第6章80X86_88存储系统

1、第第6章章 80X86_88的存储系统的存储系统12存存储储器器I/O接接口口输输入入设设备备I/O接接口口数据总线数据总线 DB控制总线控制总线 CB地址总线地址总线 AB输输出出设设备备CPU微型计算机的基本结构微型计算机的基本结构本章主要内容 微型机的存储系统、分类及其特点微型机的存储系统、分类及其特点 半导体存储芯片的外部特性及其与系统半导体存储芯片的外部特性及其与系统 的连接的连接 存储器扩展技术存储器扩展技术 高速缓存高速缓存36.1 6.1 概概 述述内容：内容： 微型机的存储系统微型机的存储系统 半导体存储器的基本概念半导体存储器的基本概念 存储器的分类及其特点存储器的分类及其

2、特点 两类半导体存储器的主要区别两类半导体存储器的主要区别3微型机的存储系统微型机的存储系统 将两个或两个以上速度、容量和价格各不将两个或两个以上速度、容量和价格各不相同的存储器用硬件、软件或软硬件相结相同的存储器用硬件、软件或软硬件相结合的方法组织起来合的方法组织起来 这样就构成了这样就构成了计算机的存储系统。计算机的存储系统。 系统的存储速度接近最快的存储器，容量系统的存储速度接近最快的存储器，容量接近最大的存储器。接近最大的存储器。5微型机的存储系统微型机的存储系统 Cache存储系统存储系统 解决速度问题解决速度问题 虚拟存储系统虚拟存储系统 解决容量问题解决容量问题高速缓冲存储器高速

3、缓冲存储器主存储器主存储器主存储器主存储器磁盘存储器磁盘存储器6存储器的层次结构存储器的层次结构 微机拥有不同类型的存储部件微机拥有不同类型的存储部件 由上至下容量越来越大，但速度越来越慢由上至下容量越来越大，但速度越来越慢寄存器堆寄存器堆高速缓存高速缓存主存储器主存储器联机外存储器联机外存储器脱机外存储器脱机外存储器快慢小大容量速度CPU内核内核7IBM PC/XT的内存空间分配的内存空间分配00000H9FFFFHBFFFFHFFFFFHRAM区 640KB保留区 128KBROM区 256KB8两大类两大类内存、外存内存、外存 内存内存存放当前运行的程序和数据。存放当前运行的程序和数据。

4、 特点：快，容量小，随机存取，特点：快，容量小，随机存取，CPU可直接访问。可直接访问。 通常由通常由半导体存储器半导体存储器构成构成 RAM、ROM 外存外存存放非当前使用的程序和数据。存放非当前使用的程序和数据。 特点：慢，容量大，顺序存取特点：慢，容量大，顺序存取/块存取。需调入内存后块存取。需调入内存后CPU才能访问。才能访问。 通常由通常由磁、光存储器磁、光存储器构成，也可以由半导体存储器构成构成，也可以由半导体存储器构成 磁盘、磁带、磁盘、磁带、CD-ROM、DVD-ROM、固态盘、固态盘9半导体存储器半导体存储器 由能够表示二进制数由能够表示二进制数“0”和和“1”的、的、具有记

5、忆功能的一些半导体器件组成。具有记忆功能的一些半导体器件组成。如触发器、如触发器、MOS管的栅极电容等。管的栅极电容等。 能存放一位二进制数的器件称为一个能存放一位二进制数的器件称为一个存储元。存储元。 若干存储元构成一个存储单元。若干存储元构成一个存储单元。10内存储器的分类内存储器的分类 内存储器内存储器随机存取存储器（随机存取存储器（RAM）Random Access Memory只读存储器（只读存储器（ROM）Read Only Memory11随机存取存储器（随机存取存储器（RAM） RAM静态存储器（静态存储器（SRAM）Static RAM动态存储器（动态存储器（DRAM）Dyn

6、amic RAM12只读存储器（只读存储器（ROM） 只读存储器只读存储器掩模掩模ROM一次性可写一次性可写ROMEPROMEEPROM13存储器的主要技术指标存储器的主要技术指标 存储容量存储容量：存储单元个数存储单元个数M M每单元位数每单元位数N N 存取时间存取时间：从启动读从启动读( (写写) )操作到操作完成的时间操作到操作完成的时间 存取周期存取周期：两次独立的存储器操作所需间隔的最两次独立的存储器操作所需间隔的最小时间小时间 平均故障间隔时间平均故障间隔时间MTBFMTBF（可靠性可靠性） 功耗功耗：动态功耗、静态功耗：动态功耗、静态功耗146.2 随机存取存储器随机存取存储器

