6.2分布式仲裁 192

4.7 PCI和PCIe总线 196

4.7.1 PCI总线 196

4.7.2 PCIe总线 203

4.7.3 CardBus、 PC卡和ExpressCard 207

4.8 SCSI和SAS接口 210

4.9串行接口总线 215

4.9.1以太网 216

4.9.2 FireWire 1394串行总线 218

4.9.3 USB 225

本章小结 232

习题 232

参考文献 237