计算机组成原理课件（第三版）第四章 存储器及存储系统

计算机组成原理 主编： 石磊 教授 郑州大学信息工程学院计算机系 2 第一章 概述 第二章 计算机中的数据表示 第三章 运算方法和运算器 第四章 存储器及存储系统 第五章 指令系统 第六章 中央处理器 第七章 总线系统 第八章 输入输出系统 第九章 计算机外部设备 第十章 计算机系统及发展 目录 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 3页 第 4章 存储器及存储系统 计算机组成原理 清华大学出版社教学目标 教学重点 教学过程 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 4页 教学目标 掌握存储器分类及分级结构 掌握半导体存储器芯片基本工作原理 掌握提高存储器性能的主要方法 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 5页 教学重点 半导体存储器芯片基本工作原理 存储器与中央处理器的连接方法 提高存储器性能的主要方法 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 6页 教学过程 储器概述 存储器 导体存储器芯片 存储器组织 储保护 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 7页 存储器概述 （ 1/3） 存储器的两大功能： 1、 存储（写入 2、 取出（读出 三项基本要求： 1、大容量 2、高速度 3、低成本 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 8页 存储器概述 （ 2/3） 概念 1、 基本存储单元 ：存储一位（ 进制代码的存储元件称为基本存储单元（或存储元） 2、 存储单元 ：主存中最小可编址的单位，是 3、 存储体 ：多个存储单元按一定规则组成一个整体。 4、 存储器分辩率 ：指存储器能被区分、识别与操作的精细程度。 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 9页 存储器概述 （ 3/3） 存储器的特性： 1、存储器是计算机中信息存储的核心。 程序存储功能由存储器来承担。 2、内存是 3、外存可以保存大量的程序和数据。 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 10页 储器的分类 1. 按构成存储器的器件和存储介质分类：磁介质、半导体、纸介质、光介质 2. 按存取方式分类：随机、只读、串行访问存储器 3. 按在计算机中的作用分类：主存、辅存、缓冲存储器 4. 按信息的可保护性分类：易失性存储器和非易失性存储器 5. 按信息读出后存储单元是否稳定分类：破坏性读出和非破坏性读出存储器 6. 按接口形式分类： n 列直插式封装） n n 算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 11页 储器的分级结构 如图 4有如下特点： 在存储器体系结构中，各层之间的信息调度由辅助硬件或软件直接完成。 存储体系结构能发挥整个存储系统的最大效能，有最佳的性能价格比。 工作原理： 果 存储系统通过辅助硬件，到主存储器中去找；如果主存没有 存储系统通过辅助硬件或软件，到辅存中去找。然后把找到的数据逐级上调。 存 主存 辅存 辅存 辅 助 软 硬 件 助硬件 辅助硬，软件 （ a） 两级存储器层次结构 （ b） 三级存储器层次结构 图 4存储器层次结构 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 12页 存储器 存储器的性能指标是对存储器的主要要求，也是对存储器进行设计、使用和提高时的主要依据，存储器性能指标也称为存储器参数。 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 13页 （ 1/6） 1存储容量： （ 1）存储容量是指一个功能完备的存储器所能容纳的二进制信息总量，即可存储多少位二进制信息代码。 （ 2）存储容量存储字数 字长 （ 3）要求：大容量。 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 14页 （ 2/6） 2存储器速度 （ 1）存储器取数时间（ 从存储器读出写入一个存储单元信息或从存储器读出写入一次信息（信息可能是一个字节或一个字）所需要的平均时间，称为存储器的取数时间存数时间 ,记为 称为取数时间， 中央处理器的地址寄存器门输出端发出读数请求时起，到所要求的读出信息出现在存储器输出端为止，这期间所需要化费的时间值。 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 15页 （ 3/6） 2存储器速度 （ 2）存储器存取周期（ 存储器进行一次完整的读写操作所需要的全部时间，称为存取周期。或具体地说，存取周期是启动两个独立的存储器操作（如两个连续的读操作）之间所需要的最小时间间隔，用 原时间： 破坏性读出方式： 2 非破坏性读出： 定时间 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 16页 （ 4/6） 3 数据传输率 单位时间可写入存储器或从存储器取出的信息的最大数量，称为数据传输率或称为存储器传输带宽 W 中，存储周期的倒数 1 单位时间（每秒）内能读写存储器的最大次数。 