7、要求掌握：要求掌握： SRAM与与DRAM的主要特点的主要特点 几种常用存储器芯片及其与系统的连接几种常用存储器芯片及其与系统的连接 存储器扩展技术存储器扩展技术15一、静态存储器一、静态存储器SRAM特点：特点： 用双稳态触发器存储信息。用双稳态触发器存储信息。 速度快（速度快（5ns），不需刷新，外围电路比较简单，），不需刷新，外围电路比较简单，但集成度低（存储容量小，约但集成度低（存储容量小，约1Mbit/片），功耗大。片），功耗大。 在在PC机中，机中，SRAM被广泛地用作高速缓冲存储器被广泛地用作高速缓冲存储器Cache。 对容量为对容量为M*N的的SRAM芯片，其地址线数芯片，其地

8、址线数=2M；数；数据线数据线数=N。反之，若。反之，若SRAM芯片的地址线数为芯片的地址线数为K，则可以推断其单元数为则可以推断其单元数为2K个。个。 16典型典型SRAM芯片芯片CMOS RAM芯片芯片6264（8K*8）：）： 主要引脚功能主要引脚功能 工作时序工作时序 与系统的连接使用与系统的连接使用17SRAM 6264芯片芯片186264芯片的主要引线芯片的主要引线 地址线：地址线： A0A12 数据线：数据线： D0 D7 输出允许信号：输出允许信号：OE 写允许信号：写允许信号： WE 选片信号：选片信号： CS1、CS219 6264的工作过程的工作过程20 6264芯片与系

9、统的连接芯片与系统的连接D0D7A0A12WEOECS1CS2A0A12MEMWMEMR译码译码电路电路高位地址信号D0D7 21译码电路译码电路 将输入的一组二进制编码变换为一个特定将输入的一组二进制编码变换为一个特定的控制信号，即：的控制信号，即： 将输入的一组高位地址信号通过变换，产将输入的一组高位地址信号通过变换，产生一个有效的控制信号，用于生一个有效的控制信号，用于选中选中某一个某一个存储器芯片，从而确定该存储器芯片在内存储器芯片，从而确定该存储器芯片在内存中的地址范围。存中的地址范围。22全地址译码全地址译码 用全部的高位地址信号作为译码信号，使用全部的高位地址信号作为译码信号，使

10、得存储器芯片的每一个单元都占据一个唯得存储器芯片的每一个单元都占据一个唯一的内存地址。一的内存地址。存储器存储器芯片芯片译译码码器器低位地址高位地址全部地址片选信号23全地址译码例全地址译码例 6264芯片的地址范围：芯片的地址范围：F0000HF1FFFH11110000000 11110001111A19A18A17A16A15A14A13&1#CS1A12A0D7D0高位地址高位地址线全部参线全部参加译码加译码6264A12-A0D7-D0#OE#WE24部分地址译码部分地址译码 用用部分高位地址部分高位地址信号（而不是全部）作为信号（而不是全部）作为译码信号，使得被选中的存储器

11、芯片占有译码信号，使得被选中的存储器芯片占有几组不同的地址范围。几组不同的地址范围。 下例使用下例使用7-1=6位地址作为译码信号，从而位地址作为译码信号，从而使被选中芯片的每个单元都占有两个地址，使被选中芯片的每个单元都占有两个地址，即这两个地址都指向同一个单元。即这两个地址都指向同一个单元。25部分地址译码例部分地址译码例 同一物理存储器占用两组地址：同一物理存储器占用两组地址： F0000HF1FFFH B0000HB1FFFH A18不不A19A17A16A15A14A13&1到6264CS126应用举例应用举例 将将SRAM 6264芯片与系统连接，使其地址范芯片与系统连接，

12、使其地址范围为：围为：38000H39FFFH和和78000H79FFFH。 选择使用选择使用74LS138译码器构成译码电路译码器构成译码电路 Y0# G1 Y1#G2A Y2#G2B Y3#Y4#A Y5#B Y6#C Y7#片选信号输出片选信号输出译码允许信号译码允许信号地址信号地址信号（接到不同的存储体上）74LS13874LS138逻辑图：逻辑图：27 74LS138的真值表：（注意：输出低电平有效）的真值表：（注意：输出低电平有效）可以看出，当译码允许信号有效时，可以看出，当译码允许信号有效时，Yi是输入是输入A、B、C的的函数，即函数，即 Y=f(A,B,C)11111111X

