微机原理与接口技术

1、微机原理与接口技术西安邮电大学 计算机学院范琳第三章第三章 80 x86微处理器微处理器第三章第三章 80 x86微处理器微处理器80 x86 80 x86 微处理器简介微处理器简介18086 8086 微处理器微处理器28086 8086 寄存器寄存器38086 8086 引脚功能引脚功能48086 8086 存储器组织存储器组织5第三章第三章 80 x86微处理器微处理器第三章第三章 80 x86微处理器微处理器第三章第三章 80 x86微处理器微处理器第三章第三章 80 x86微处理器微处理器芯片芯片数据总线数据总线地址总线地址总线主频主频（MHz）寻址空间寻址空间Cache808616

2、204.771MB无无808816（8）204.771MB无无386开始，才有开始，才有cachePIII32（64）3645064GB有有PD6436360064GB有有第三章第三章 80 x86微处理器微处理器Cache的引入 8028680286往前的芯片，都没有往前的芯片，都没有CacheCache，CPUCPU直接访问内存。直接访问内存。从从8038680386以后增加以后增加了了CacheCache。引入引入cache的原因：的原因： 大容量主存一般采用大容量主存一般采用DRAM，相对，相对SRAM速度慢，而速度慢，而SRAM速度快，但价格高。速度快，但价格高。 因此，在主存和因此

3、，在主存和CPU之间可设置一个速度很快而容量相之间可设置一个速度很快而容量相对较小的存储器，在其中存放对较小的存储器，在其中存放CPU当前正在使用以及一个当前正在使用以及一个较短的时间内将要使用的程序和数据，这样，可大大加快较短的时间内将要使用的程序和数据，这样，可大大加快CPU访问存储器的速度，提高机器的运行效率。访问存储器的速度，提高机器的运行效率。 第三章第三章 80 x86微处理器微处理器微处理器微处理器CPUCPU内存储器内存储器（主存）（主存）外存储器外存储器（外存）（外存）高速缓冲高速缓冲存储器存储器(Cache)(Cache)第三章第三章 80 x86微处理器微处理器CPUCP

4、U内，主板上内，主板上6MBcache6MBcache4GB4GB400400元元1TB1TB500500元元速度速度容量容量价格价格思考思考 Cache中存放的是中存放的是CPU即将访问的指令和数据，或即将访问的指令和数据，或者是访问频繁的指令和数据。者是访问频繁的指令和数据。 思考：计算机怎么知道哪些内容即将被访问？思考：计算机怎么知道哪些内容即将被访问？思考思考局部性原理局部性原理 时间局部性：时间局部性：一个数据（或指令）被访问，在不一个数据（或指令）被访问，在不久的将来，很可能被再次使用；久的将来，很可能被再次使用； 空间局部性：空间局部性：一个数据（或指令）被访问，它附一个数据（或指令）被访问，它附近的数据可能很快就会被使用。近的数据可能很快就会被使用。所以，层次结构的存储器系统，可以将最近访问所以，层次结构的存储器系统，可以将最近访问过的内容放入过的内容放入Cache，将近期访问过内容所属的整，将近期访问过内容所属