第五章+存储器解读.ppt

答案： （1）CACHE容量64KB，每块8KB，所以块内地址13为，块地址为16－13=3位，又因为主存容量1MB，所以页面标记20－16=4位。主存格式如下：页面标记=4位；页面地址=3；页内地址=13 （2）因为25301H=0010 0101 0011 0000 0001，所以区号=0010，块号=010，块内地址=1 0011 0000 0001 直接映像法的有点是实现简单； 缺点是不够灵活，且cache空间利用率不好，命中率就不高。 题干：有一主存—CACHE层次的存储器，其主存容量1MB，CACHE容量64KB，每块8KB，采用直接映像方式 （1）求主存地址格式 （2）主存地址为25301H，问它在主存的那个块？ 第三节 磁表面存储器 5.3.1 存储原理与技术指标 1.读写原理 存储介质：磁层 读/写部件：磁头 （1）写入 在磁头线圈中加入磁化电流（写电流），并使磁层移动，在磁层上形成连续的小段磁化区域（位单元）。 （2）读出 磁头线圈中不加电流，磁层移动。当位单元的转变区经过磁头下方时，在线圈两端产生感应电势。 读出信号 磁通变化的区域 2.技术指标 道密度： （1）记录密度 （2）存储容量 位密度： 单位长度内的磁道数。 磁道上单位长度内的二进制代码数。 非格式化容量： 格式化容量： 总位数 用位密度计算。 有效位数 用扇区內的数据块长度计算。 （3）速度指标 平均存取时间 带：平均等待时间 盘：平均定位、平均旋转时间 衡量查找速度 ms 数据传输率 衡量读/写速度 b/s、B/s 5.3.2 磁盘存储器 适用于调用较频繁的场合，常作为主存的直接后援。 磁盘 磁盘控制器 磁盘驱动器 + 接口 磁盘适配器 盘片、磁头 定位系统、传动系统 1.组成 （1）软盘信息分布与寻址信息 1）信息分布 盘片： 单片，双面记录。 磁道： 盘片旋转一周，磁头的作用区域。 扇区： 磁道上长度相同的区段。 存放数据块。 各道容量相同,各道位密度不同,内圈位密度最高。 非格式化容量 =内圈位密度×内圈周长×道数/面×面数 驱动器号、磁头号、磁道号、扇区号、扇区数 2）寻址信息 盘组： 多个盘片，双面记录。 各记录面上相同序号的磁道构成一圆柱面。 圆柱面： 扇区（定长记录格式） 格式化容量 =字节数/扇区×扇区数/道×道数/面×面数 （2）硬盘信息分布与寻址信息 1）信息分布 （柱面数=道数/面） 数据块 记录块（不定长记录格式）， 无扇区划分。 驱动器号、圆柱面号、磁头号、扇区号（记 录号）、交换量。 2）寻址信息 例：定长记录格式 2.记录格式（磁道格式） 选择磁盘组 选择盘面 选择磁道 选择起始扇区 磁道时间 磁道 索引脉冲 间隔 扇区1 扇区2 扇区n 间隔 扇区i 标志区： 标志信息、 CRC校验码 数据区： 标志信息、CRC、数据字段 3.磁盘基本操作 寻址操作 寻道： 磁头径向移动 寻找扇区： 盘片旋转 读/写操作 串行读/写 DMA方式传送 （1） （2） 扇区数 第五章复习提纲 1.半导体存储器逻辑设计(地址分配、片选逻辑、框图)。 3.磁盘信息分布、寻址信息、指标(速度、容量)。 2. 动态刷新(定义、刷新方式)。 4.基本概念如：随机存取、顺序存取、直接存取、静态M的存储原理、动态M的存储原理、…等。 第五章作业 设计一半导体存储器，其中ROM区4KB，选用ROM芯片（4K×4位/片）；RAM区3KB，选用RAM芯片（2KB/片和 1K×4位/片）。地址总线A15～A0（低）,双向数据总线D7～D0（低），读/写信号线R/W。 1、给出芯片地址分配和片选逻辑； 2、画出该M逻辑框图（各芯片信号线的连接及 片选逻辑电路）。 * * 2ms （3）异步刷新 例. 各刷新周期分散安排在2ms内。 用在大多数计算机中。 每隔一段时间刷新一行。 128行 ≈15.6 微秒 每隔15.6微秒提一次刷新请求，刷新一行；2毫秒内刷新完所有行。 R/W 刷新 R/W 刷新 R/W R/W R/W 15.6 微秒 15.6 微秒 15.6 微秒 刷新请求 刷新请求 （DMA请求） （DMA请求） cache基本原理 1.cache的功能 程序访问的局部性 ? 程序地址的分布是连续的，加上循环程序段和子程序段要重复执行多次，因此，对程序地址的访问具有相对集中的倾向。 ? 数据分布的这种集中倾向不如指令明显，但对数组的存储和访问以及工作单元的选择都可以使存储器地址相对集中。