13、X X 其 他 值011111111 1 1 1 0 0101111111 1 0 1 0 0110111111 0 1 1 0 0111011111 0 0 1 0 0111101110 1 1 1 0 0111110110 1 0 1 0 0111111010 0 1 1 0 0111111100 0 0 1 0 0Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0C B AG1 G2A G2B28应用举例(续):D0D7A0A12WEOECS1CS2A0A12MEMWMEMRD0D7G1G2AG2BCBA&A19A14A13A17A16A15+5VY0下图中下图中A18不参与译码，故不参与译码，故

14、6264的地址范围为：的地址范围为：626429二、动态随机存储器二、动态随机存储器DRAM 特点：特点： DRAM是靠是靠MOS电路中的栅极电容来存储信息的，由电路中的栅极电容来存储信息的，由于电容上的电荷会逐渐泄漏，需要定时充电以维持存于电容上的电荷会逐渐泄漏，需要定时充电以维持存储内容不丢失（储内容不丢失（称为动态刷新称为动态刷新），所以动态），所以动态RAM需要需要设置刷新电路，相应外围电路就较为复杂。设置刷新电路，相应外围电路就较为复杂。 刷新定时间隔一般为几微秒几毫秒刷新定时间隔一般为几微秒几毫秒 DRAM的特点是集成度高（存储容量大，可达的特点是集成度高（存储容量大，可达1Gbi

15、t/片片以上），功耗低，但速度慢（以上），功耗低，但速度慢（10ns左右），需要刷新。左右），需要刷新。 DRAM在微机中应用非常广泛，如微机中的内存条在微机中应用非常广泛，如微机中的内存条（主存）、显卡上的显示存储器几乎都是用（主存）、显卡上的显示存储器几乎都是用DRAM制制造的。造的。 常见常见DRAM的种类：的种类： SDRAM（Synchronous DRAM）它在它在1个个CPU时钟时钟周期内可完成数据的访问和刷新，即可与周期内可完成数据的访问和刷新，即可与CPU的时钟同步工作。的时钟同步工作。SDRAM的工作频率目前最大可达的工作频率目前最大可达150MHz，存取时间约为，存取时间

16、约为510ns，最大数据率为，最大数据率为150MB/s，是当前微机中流行的标准内存类，是当前微机中流行的标准内存类型。型。 RDRAM（Rambus DRAM）是由是由Rambus公司所开公司所开发的高速发的高速DRAM。其最大数据率可达。其最大数据率可达1.6GB/s。 DDR DRAM（Double Data Rate DRAM）是对是对SDRAM的改进，它在时钟的上升沿和下降沿都可以传送数据，的改进，它在时钟的上升沿和下降沿都可以传送数据，其数据率可达其数据率可达200-800 MB/s。主要应用在主板和高速显示卡上。主要应用在主板和高速显示卡上。 RAM的的3个特性：个特性：1）可读

17、可写，非破坏性读出，写入时覆盖原内容。）可读可写，非破坏性读出，写入时覆盖原内容。2）随机存取，存取任一单元所需的时间相同。）随机存取，存取任一单元所需的时间相同。3）易失性（或挥发性）。当断电后，存储器中的内容立）易失性（或挥发性）。当断电后，存储器中的内容立即消失。即消失。31典型典型DRAM芯片芯片2164A 2164A：64K1 采用采用行地址行地址和和列地址列地址来确定一个单元；来确定一个单元； 行列地址行列地址分时分时传送，传送， 共用一组地址线；共用一组地址线； 地址线的数量仅地址线的数量仅 为同等容量为同等容量SRAM 芯片的一半。芯片的一半。行地址10001 0 0 0列地址

18、32主要引线主要引线RAS：行地址选通信号，用于锁存行地址；行地址选通信号，用于锁存行地址；CAS：列地址选通信号。列地址选通信号。 地址总线上先送上行地址，后送上列地址，它地址总线上先送上行地址，后送上列地址，它们分别在们分别在RAS和和CAS有效期间被锁存在地址锁存有效期间被锁存在地址锁存器中。器中。 DIN： 数据输入数据输入DOUT：数据输出数据输出WE=0 数据写入数据写入WE=1 数据读出数据读出WE：写允许信号写允许信号33工作原理工作原理 三种操作：三种操作： 数据读出数据读出 数据写入数据写入 刷新刷新 34刷新刷新 将存放于每位中的信息读出再照原样写入将存放于每位中的信息读

