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微机原理与接口技术期末复习-存储系统
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微机原理与接口技术期末复习
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第 6 章 存储系统.............................................................................................................................................1
6.1 存储系统层次结构............................................................................................................................1
6.1.2 层次结构 ........................................................................................................................2
6.1.3 局部性原理(locality) ...................................................................................................2
6.2 主存储器..............................................................................................................................................3
6.2.2 只读存储器....................................................................................................................7
6.2.3 存储器地址译码...........................................................................................................9
教学要求....................................................................................................................................................12
第 6 章 习题 ..........................................................................................................................................12
第 6 章 存储系统
存储器的分类
认识存储器
存储器主要用容量、速度和成本来评价
6.1 存储系统层次结构
存储系统
� 容量越大越好
� 速度越快越好
� 价格(成本)越低越好
当前制造工艺的存储器件
� 工作速度较快的存储器,单位价格却较高;
� 容量较大的存储器,虽然单位价格较低,但存取速度又较慢
构建层次结构的存储系统
� 各种存储器件相互配合
6.1.1 技术指标
2 / 12
1. 存储容量
� 主存存储容量:以字节 B(Byte)为基本单位
� 半导体存储器芯片:以位 b (Bit)为基本单位
� 存储容量以 2
10
=1024 规律表达 KB,MB,GB 和 TB
� 厂商常以 10
3
=1000 规律表达 KB,MB,GB 和 TB
2. 存取速度
� 存取时间:发出读/写命令到数据传输操作完成所经历的时间
� 存取周期:两次存储器访问所允许的最小时间间隔
6.1.2 层次结构
寄存器
� 处理器内部的存储单元
高速缓存(Cache)
� 完全用硬件实现,提高访问主存储器的速度
主存储器
� 存放当前运行程序和数据,采用半导体材料构成
辅助存储器
� 磁记录或光记录方式
� 磁盘或光盘形式存放,可读可写或只读内容
� 以外设方式连接和访问
存储系统的层次结构
解决容量、速度和价格矛盾的方法
6.1.3 局部性原理(locality)
➢ 层次结构解决存储器件的容量、速度和价格矛盾
➢ 出色效率来源于存储器访问的局部性原理:
处理器访问存储器时,所访问的存储单元在一段时间内都趋向于一个较小的连续
区域中
➢ 空间局部:紧邻被访问单元的地方也将被访问
➢ 时间局部:刚被访问的单元很快将再次被访问
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➢ 程序运行过程中,绝大多数情况都能够直接从快速的存储器中获取指令和读写数据;
当需要从慢速的下层存储器获取指令或数据时,每次都将一个程序段或一个较大数据
块读入上层存储器,后续操作就可以直接访问快速的上层存储器
求平均值函数
6.2 主存储器
主存储器由半导体存储器构成
半导体存储器的分类
� 制造工艺:双极型、MOS 型
� 连接方式:并行、串行
� 存取方式:随机存取
� 按读写特性和易失性质
� 随机存取存储器 RAM:可读可写、断电丢失
� 只读存储器 ROM:正常只读、断电不丢失
存储器的存取方式
➢ 半导体存储器采用随机存取:可以从任意位置开始读写,存取位置可以随机确定,只
要给出存取位置就可以读写内容,存取时间与所处位置无关
➢ 磁带存储器采用顺序存取:必须按照存储单元的顺序读写,存取时间与所处位置密切
相关
➢ 磁盘和光盘则采用直接存取:磁头以随机方式寻道,以数据块为单位顺序方式读写扇
半导体存储器的分类
读写存储器
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水cpu
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