理解主存储器的基本操作
A. 存储周期是指
存储周期,是指主存储器两次启动操作之间需要的最小时间间隔,也称之为主存储器周期时间。
存储周期具有以下特点:
1、存储周期:连续启动两次操作所需间隔的最小时间体现主存的速度;
2、存储器的两个基本操作为读出与写入,是指将信息在存储单元与存储寄存器(MDR)之间进行读写;
3、存储周期,通常用访问周期T表示;
4、存储系统的存储周期与命中率H的关系非常大。
B. 存储器的技术参数是什么
记忆元件可以是磁芯,半导体触发器、MOS电路或电容器等。 位(bit)是二进制数的最基本单位,也是存储器存储信息的最小单位,8位二进制数称为一个字节(byte)。当一个数作为一个整体存入或取出时,这个数叫做存储字。存储字可以是一个字节,也可以是若干个字节。若干个忆记单元组成一个存储单元,大量的存储单元的集合组成一个存储体(MemoryBank)。 为了区分存储体内的存储单元,必须将它们逐一进行编号,称为地址。地址与存储单元之间一一对应,且是存储单元的唯一标志。应注意存储单元的地址和它里面存放的内容完全是两回事。 存储器在计算机中处于不同的位置,可分为主存储器和辅助存储器。在主机内部,直接与CPU交换信息的存储器称主存储器或内存储器。在执行期间,程序的数据放在主存储器内,各个存储单元的内容可通过指令随机访问,这样的存储器称为随机存取存储器(RAM)。另一种存储器叫只读存储器(ROM),里面存放一次性写入的程序或数据,仅能随机读出。RAM和ROM共同分享主存储器的地址空间。 因于结构、价格原因,主存储器的容量受限。为满足计算的需要而采用了大容量的辅助存储器或称外存储器,如磁盘、光盘等。 存储器的主要技术指标 存储器的特性由它的技术参数来描述。 一、存储容量:存储器可以容纳的二进制信息量称为存储容量。主存储器的容量是指用地址寄存器(MAR)产生的地址能访问的存储单元的数量。如N位字长的MAR能够编址最多达2N个存储单元。一般主存储器(内存)容量在几十K到几M字节左右;辅助存储器(外存)在几百K到几千M字节。 二、存储周期:存储器的两个基本操作为读出与写入,是指将信息在存储单元与存储寄存器(MDR)之间进行读写。存储器从接收读出命令到被读出信息稳定在MDR的输出端为止的时间间隔,称为取数时间TA;两次独立的存取操作之间所需的最短时间称为存储周期TMC。半导体存储器的存储周期一般为100ns-200ns。 三、存储器的可靠性:存储器的可靠性用平均故障间隔时间MTBF来衡量。MTBF可以理解为两次故障之间的平均时间间隔。MTBF越长,表示可靠性越高,即保持正确工作能力越强。 四、性能价格比:性能主要包括存储器容量、存储周期和可靠性三项内容。性能价格比是一个综合性指标,对于不同的存储器有不同的要求。对于外存储器,要求容量极大,而对缓冲存储器则要求速度非常快,容量不一定大。因此性能/价格比是评价整个存储器系统很重要的指标
C. 什么叫内存
内存(Memory)是计算机的重要部件,也称内存储器和主存储器,它用于暂时存放CPU中的运算数据,以及与硬盘等外部存储器交换的数据。它是外存与CPU进行沟通的桥梁,计算机中所有程序的运行都在内存中进行,内存性能的强弱影响计算机整体发挥的水平。只要计算机开始运行,操作系统就会把需要运算的数据从内存调到CPU中进行运算,当运算完成,CPU将结果传送出来。
D. 层次结构存储系统(一)
6.1 存储器概述
6.2 主存与CPU的连接及其读写
本章主要介绍层次化存储结构的几类存储器的工作原理和组织形式,主要包括:半导体随机存取存储器,只读存储器,Flash存储器,磁盘存储器等不同类型存储器的特点,存储芯片和CPU连接,高速缓存的基本原理以及虚拟存储系统的实现技术等。
6.1.1 存储器的分类
6.1.2 主存储器的组成和基本操作
如图所示是主存储器的基本框图。其中一个个存储0或1的记忆单元(cell)构成的存储序列
是存储器的核心部分。这种记忆单元也称为存储体、存储矩阵。
为了存取存储体中的信息,必须对存储单元编号,所编号码就是地址。编制单元是指那些具有相同地址的那些位元构成的一个单位,可以是一个字节或者一个字。对各存储单元进行编号的方式称为 编址方式 ,可以按 字节编址 ,也可以按 字编址 。现在大多数通用计算机都采用字节编址方式,此时,存储体内一个地址中有一个字节。
如图所示,指令执行过程中需要访问主存时,CPU首先把需访问单元的地址送到主存中的 地址寄存器 ,以便 地址译码器 进行译码后选中相应单元。同时,CPU将读/写控制信号通过控制线送到主存的读写控制电路。
图中采用64位数据线,因此,在字节编址方式下,每次最多可以存取8个字节的内容。地址线的位数决定了主存地址空间的 最大可寻址范围 。例如,36位地址的最大可寻址范围为0~2^36-1。
6.1.3 存储器的主要性能指标
6.1.4 各类存储元件的特点
6.1.5 存储器的层次存储结构
数据使用时一般只在相邻两层之间复制传送,而且总是从慢速存储器复制到快速存储器。传送的单位是一个 定长块 ,因此需要确定定长块的大小,并且在相邻两层间建立块之间的映射关系。
6.2.1 主存模块的连接和读写操作