19、出再照原样写入原单元的过程原单元的过程刷新刷新35三、存储器扩展技术三、存储器扩展技术位扩展位扩展扩展每个存储单元的位数扩展每个存储单元的位数字扩展字扩展扩展存储单元的个数扩展存储单元的个数字位扩展字位扩展二者的综合二者的综合用多片存储芯片构成一个需要的内存空间，用多片存储芯片构成一个需要的内存空间，它们在整个内存中占据不同的地址范围，任它们在整个内存中占据不同的地址范围，任一时刻仅有一片（或一组）被选中。一时刻仅有一片（或一组）被选中。36位扩展位扩展 存储器的存储容量等于：存储器的存储容量等于： 单元数单元数每单元的位数每单元的位数 当构成内存的存储器芯片的字长小于内存当构成内存的存储器芯

20、片的字长小于内存单元的字长时，就要进行位扩展，使每个单元的字长时，就要进行位扩展，使每个单元的字长满足要求。单元的字长满足要求。字节数字节数字长字长37位扩展例位扩展例 用用8片片2164A芯片构成芯片构成64KB存储器。存储器。2164A: 64K x 1，需，需8片构成片构成64K x 8（64KB）LS138A8A192164A2164A2164ADBABD0D1D7A0A7译码输出读写信号A0A19D0D7A0A7A0A738位扩展方法：位扩展方法： 将每片的地址线、控制线并联，数据线分将每片的地址线、控制线并联，数据线分别引出。别引出。 位扩展特点：位扩展特点： 存储器的单元数不变，

21、位数增加。存储器的单元数不变，位数增加。39字扩展字扩展 地址空间的扩展。芯片每个单元中的字长地址空间的扩展。芯片每个单元中的字长满足，但单元数不满足。满足，但单元数不满足。 扩展原则：扩展原则： 每个芯片的地址线、数据线、控制线并联，每个芯片的地址线、数据线、控制线并联，仅片选端分别引出，以实现每个芯片占据仅片选端分别引出，以实现每个芯片占据不同的地址范围。不同的地址范围。40字扩展例字扩展例 用两片用两片64K8位的位的SRAM芯片构成容量为芯片构成容量为128KB的存储器的存储器41字位扩展字位扩展 根据内存容量及芯片容量确定所需存储根据内存容量及芯片容量确定所需存储芯片数；芯片数； 进

22、行位扩展以满足字长要求；进行位扩展以满足字长要求； 进行字扩展以满足容量要求。进行字扩展以满足容量要求。 若已有存储芯片的容量为若已有存储芯片的容量为LK，要构成要构成容量为容量为M N的存储器，需要的芯片数的存储器，需要的芯片数为：为： （M / L） （N / K）42字位扩展例字位扩展例 用用4K1位的芯片组成位的芯片组成16KB的存储器。的存储器。 扩成扩成4KB 8片片 再扩成再扩成16KB 4*8=32片片 地址线需地址线需14根（根（A0-A13），其中），其中12根根（A0-A11）用于片内寻址，）用于片内寻址，2根（根（A12，A13）用于片选译码。）用于片选译码。 注意：以

23、上的例子中所需的地址线数并未从系统整体上考注意：以上的例子中所需的地址线数并未从系统整体上考虑。在实际系统中，总线中的地址线数往往要多于所需的虑。在实际系统中，总线中的地址线数往往要多于所需的地址线数，这时除片内寻址的低位地址线地址线数，这时除片内寻址的低位地址线(即片内地址线即片内地址线)外，剩余的高位地址线一般都要用于片选译码。外，剩余的高位地址线一般都要用于片选译码。 438088系统中存储器的连接使用方法系统中存储器的连接使用方法 存储器与存储器与8088系统总线的连接的要点是：系统总线的连接的要点是： 存储器的地址范围？存储器的地址范围？ 根据要求的地址范围可确定用哪几根地址线进行片

24、选，根据要求的地址范围可确定用哪几根地址线进行片选，哪几根地址线做片内寻址以及如何进行片选译码。哪几根地址线做片内寻址以及如何进行片选译码。 系统总线上与存储器有关的信号线有哪些？系统总线上与存储器有关的信号线有哪些？ 熟悉与存储器有关的总线信号和存储芯片引脚的功能。熟悉与存储器有关的总线信号和存储芯片引脚的功能。 译码电路的构成（译码器的连接方法）译码电路的构成（译码器的连接方法） 系统地址空间一般比存储芯片的容量大（即总线中的地系统地址空间一般比存储芯片的容量大（即总线中的地址线数多于存储芯片的地址线数），物理内存实际只占址线数多于存储芯片的地址线数），物理内存实际只占用系统地址空间的一小

