计算机存储器介绍311.ppt

1、第5章内存，5.1内存概述5.2内存芯片5.3内存的应用，用于存储程序、处理数据和操作结果。1.主存储器、辅助存储器和高速缓存可分为：主存储器或内部存储器，用于存储当前使用或经常使用的程序和数据，可由中央处理器直接访问。只有当程序被放入内存时，它才能被中央处理器执行。辅助存储器：或外部存储器，用于永久存储各种信息。高速缓冲存储器：一种在中央处理器和主存储器之间具有较小容量和较快速度的存储器。5.1内存概述，2。多级内存结构的形成：中央处理器不断访问内存，内存的访问速度将直接影响计算机的工作效率。在一段时间内，中央处理器只运行内存中的一些程序，并访问一些数据，其中大部分是暂时不用的。增加缓存目的

2、：提高中央处理器的运行速度和效率。位置：在中央处理器和主内存之间，5.1内存概述，5.1内存概述，主内存首先将一个小数据块移动到缓存中。当中央处理器访问主存中的一个地址时，它首先通过地址映射机制判断该地址所在的数据块是否已经在缓存中。如果是，它将访问缓存，这称为“命中”。如果不是，则中央处理器直接访问主存储器，同时将包含地址的数据块传输到缓存中。主存储器地址，地址映射转换，缓存，主存储器，中央处理器，解码，命中，未命中，3，测量单位位：一个单元，记录为位Byte:8位，记录为字节，缩写为b1kb=1024b 1mb=1024kb 1gb=00001h，00000h，fffffffh，4，存储器

3、地址空间8086。地址总线有20位，可寻址220=1字节的存储器地址空间，并根据00000HFFFFFH进行寻址。寻址单位为字节，5.1内存概述，计算出的内存单元物理地址的物理地址=段地址的偏移量。在8086的操作过程中，当取指令时，中央处理器将选择20位物理地址，其中内容在计算机系统和网络协议中形成指令；对于内存操作，中央处理器将选择20位物理地址，其中直扩和直扩、直扩或BX构成操作数。5.1存储器概述，半导体存储器：由半导体材料制成的存储器，主要用作主存储器。磁性表面存储器：磁性层用于记录信息。工作时，磁头在磁性层上移动进行读写。常用作辅助存储器，如硬盘、软盘、磁带等。注意：磁介质通常应避

4、免灰尘、高温和烟雾的影响。随着时间的推移，磁介质的磁性会慢慢降低，最终会导致数据丢失。通常，存储在磁介质上的数据的可靠寿命是三年。光学存储器：用激光烧蚀存储介质表面的数据。介质表面上微小的凹凸烧蚀图案代表数据。光学介质上的数据可以永久存储。然而，使用光学介质不能像使用磁介质那样容易地改变它存储的数据。光驱使用激光从光盘上读取数据。按访问模式分类：5.1内存概述，随机存取存储器包含两层含义： 1。对内存的访问是随机的，也就是说，一个内存单元可以以任何顺序访问。2.存储器是可读和可写的。内存主要用于主存和缓存。随机存取存储器按工艺分为晶体管双极型和金属氧化物半导体型。金属氧化物半导体类型可分为静态

5、存储器和动态存储器。金属氧化物半导体是一种集成电路技术，其中二氧化硅被用作金属栅电极和半导体沟道之间的绝缘层。场效应晶体管：金属氧化物半导体场效应晶体管，只读存储器只读存储器中央处理器只能读取只读存储器的内容，但其访问是随机的。通常，固定程序和数据存储在只读存储器中，如计算机系统的引导程序、监控程序和基本输入输出系统程序，以便计算机能够启动和运行。计算机系统通电后，立即运行只读存储器中的引导程序，并将复杂的系统程序从辅助存储器引入主存储器。掩模只读存储器、可编程只读存储器、可编程只读存储器和可编程只读存储器掩模只读存储器由制造商根据用户要求制造。制作完成后，只能阅读，不能重写；可编程只读存储器

6、被称为可编程只读存储器。可编程只读存储器允许用户写一次，写完后不能更改。它应用于高速计算机的微程序存储器，称为可擦只读存储器。EPROM允许用户完全擦除写入的内容，并且可以在擦除后重写，这可以重复多次。在最后一次写入之后，它仍然是只读存储器；E2PROM被称为在线可擦写只读存储器，在读写方面与随机存取存储器完全相似，只是在写入时，下一个字节应该在E2PROM内部操作完成后写入，E2PROM通常被用作计算机的基本输入输出系统芯片。5.2内存芯片，5.2.1主内存的基本组成，中央处理器通常通过地址寄存器MAR和内存缓冲寄存器MBR访问内存。当中央处理器需要从某个存储单元中读取数据时，它首先将单元地