位数，也就是存储器传送数据的宽度。 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 17页 （ 5/6） 4可靠性 存储器的可靠行是指在规定时间内存储器无故障的情况，一般用平均无故障时间 为提高存储器的可靠性，必须对存储器中存在的特殊问题，采取适当的方法。 （ 1）对于破坏性读出的存储器：设立缓冲寄存器 （ 2）断电后信息会丢失：备用电源的方法或采用中断的技术转储 （ 3）动态存储：定期刷新 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 18页 （ 6/6） 5价格 又称成本，它是衡量经济性能的重要指标。设是存储容量为位的整个存储器以元计算的价格，可定义存储器成本 c（ C S）元位 . 衡量存储器性能还有一些其它性能指标，如体积、功耗、重量、使用环境等。 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 19页 贮存信息的存储体。 信息的寻址机构，即读出和写入信息的地址选择机构。这包括：地址寄存器（ 地址译码器。 存储器数据寄存器 写入信息所需的能源，即写入线路、写驱动器等。 读出所需的能源和读出放大器，即读出线路、读驱动器和读出放大器。 存储器控制部件。无论是读或写操作，都需要由一系列明确规定的连续操作步序来完成，这就需要主存时序线路、时钟脉冲线路、读逻辑控制线路，写或重写逻辑控制线路以及动态存储器的定时刷新线路等，这些线路总称为存储器控制部件。 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 20页 地址码 地址寄存器 址译码器 存储体 存 储 器 数 据 寄 存 器 4主存储器原理框图 读命令 写命令 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 21页 存储器基本操作 存储器的基本操作： 读操作 写操作 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 22页 导体存储器芯片 一、分类：按使用器件，半导体存储器分双极型半导体存储器（ （ 1） 储速度高，集成度低，价格高，主要用于小容量的高速存储器 （ 2） 要用于大容量存储器。根据存储信息机构的原理不同，又分为静态 动态 前者利用双稳态触发器来保存信息，只要不断电，信息是不会丢失的，后者利用 用时，需不断给电容充电才能使信息保持。 二、半导体存储器的主要优点是存储速度快，存储体积小，可靠性高；主要缺点是断电时，读写存储器不能保存信息。 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 23页 态 基本存储元 6管静态 8管静态 6管双向选择 字结构或单译码方式 位结构或双译码方式 字段结构 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 24页 态 （ 1/11） 基本存储元 6管静态 A、电路图：图 4两个 B A 5 0 3 /写“ 0” 读 /写“ 1” 位 /读出线 位 /读出线 字线 图 46管 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 25页 基本存储元 6管静态 B、存储元的工作原理 写操作。在字线上加一个正电压的字脉冲，使 导通。若要写“ 0”，无论该位存储元电路原存何种状态，只需使写“ 0”的位线 压降为地电位（加负电压的位脉冲），经导通的 2 管，迫使节点的电位等于地电位，就能使 1 管截止而 0 管导通。写入 1，只需使写 1的位线 为地电位，经导通的 传给节点，迫使 截止而 导通。 写入过程是字线上字脉冲和位线上位脉冲相重合的操作过程。 态 （ 2/11） 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 26页 态 )（ 3/11） 基本存储元 6管静态 B、存储元的工作原理 读操作。 只需字线上加高电位的字脉冲，使 导通，把节点 A、 该位存储电路原存“ 0”，节点是低电位，经一外加负载而接在位线 0 上的外加电源，就会产生一个流入 的小电流（流向节点经 通管入地）。“ 0”位线上 从平时的高电位下降一个很小的电压，经放大器检测出“”信号。 若该位原存“ 1”，就会在“ 1”位线 流入电流，在 线上产生电压降，经差动放大器检测出读“ 1”信号。 读出过程中，位线变成了读出线。读取信息不影响触发器原来状态，故读出是非破坏性的读出。 若字线不加正脉冲，说明此存储元没有选中， 截止， A、出线隔离，存储元存储并保存原存信息。 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 27页 态 （ 4/11） 基本存储元 8管静态 A、目的：地址双重译码选择，字线分 选择线。 B、实现：需要在管 、 7 、 形成了 8管 基本存储元 6管双向选择 8管 纵向一列上的 6管存储元共用一对 6 、 这样存储体管子增加不多，但仍是双向地址译码选择，因为对选择线选中的一列只是一对控制管接通，只有 位才被重合选中。 