25、块区域。把物理内存分配到系统用系统地址空间的一小块区域。把物理内存分配到系统地址空间的哪一块区域，取决于如何进行地址译码。地址空间的哪一块区域，取决于如何进行地址译码。44 8088系统中存储器连接涉及到的总线信号包括：系统中存储器连接涉及到的总线信号包括： 地址线地址线A19-A0 数据线数据线D7-D0 存储器读信号存储器读信号MEMR# 存储器写信号存储器写信号MEMW# 需要考虑的存储芯片引脚需要考虑的存储芯片引脚 地址线地址线An-1-A0：接地址总线的：接地址总线的An-1-A0 数据线数据线D7-D0：接数据总线的：接数据总线的D7-D0 片选信号片选信号CS#(CE#) (可能

26、有多根可能有多根)：接地址译码器的片：接地址译码器的片选输出选输出 输出允许输出允许OE#(有时也称为读出允许有时也称为读出允许) ：接：接MEMR# 写入允许写入允许WE#：接：接MEMW#456.3 6.3 只读存储器（只读存储器（ROMROM）及其发展及其发展掩模掩模ROM一次性可写一次性可写ROM可擦写可擦写ROM分分 类类EPROM（紫外线擦除）紫外线擦除）EEPROM（电擦除）电擦除）46一、一、EPROM特点：特点： 可多次编程写入；可多次编程写入； 掉电后内容不丢失；掉电后内容不丢失； 内容的擦除需用紫外线擦除器。内容的擦除需用紫外线擦除器。47EPROM 2764 8K8bi

27、t芯片，其引脚与芯片，其引脚与SRAM 6264完全完全兼容兼容 地址信号：地址信号：A0 A12 数据信号：数据信号：D0 D7 输出信号：输出信号：OE 片选信号：片选信号：CE 编程脉冲输入：编程脉冲输入：PGM482764的工作方式的工作方式数据读出数据读出编程写入编程写入擦除擦除标准编程方式标准编程方式快速编程方式快速编程方式编程写入的特点：编程写入的特点：每出现一个编程负脉冲就写入一个字节数据每出现一个编程负脉冲就写入一个字节数据工作方式工作方式49二、二、EEPROM（ E2PROM ）特点：特点： 可在线编程写入；可在线编程写入； 掉电后内容不丢失；掉电后内容不丢失； 电可擦除

28、。电可擦除。50典型典型E2PROM芯片芯片98C64A 8K8bit芯片芯片 13根地址线（根地址线（A0 A12） 8位数据线（位数据线（D0 D7） 输出允许信号（输出允许信号（OE） 写允许信号（写允许信号（WE） 选片信号（选片信号（CE） 状态输出端（状态输出端（READY/BUSY）51工作方式工作方式 数据读出数据读出 编程写入编程写入 擦除擦除字节写入：每一次字节写入：每一次BUSY正脉冲写正脉冲写 入一个字节入一个字节自动页写入：每一次自动页写入：每一次BUSY正脉写正脉写 入一页（入一页（1 32字节）字节）字节擦除：一次擦除一个字节字节擦除：一次擦除一个字节片擦除：一次

29、擦除整片片擦除：一次擦除整片52E2PROM的应用的应用 可通过编写程序实现对芯片的读写，但可通过编写程序实现对芯片的读写，但 每写入一个字节都需判断每写入一个字节都需判断READY/BUSY 端的状态，仅当该端为高电平时才可写端的状态，仅当该端为高电平时才可写 入下一个字节。入下一个字节。53三、闪速三、闪速E2PROM 特点：特点： 通过向内部控制寄存器写入命令的方法来通过向内部控制寄存器写入命令的方法来控制芯片的工作方式，而非用引脚的信号控制芯片的工作方式，而非用引脚的信号来控制芯片的工作。来控制芯片的工作。 应用应用 BIOS，便携式闪存硬盘，便携式闪存硬盘54工作方式工作方式数据读出

