计算机硬件第四章存储器

1、第5章内存、5.1存储概述5.2内存芯片5.3存储应用程序、存储程序以及处理的数据和计算结果。1、主、从、高速缓存取决于计算机的内存状态，可以分为保存可直接从主内存或CPU访问的当前使用中或常用程序和数据的内存。程序必须放在内存中才能由CPU运行。辅助存储：或用于永久存储各种信息的外部存储。高速缓冲内存：CPU和主存储之间的容量更小、速度更快的存储。5.1存储概述，2，多层存储结构： CPU的连续访问存储形成多层存储结构，存储的访问速度直接影响计算机的工作效率。在一段时间内，CPU仅运行阵列中的部分程序，访问部分数据，其中的大部分暂时不使用。提高高速缓冲内存(Cache)的用途：加快CPU执行

2、速度并提高运营效率。位置：CPU与主存储之间，5.1存储概述，5.1存储概述，主存储库首先将较小的数据块移动到高速缓存，当CPU访问主存储地址时，首先通过地址图像转换机制验证具有该地址的数据块是否已存在于高速缓存中，如果存在，则高速缓存访问称为“命中”，如果不存在，则CPU直接访问主存储，然后为了进一步访问CPU，将高速缓存访问称为主存储库，主地址，地址映射转换，缓存，主内存，CPU，解码，命中，未命中，3，度量位：1个单元，按位字节记住：8 bb寻址单元选择字节、5.1存储概述、存储单元物理地址的计算物理地址=段地址偏移、运行8086时，CPU选择20个具有CS和IP内容创建说明的物理地址。

3、内存操作是CPU选择具有DS和SI、DI或BX形成操作数的20位物理地址。按存储介质(记录信息0，1的物质)分类，5.1内存概述，半导体存储器：半导体材料制造的内存，大部分用作基本存储。磁表面存储器：使用磁层记录信息，操作时根据磁层中磁头的移动读取或写入信息。通常用于辅助存档，如硬盘、软盘、磁带等。注意：磁介质通常避免灰尘、高温和烟雾的影响。磁介质的磁性会随着时间的推移慢慢降低，最终可能会丢失数据。一般来说，存储在磁介质上的数据的稳定生命是3年。光盘：使用激光将数据擦除到存储介质的表面。切削介质表面的小凸凹图案表示数据。光学介质中的数据可以永久存储。但是，使用光学介质并不像使用磁性介质那样容易

4、更改存储的数据。光驱使用激光从光盘读取数据。访问标准分类：5.1存储概述，RAM随机内存包含： 1的两个含义。对存储的访问是随机的。这意味着您可以按任意顺序访问一个存储单元。2.内存是可写的。RAM主要用于主缓冲内存和高速缓冲内存。ram根据工艺分为晶体管双极和MOS型(金属氧化物半导体)。MOS类型可以分为静态内存(SRAM)和动态内存(DRAM)。MOS类型图(MOSFET金属氧化物半导体场效应晶体管)、Substrate material基板材料、当前通道电流通道、源极、Drain泄漏极、MOSFET : metal-oxide semiconductor field-effect tr

5、ansistor，rom只读内存CPU工作时，只能读取ROM的内容，但访问权限是随机的。通常，您可以将计算机系统的启动、显示器、基本输入输出(BIOS)程序等固定程序和数据保存在ROM中，以便计算机开机和运行。计算机系统启动后，立即运行ROM中的引导程序，将复杂的系统程序从辅助存储引入主存储。掩码ROM、PROM、EPROM、E2PROM掩码ROM是根据用户要求由制造商制作的，制造后只能读取，不能重写；PROM称为可编程只读内存，通过PROM，用户可以应用到高速计算机上的微程序存储，一旦写入，就不能再更改。EPROM称为可写只读内存，通过EPROM，用户可以擦除、擦除和重写所有记录的内容，从而

6、可以重复多次。上次写入后仍然是只读内存。E2PROM(称为联机可写只读内存)在写入操作时等待E2PROM内部操作完成，然后再写入下一个字节，通常用作计算机的BIOS芯片。5.2内存芯片、5.2.1主内存的基本配置、CPU访问存储时，通常通过地址寄存器MAR和内存缓冲寄存器MBR来完成。当CPU需要从特定存储单元读取数据时，它首先将该单元地址发送到MAR，然后向存储发送读取控制信号。存储现在开始读取操作，MAR将选定存储单元的内容从地址解码器发送到MBR作为读写驱动器，CPU通过数据总线读取数据。要将信息写入单元格，CPU首先将该单元的地址发送到MAR，将要写入的数据发送到MBR。然后控制信号线