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 28页 态 )（ 5/11） 7 2 1 6 /写“ 0” 读 /写“ 1” 位 /读出线 位 /读出线 图 48管 读 /写“ 0” B A 5 0 “ 1” 位 /读出线 位 /读出线 图 46管双向选择 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 29页 态 )（ 6/11） 字结构或单译码方式 （ 1）结构： (A) 存储容量 =行 (B) 阵列的每一行对应一个字，有一根公用的字选择线； (C) 每一列对应字线中的一位，有两根公用的位线 (D) 存储器的地址不分组，只用一组地址译码器。 （ 2）字结构是 2度存储器：只需使用具有两个功能端的基本存储电路：字线和位线。 （ 3）优点：结构简单，速度快：适用于小容量 M。 （ 4）缺点：外围电路多、成本昂贵，结构不合理结构。 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 30页 态 （ 7/11） 地址 写选通 出 写入 读选通 2 0 字线 1 4字结构或单译码方式的 6 选 1 地 址 译 码 器 F F F F 写电路 读写电路 读写电路 ： 出 写入 出 写入 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 31页 态 )（ 8/11） 位结构或双译码方式 （ 1） 结构： (A) 容量： N（字） b（位）的 每个字的同一位组织在一个存储片上，每片是 N 1；再把 b 片并列连接，组成一个N 构成一个位结构的存储器。 (B) 在每一个 N 1存储片中，字数被当作基本存储电路的个数。若把 N n 个基本存储电路排列成 组，经行和列方 向译码器，分别选择驱动行线与列线。 (C) 采用双译码结构，可以减少选择线的数目。 （ 2）三度存储器：三个功能端 （ 3）优：驱动电路节省，结构合理，适用于大容量存储器。 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 32页 态 （ 9/11） 64 1 4 2 0 图 4位结构双译码方式的 地址 译码 64, 1 64, 64 1, 64 1, 1 I/O 7 9 11 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 33页 态 )（ 10/11） 字段结构 （ 1）结构： (A) 存储容量 W（字） B（位）， Wb：分段 =W S） B) 字线分为两维结构 （ C）位线有 （ D）双地址译码器 （ 2）三度结构 （ 3）优：对字结构存储器的改进与提高，结构合理，适用于大容量存储器。 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 34页 态 （ 11/11） 读出线 1 4字段结构 译码器，从 2 n 2 = （共 n 2 位 行译码器 共 位 列 I / O 电路 存储阵列 Sb 段 1 段 2 段 S b 根数据线 读 / 写控制线 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 35页 态 （ 1/11） 4管动态 在 6管静态存储元电路中，信息是存于 负载管 外电源给 栅极电容不断地进行充电以补充电容电荷。维持原有信息所需要的电荷量。 由于 极电容经栅漏（或栅源）极间的泄漏电流很小，在一定的时间内（如 2存储的信息电荷可以维持住。为了减少管子以提高集成度。可以去掉补充电荷的负载管和电源，变成 4管动态存储元： 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 36页 预充 预充 D S D D B 1 1 2 A D 线选择 图 44管动态存储电路 态 （ 2/11） 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 37页 4管动态 写入操作：当写入时，字选择线加入高电平，打开 制管，将 的信息存储在 的栅极电容上。当 截止时，靠 栅极电容的存储作用，在一定时间内，（如 2以保留所写入的信息。 读出操作：当读出时，先给出预充信号，于是电源就向位线的寄生电容电，使它们都达到电源电压（ ，当字选择线使 导通时，存储的信息通过 A、 原存信息为 1，则电容 存有电荷， 导通而 截止，因此，位线 预充电荷经泄漏，位线 读出电流流过。经读出放大电路鉴别输出。与此同时， 的预充电荷 以通过 1 进行充电。故读出过程也是刷新过程。 再生操作： “再生”或“刷新”。由于 4管存储元的信息电荷有泄漏，电荷数不象6管存储元电路由电源经负载管源源不断地补充，时间一长就会丢失信息。必须设法在外界按一定规律不断给栅极进行充电，按需要补足栅极的信息电荷。 态 （ 3/11） 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 38页 4管动态 刷新过程：在字选择线上加一个脉冲就能实现自动刷新。显然，只要定时给全部存储元电路执行一遍读操作，而信息不向外输出，那么就可以实现动态存储器的再生或刷新。 