计算机组成原理 教学课件 作者 张光河 第3章 存储器_V1.2.ppt

* 3.6.2 页式虚拟存储器 以页为基本信息传送单位的虚拟存储器，分成大小相同的页，虚拟空间分成的页称为逻辑页，主存空间分成页称物理页. 虚拟存储器地址分成两个字段：高位字段（逻辑页号）和低位字段（页内行地址）. 主存地址也分为两个字段：高位字段（物理页号）和低位字段（页内行地址）；主存地址中的页内行地址和虚拟存储器地址页内行地址是相等的。 * 3.6.3 段式虚拟存储器 分段原理 地址变换 * 分段原理 段是利用程序的模块化性质，按照程序的逻辑结构将其划分成多个相对独立的部分 各段的大小因程序而异 * 段式虚拟存储器地址变换 段起址 装入位 段长 段表基地址 段号 段内地址 + + 段表基地址寄存器 虚拟地址 主存地址 段表（在主存中） * 3.6.4 段页式虚拟存储器 先逻辑分段对每一段分成固定大小的页。程序的调入、调出是按页面进行的，但它又能按段实现共享和保护。需要多次查表（段表和页表）。 段表：有一个指向该的页表起址地址（页号）以及该段的控制保护信息。 页表：指明该段各页在主存中的位置以及是否装入、已修改等到状态信息。 多道程序：多个用户程序在机器上运行。每一个用户有一个基号（用户标志号），指明段表的起始地址（放在基地寄存器中） 。 * 3.6.5 快表 在页式虚拟存储器中，必须先访问一次主存去查页表，再访问主存才能取得数据。 在段页式虚拟存储器中，既要查找段表也要查找页表。 在同时具有虚拟页式存储器（有快表）和Cache的系统中，CPU发出访存命令，首先查找对应的 Cache块（主存查找并行，TLB和 Page 也并行查找） 。 * * 大纲 3.1 存储器概述 3.2 主存储器 3.3 主存与CPU的连接 3.4 双口RAM和多模块存储器 3.5 高速缓冲存储器 3.6 虚拟机存储器 3.7 外部存储器 * 3.7 外部存储器 3.7.1 外部存储器简介 3.7.2 磁盘存储器 3.7.3 光盘存储器 3.7.4 磁带 3.7.5 其他存储器 * 3.7.1 外部存储器简介 外部存储器是通过外部设备接口与 CPU连接的存储设备。 外存储器：单位价格低，容量大，速度慢，断电后数据不会丢失。 * 3.7.2 磁盘存储器 结构及原理 物理特性 分类 磁盘驱动器 磁盘控制器 技术指标 * 3.7.3 光盘存储器 光存储技术 光盘系统的特性 * 3.7.4 磁带 磁带是一种用于记录声音、图像、数字或其他信号的载有磁层的带状材料，是产量最大和用途最广的一种磁记录材料。通常是在塑料薄膜带基（支持体）上涂覆一层颗粒状磁性材料（如针状γ-Fe2O3磁粉或金属磁粉）或蒸发沉积上一层磁性氧化物或合金薄膜而成。最早曾使用纸和赛璐珞等作带基，现在主要用强度高、稳定性好和不易变形的聚酯薄膜 * * 致谢 谢谢大家！ * 刷新（再生）过程 先给出预充信号，使T9、T10管导通，向Cd和Cd( 非)充电，字线给一脉冲使T5和T6导通，就能补充A和B点的电容电压。 * 译码片选法 译码片选法用除片内寻址外的高位地址线通过地址译码器芯片产生片选信号。 * 3.3.4 存储器与CPU的连接 合理选择存储芯片 地址线的连接 数据线的连接 读/写控制线的连接 片选线的连接 * 合理选择存储芯片 组成一个主存系统，首先要选择存储芯片，选择主要考虑到存储芯片的类型（RAM或 ROM）和数量。通常选用 ROM存放系统程序、 标准子程序和各类常数， RAM则是为用户编程而设置的。 * 地址线的连接 存储芯片的容量不同则地址线数也不同，而 CPU 的地址线数往往比存储芯片的地址线数要多。 * 数据线的连接 CPU的数据线与存储芯片的数据线数不一定相等，在相等时可直接连接；在不相等时必须对存储芯片扩位，使其数据位数与 CPU 的数据线数相等。 * 读/写控制线的连接 CPU 读/写控制线一般可直接与存储芯片的读/写控制端相连，通常是高电平为读，低电平为写。 * 片选线的连接 存储器由许多存储芯片叠加而成，哪一片被选中完全取决于该存储芯片的片选控制端是否能接收到来自 CPU的片选有效信号。 * 3.4 双口RAM和多模块存储器 3.4.1双端口RAM 3.4.2多模块存储器 * 3.4.1双端口RAM 双端口 RAM是指同一个存储器有左、右两个独立的端口，分别具有两组相互独立的地址线、数据线以及控制线，允许两个独立的控制器同时异步地访问存储单元。 * 3.4.2 多模块存储器 单体多字存储器 多体并行存储器 * 单体多字存储器 单体多字存储器的特点是存储器中只有一个存储体，每个存储单元存储 k个字，总线宽度也为k 个字。 缺点：指令和数据在主存内必须是连续存