7、址发送到存储器，然后向存储器发送读取控制信号。此时，存储器开始读取，由MAR通过地址解码器选择的存储单元的内容通过读写驱动器被发送到MBR，并且中央处理器通过数据总线读取数据。当中央处理器想将信息写入一个单元时，它首先将该单元的地址发送到内存，并将数据写入内存。然后通过控制信号线发出写信号，通过地址译码器将MBR的内容写入MAR选择的存储单元。5.2.2主存储器的操作过程，1。可以存储在存储容量内存中的信息总量，以字节为单位。中央处理器地址总线的位数决定了可以支持的主存储器的最大容量。2.访问速度通常用访问时间和存储周期来表示，存储周期是指一次访问存储器所需的时间。最快的访问周期可以达到10n

8、s以下。3.价格、性能和价格比通常用人均价格来描述。5.2.3主存储器的主要参数，1。地址线(A19A0)用于输入用于选择存储器中的存储单元的地址信号。2.数据线(D7D0)用于访问数据，一个存储单元存储8位数据。3.控制线ROM:芯片允许毛细管电泳，输出允许运行经验。RAM:芯片允许并行执行，输出允许运行经验，写入允许WR。5.2.4主存和CPU总线相关信号线、5.2.5主存芯片的外部特性、操作系统读取和删除文件的过程：如果要读取文件，操作系统会通过目录找到文件名和包含的文件。FAT表显示哪些簇包含文件的数据。操作系统将磁头移动到第一个文件簇的位置以读出数据。删除文件时，操作系统会更改FAT

9、表中相应集群的状态。例如，如果文件存储在群集3、4、5和7中，当您删除它时，操作系统会将这四个群集的状态更改为“0”。这些簇的数据不会被物理擦除。删除文件后，我们仍然可以通过操作系统的恢复工具来恢复文件。只有不写入新数据，才能恢复。一旦发现文件被错误删除，应立即恢复。5.2.6关于外部内存、碎片和碎片整理的知识使用随机存取内存时，文件会变成碎片。每个文件都存储在一个不连续的簇中。当驱动器难以定位包含文件数据的群集时，驱动器的性能会变得非常差。为了获得驱动器的最佳性能，您可以使用磁盘碎片整理程序来重新组织文件，以便连续存储它们。如下图所示。5.2.6外部存储器知识，5.3存储器应用，应用内容：计

10、算给定存储器电路的地址范围，通过分析找出中央处理器系统中存储器电路中每个存储器芯片的地址范围。示例：指出图中2764和6264的地址范围，并编程清除6264。)，5.3内存应用，5.3内存应用，解决方案：2764的CE连接到8086/8088的A192764的A0A12连接到中央处理器地址总线的A0A 12；运行经验=运行经验/运行模式(或操作)。研发和输入输出由中央处理器提供。2764的D0D7连接到AD0AD7。8086/8088数据总线的中央处理器，在运行2764时必须满足以下条件：(1)运行经验=0，即研发和输入输出/管理必须同时为0，中央处理器必须读取内存。5.3内存应用，(2)CE

11、=0，即A19=0。(3) A0A12可以是0000H1FFFH。从上述条件可以得出结论，2764的地址范围是a19a 18 a 17 a 16 a 15 a 14 a 12 a 11 a 0 a9 a 7a 5a 3a 1a 0，第一个单元地址0 X X X X X X 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0，最后一个单元地址0 X X X X X X 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1，其中X可以是低或高。由于A18A13可以是低或高，2764可以有64个不同的地址。内存地址范围在内存应用中不是唯一的，这就浪费了内存空间。例如，00000h0

12、1ffffh，02000h03ffffh，04000h05ffffh06000h07fffh都是2764的地址范围。5.3内存应用，像2764，A19的中央处理器通过消费电子，这是没有选通到6264；运行经验=运行经验/运行模式(或操作)；地址线和数据线与2764的连接。WR、研发和输入输出均由中央处理器提供。运行6264时，中央处理器必须满足以下条件：(1)运行经验=0，即研发和输入输出/管理必须同时为0，中央处理器必须读取内存；或者我们=0，也就是说，WR和输入输出/输出必须同时为0，并且中央处理器必须对内存执行写操作。(2)CE=0，即A19=1。(3) A0A12可以是0000H1FF

13、FH。5.3内存应用，从以上条件可以得出结论，6264的地址范围是a19a 18 a 17 a 16 a 15 a 14 a 12 a 11 a 0 a9 a 5a 3a 1a 0第一个单元地址x x x x 0 00000000最后一个单元地址1 x x x x x x 1 x 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1其中x可以是低或高。由于A18A13可以是低或高，6264可以有64个不同的地址。例如，80000h81ffh、82000h83ffffh、84000h85ffffh86000h87fffh都是6264的地址范围。假设6264的地址范围是80000H81FFFH。6264的单位数是8K，即1FFFH。由于6264的地址范围是80000H81FFFH，让我们假设它的段地址是8000H，那么将使用6264，5.3存