态 （ 4/11） 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 39页 3管 由于 4管 0 、 的状态总是相反的，因此完全可以只用一个 的状态，截止或导通来表示 0或 1，这样就可以变成 3管动态 态 （ 5/11） 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 40页 S D 1 充 数据线 数据输出 刷新控制 写数据线 写入选择线 读出选择线 图 43管动态存储电路 态 （ 6/11） 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 41页 3管 写入操作：当写选择线为 1，打开 ，欲写入的信息经写数据线送入，通过 存到 的栅极电容 。如写数据线为 1，则对 行充电；如写数据线为0，则 电。 读出操作：首先预充电脉冲使 导通，电源先对读出数据线上的寄生电容 行充电（升高 ，当读出选择线为 1时， 导通，若原存信息为 1， 通，则 3 、 进行放电，（注意：不是 电）。读数据线上有读出电流，线电位有 原存信息为 0， 1截止，则 数据线上无电流、无电压降。可用读出数据线上有或无读出电流或线电位低或高来判别读出信息或。当 储信息，而读数据线电位却变低是反向的，故需经倒相放大器后才是正确的数据输出。 刷新操作：按一定周期地进行读出操作，但不向外输出。读出信息经刷新控制信号控制的倒相放大器送到写数据线，经导通的 2管就可周期性地给 态 （ 7/11） 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 42页 单管动态存储元： 为了进一步缩小存储器体积，提高集成度，在大容量动态存储器中都采用单管动态存储元电路。如图 1和 写入时，字选择线加高电平，使 入信息由数据线 D（位线）存入电容 读出时，首先要对数据线上的分布电容 加入字脉冲，使 1管导通， 据动态平衡的电荷数多少来判断原存信息是或，因此，每次读出后，存储内容就被破坏。是破坏性读出，必须采取措施，以便再生原存信息。 动态 存储体和外围电路组成，但外围电路由于再生操作要复杂得多。 态 （ 8/11） 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 43页 D S 据线 字选择线 图 4单管动态存储电路 态 （ 9/11） 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 44页 动态 （ 1）刷新：对动态存储器要每隔一定时间（通常是 2全部基本存储元的存储电容补充一次电荷，称为 2 （ 2）常用的刷新方式有两种： 集中式刷新（ 集中式刷新指在一个刷新周期内，利用一段固定的时间，依次对存储器的所有行进行逐一再生，在此期间停止对存储器的读写操作。 例如，一个存储器有 1024行，系统工作周期为 200样，在每个刷新周期内共有 10000个工作周期，其中用于再生的为 1024个工作周期，用于读写操作的共有 8976个工作周期。 集中式刷新的缺点是期间不能访问存储器，所以这种刷新方式多适用于高速存储器。 态 （ 10/11） 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 45页 动态 分布式刷新（ 有两种方法： （ I）把对每一行的再生分散到各个工作周期中去。这样，一个存储器的系统工作周期分为两部分：前半部分用于正常读、写或保持，后半部分用于再生某一行。系统工作周期增加到 400 1024个系统工作周期可把整个存储器刷新一遍。可以看出，整个存储器的刷新周期缩短，它不是 2是 409.6s。但由于它的系统工作周期为读、写所需周期的一倍，因此，使存储器不能高速工作，在实际应用时要加以改进。 （ 了提高存储器工作效率，经常采取在 2体做法是将刷新周期除以行数，得到两次刷新操作之间的时间间隔 t，利用逻辑电路每隔时间 态 （ 11/11） 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 46页 1. 只读存储器 （ 1）掩模 2） 3） . 闪速存储器 （ 1）闪速存储器的特点 （ 2）闪速存储器的技术分类 （ 3）闪速存储器的性能 （ 4）闪速存储器与 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 47页 存储器组织 存储器芯片的容量是有限的，它在字数或字长方面与实际存储器的要求都有很大差距，所以要在字向和位向两方面进行扩充，才能满足实际存储器的容量要求。中央处理器对存储器进行读写操作时，首先由地址总线给出地址信号，然后要发出有关进行读操作或写操作的控制信号，最后在数据总线上进行信息交换，因此，存储器同完成： 地址线的连接 数据线的连接 控制线的连接。 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 48页 储器与中央处理器的连接 1. 位扩展 2. 字扩展 3. 字位扩展 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 49页 用静态 位扩展法： 例如：用 8 的 成 8K 8位的存储器，按 8位 m 1的关系来确定位扩展所需要的芯片数。共需 8片，每一芯片的数据线分别接到数据总线的相应位。 字扩展法： 字扩展：字向扩展而位数不变，将芯片的地址线、数据线、读写控制线并联，而由片选信号来区分各片地址。 例如：用 16k 8位的芯片采用字扩展法组成 64k 8位的存储器： 4个芯片。 