30、数据读出编程写入编程写入 擦擦 除除读单元内容读单元内容读内部状态寄存器内容读内部状态寄存器内容读芯片的厂家及器件标记读芯片的厂家及器件标记数据写入，写软件保护数据写入，写软件保护字节擦除，块擦除，片擦除字节擦除，块擦除，片擦除擦除挂起擦除挂起55* *6.4 6.4 高速缓存（高速缓存（Cache)Cache)了解：了解： Cache的基本概念；的基本概念； 基本工作原理；基本工作原理； 命中率；命中率； Cache的分级体系结构的分级体系结构56 1）为什么需要高速缓存？）为什么需要高速缓存？ CPU工作速度与内存工作速度不匹配工作速度与内存工作速度不匹配 例如，例如，800MHz的的PI

31、II CPU的一条指令执行时的一条指令执行时间约为间约为1.25ns，而，而133MHz的的SDRAM存取时存取时间为间为7.5ns，即，即83%的时间的时间CPU都处于等待状都处于等待状态，运行效率极低。态，运行效率极低。 解决：解决： CPU插入等待周期插入等待周期降低了运行速度；降低了运行速度； 采用高速采用高速RAM成本太高；成本太高； 在在CPU和和RAM之间插入高速缓存之间插入高速缓存成本上升成本上升不多、但速度可大幅度提高。不多、但速度可大幅度提高。572）工作原理）工作原理 基于程序执行的两个特征：基于程序执行的两个特征： 程序访问的局部性：过程、循环、子程序。程序访问的局部性

32、：过程、循环、子程序。 数据存取的局部性：数据相对集中存储。数据存取的局部性：数据相对集中存储。 存储器的访问相对集中的特点使得我们可以存储器的访问相对集中的特点使得我们可以把频繁访问的指令、数据存放在速度非常高把频繁访问的指令、数据存放在速度非常高（与（与CPU速度相当）的速度相当）的SRAM高速缓高速缓存存CACHE中。需要时就可以快速地取出。中。需要时就可以快速地取出。58DBCPUCache控制部件CacheRAMAB送主存地址送主存地址检索检索(用主存地址作为关键字用主存地址作为关键字)前前提：每次访问的主存地址都保留。提：每次访问的主存地址都保留。命中则发出读 Cache命令, 从

33、Cache取数据不命中则发出读RAM命令, 从RAM取数据 Cache的工作原理图示的工作原理图示59 取指令、数据时先到取指令、数据时先到CACHE中查找：中查找： 找到（称为命中）找到（称为命中）直接取出使用；直接取出使用； 没找到没找到到到RAM中取，并同时存放到中取，并同时存放到CACHE中，以备下次使用。中，以备下次使用。 只要命中率相当高，就可以大大提高只要命中率相当高，就可以大大提高CPU的运行效率，减少等待。现代计算机中的运行效率，减少等待。现代计算机中CACHE的命中率都在的命中率都在90%以上。以上。 命中率影响系统的平均存取速度命中率影响系统的平均存取速度 系统的平均存取

34、速度系统的平均存取速度 Cache存取速度存取速度命中率命中率+RAM存取速度存取速度不命中率不命中率60例如：例如：RAM的存取时间为的存取时间为8ns，CACHE的存的存取时间为取时间为1ns，CACHE的命中率为的命中率为90%。则存储器整体访问时间由没有则存储器整体访问时间由没有CACHE的的8ns减少为：减少为：1ns90% + 8ns10% = 1.7ns 速度提高了近速度提高了近4倍。倍。 在一定的范围内，在一定的范围内，Cache越大，命中率就越大，命中率就越高，但相应成本也相应提高越高，但相应成本也相应提高 Cache与内存的空间比一般为与内存的空间比一般为1 12861*C

35、ache系统有三个需要解决的主要问题：系统有三个需要解决的主要问题： 主存和主存和Cache的地址映射关系有三种：的地址映射关系有三种：解决：解决：把把Cache与主存都分成大小相同的页，主与主存都分成大小相同的页，主存存Cache地址变换，就是如何把主存页映射到地址变换，就是如何把主存页映射到Cache页上页上（即只映射页号）（即只映射页号）。 全相联映射全相联映射主存任意一页可映射到主存任意一页可映射到Cache的任意一页。这需要有一个很大的页号映射表的任意一页。这需要有一个很大的页号映射表（共有（共有2m-p项），放在项），放在CAM存储器中。昂贵，存储器中。昂贵，但冲突小。但冲突小。 直接映射直接映射主存页号主存页号B与与Cache页号页号b满足关满足关系：系：b=B mod 2m-p 例如：主存例如：主存0、4、8、12，页映射到页映射到Cache的的0页，主存页，主存1、5、9、13，映射到映射到Cache的的1页，依此类推。不需要页号映页，依此类推。