7、，将MBR的内容写入MAR地址解码器中选定的存储设备。5.2.2主存储操作过程，1，存储容量存储可以保留的信息总数(字节)。CPU地址总线上的位数决定了可以支持的主存储的最大容量。2、访问速度公用访问时间和存储周期表示一次访问存储所需的时间。高达10ns以下的快速访问周期。3、价格性能价格比率经常用每个价格说明。5.2.3主存储的主要参数指标，1，地址行(A19A0)用于输入选定存储中一个存储单元的地址信号。2、数据线(D7D0)用于访问数据，一个存储单元保留8位数据。3、控制线ROM:芯片上的CE，输出中的OE。RAM:芯片上的CE、输出中的OE、写入中的WR。在5.2.4主存储中，与CPU

8、总线相关的信号线、5.2.5主内存芯片的外部特性、从操作系统读取和删除文件的过程：如果要读取文件，操作系统将通过目录查找包含文件名和文件数据的第一个群集编号。FAT表提供了包含文件中数据的群集。操作系统将头移动到文件中的第一个群集位置以读取数据。删除文件时，操作系统将更改FAT表中相应群集的状态。例如，如果文件存储在群集3、4、5、7中，删除时，操作系统会将这四个群集的状态更改为“0”。这些群集上的数据不会被物理清除。删除文件后，仍可以通过操作系统的恢复工具恢复文件。只有在未写入新数据的情况下才能恢复。如果发现意外删除了文件，应立即恢复。5.2.6外部存储知识、碎片和碎片整理随机访问存储使文件

9、变成碎片。每个文件都保存在不连续的群集上。如果驱动器很难找到包含文件数据的群集，则驱动器的性能也会降低。要优化驱动器性能，可以使用磁盘碎片整理程序重建文件，以便持续存档。如下图所示。5.2.6外部存储知识、5.3存储应用程序、应用程序：计算和分析指定存储电路的地址范围，以确定该存储电路上各个存储芯片驻留在CPU系统上的地址范围。示例：图中表示2764和6264的地址范围，对6264 0进行编程，如下图所示。)，5.3存储应用程序，5.3存储应用程序，解决方案：在2764 CE上支持8086/8088 CPU的A192764 A0A12 CPU地址总线a0a 12；OE=RDVIO/M(或运算)

10、。RD和IO/M由CPU提供。2764的D0D7数据总线上的AD0AD7。8086/8088 CPU适用于2764，(1)OE=0，即RD和IO/M都必须为零，并且CPU必须对存储执行读取操作。5.3存储应用程序，(2)CE=0，即A19=0。(3) A0A12可以是0000H1FFFH。以上条件列出了2764的地址范围。a 19 a 18 a17 a 16 a 14 a13 a 12 a 11 a13 a 11 a10 A8 a 7a 6a 4a 3 a2a 1a 0第一个储存格位址0 X X X X X 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0尾储存格位址

11、0 X X X X X 1 1 1 1 1 1 1 1或高层次。A18A13可以是较低层次或较高层次，因此2764可以有64个不同的位址。存储应用程序的存储地址范围不唯一，浪费了存储空间。例如，0000h 01 fffh、02000 h 03 fffh、04000 h 05 fffh 06000h 07 fffh是2764的地址范围。5.3存储应用程序；与2764一样，CPU的A19通过6264 CE，OE=RDVIO/M(或计算)；We=wrvIO/M。地址线和数据布线是相同的2764。WR、RD和io/m由CPU提供。要使CPU运行6264，必须满足以下条件：(1) OE=0，即RD和IO

12、/M都必须为零，并且CPU必须对阵列执行读操作。或者，WE=0=0，这意味着WR和IO/M都必须为零，并且CPU必须对阵列执行写入操作。(2)CE=0，即A19=1。(3) A0A12可以是0000H1FFFH。5.3存储应用程序，6264地址范围：a 19 a 18 a17 a 16 a 15 a 14 a13 a 12 a 11 a10 A8 a 7a 4a 3 a2a 1a 0第一个单元地址1 x x x x x 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0尾单元地址1 X X X X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1行或高标准A18A13可以是较低层次或较高层次，因此6264可以有64个不同的位址。例如，80000h 81ffh、8200h83 fffh、84000h 85fffh 86000h 87 fffh都是6264的地址范围。假定6264的地址范围为80000H81FFFH。6264的单位数为8K，即1FFFH。由于6264地址范围为80000H81FFFH，因此如果段地址为8000H，则为6264，5.3存储应用程序(第一个地址的