地址分配：地址总线低位地址 4位地址端相连，而高两位的地址 ： 4译码器和 4个芯片的片选端 储器与中央处理器的连接 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 50页 储器与中央处理器的连接 用静态 字位同时扩展法： 一个存储器的容量假定为 M 使用 l l M,k N）需要在字向和位向同时进行扩展。此时共需要（ M l） （ N k）个存储器芯片。 其中， M M l）个部分（称为页或区），每页（ N k）个芯片。 地址分配： （ A）用 来选择访问页内的 （ B） 用 M l）位表示高位地址：用来经片选译码器产生片选信号。 8K 1位扩展组成的 8K 8 7 6 5 4 3 2 8k 1 中央 处理器 0 0 : : 位扩展法 ：只加长每个存储单元的字长，而不增加存储单元的数量 演示 14 0 E 7 2:4 译码器 6K 8 E 16K 8 E 16K 8 E 16K 8 6K 8字扩展法组成 64K 8 11 10 01 00 字扩展法 ：仅增加存储单元的数量，而各单元的位数不变 演示 字位同时扩展： 2114存储芯片 1K 4扩展成 2K 8存储器 30 E 10 2114 ：既增加存储单元的数量 ，也加长各单元的位数 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 54页 速缓冲存储器 （ 1/11） 硬件变换地址和控制调度。 位于 存储器层次结构中级别最高的一级； 容量比主存小，目前一般有数 B； 速度比主存快 5 10倍 ,通常由存储速度高的双极型三极管或 其容量是主存的部分副本； 其用途可用来存放指令，也可用来存放数据； 快存的功能全部由硬件实现，并对程序员透明。 地址变换逻辑 替换逻辑组成。 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 55页 速缓冲存储器 （ 2/11） 1、 2、当 先由 在，叫命中，否则，不命中 3、 若命中： 若是“读”请求，则直接对 主存无关 若是“写”请求： 只更新 出时修改主存（写回 只写入主存，并在 次从 证正确。 4、未命中时： 若是“读”请求，则从主存读出所需字送 把含该字的一块送“装入通过”，若 换算法； 若是“写”请求，直接写入主存。 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 56页 速缓冲存储器 （ 3/11） 替换算法的目标是使 是让 而使 其算法如下： 先进先出法（ 替换最早进入 于只考虑了历史情况，没有反映信息的使用情况，所以命中率不高。其原因是最先进来的信息块可能是经常用的块，反而被替换掉了。 近期最少使用算法（ 替换近期使用最少的信息块。这就要求随时记录 便确定哪个字块是最近期最少使用的。由于近期使用少，未必是将来使用最少的，所以，这种算法的命中率比 并不最理想。 优化替换算法（ 这是一种理想算法，但实现起来难度大。因此，只作为衡量其它算法的标准，这种算法需让程序运行两次，第一次分析地址流，第二次才真正运行程序。 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 57页 速缓冲存储器 （ 4/11） 1、概念 （ 1）地址映象：为了把信息放到 须应用某种函数把主存地址映象到 作地址映象。 （ 2）地址变换：在信息按这种映象关系装入 行程序时，应将主存地址变换成 个变换过程叫作地址变换。地址映象和变换是密切相关的。 2、 直接映象 全相联映象 组相联 映象 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 58页 速缓冲存储器 （ 5/11） 直接映象： 假设主存空间被分为 2m 个页，其页号分别为 0、 1、 .1,每页大小为 2b 个字， 页号为 0、 1、 .,每页大小同样为 2b 个字， ( c m) （ A）直接映象函数定义： j=i 2 c 其中 然，主存的第 0页、 2c 页、2c+1 .块（共 2t 个页）。主存的第 1页，第 2c 1页， .(共 2t 个页）只能映象到 页 .中的主存页面标记（ 来表明主存对应同一 t 个页面中，究竟是哪一个页面存放到 （ B）主存地址：最后 b 位是页内地址，中间 t(=是主存的页面标记，用来标明主存的 2t 个页面中究竟哪个页面已在 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 59页 速缓冲存储器 （ 6/11） 主存 图 4页面地址的直接映像方式 页号 0 页号 1 页号 2 c 1 页号 2 c 页号 2 c 1 页号 2c+1 1 页号 2 c+1 页号 2 m 1 页号 0 页号 1 页号 2 c 1 标记 标记 标记 主存页面标记 页内地址 主存地址 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 60页 速缓冲存储器 （ 7/11） 直接映象： （ C）工作过程：地址变换部件在收到 需根据中间 后检查标记是否与主存地址高 果符合，则可根据页号地址和低 果不符合，就要从主存读入新的页面来替换旧的页面，同时修改 （ D）优点：简单； 缺点：不灵活，命中率低。 计算机组成原理 第四章存储器及存储系统 2015年 12月 17日 第 61页 速缓冲