存储器知识点小结知识讲解
知识点归纳 计算机架构中的处理器与存储器层次结构
知识点归纳计算机架构中的处理器与存储器层次结构计算机架构中的处理器与存储器层次结构计算机架构是指计算机系统中使用的各种硬件和软件资源的组织方式和连接方式。
处理器和存储器是计算机架构中最核心的两个组成部分。
在计算机系统中，处理器负责执行指令和处理数据，而存储器则用于存储程序和数据。
在处理器与存储器之间，存在着层次结构，其中各个层次的存储器具有不同的特点和访问速度。
一、计算机架构中的处理器层次结构在计算机架构中，处理器的多层次结构的设计是为了提高计算机的运行效率和性能。
常见的处理器层次结构包括以下几个层次：1. 控制器层：控制器层是处理器层次结构中的最顶层，它负责接收和解析指令，并向其他层次传递指令和控制信号。
控制器层通常由控制单元和时钟电路组成。
2. 算术逻辑单元(ALU)：ALU是处理器层次结构中的核心部件，它负责执行算术和逻辑运算。
ALU可以执行加法、减法、乘法、除法等算术运算，同时也可以执行逻辑运算，如与、或、非等运算。
3. 寄存器层：寄存器层是处理器层次结构中与ALU紧密结合的部分，它用于存储指令和数据。
寄存器层的存储容量较小，但访问速度非常快，可以直接与ALU进行数据交换，提高计算效率。
4. 缓存层：缓存层是处理器层次结构中位于主存和寄存器之间的一层，用于缓存最常用的指令和数据。
由于缓存的读写速度比主存快得多，可以减少对主存的访问次数，从而提高计算效率。
5. 总线层：总线层是处理器层次结构中用于传输数据和控制信号的通道。
它负责将指令、数据和控制信号从寄存器、缓存等部件传输到其他组件，如主存、外部设备等。
二、计算机架构中的存储器层次结构存储器层次结构是指计算机系统中各层次存储器的组织方式和访问特点。
常见的存储器层次结构包括以下几个层次：1. 寄存器层：寄存器层是存储器层次结构中最接近处理器的一层，它用于存储指令和数据。
寄存器层的存储容量非常有限，但读写速度非常快，通常用于存储当前执行的指令和相关数据。
了解计算机存储器的种类与工作原理
了解计算机存储器的种类与工作原理计算机存储器是指计算机中用来存储数据和程序的设备。
它可以分为主存储器和辅助存储器两大类。
主存储器主要用于存储正在运行的程序和数据，而辅助存储器则用于长期存储数据和程序。
一、主存储器主存储器是计算机中最重要的存储器之一，它直接与CPU进行数据的交互和运算。
主存储器又可以细分为随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
1. 随机存取存储器（RAM）随机存取存储器是一种可以被读写的存储器。
它可分为静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）。
SRAM以高速读写和稳定性著称，但成本较高，容量较小。
而DRAM则容量较大，但相对不稳定，需要定时刷新。
SRAM的工作原理是通过闪存电路来存储数据。
每个存储单元都由一个触发器组成，可以将存储器的状态保持在一个特定的电平上，从而实现数据的存储和读取。
DRAM的工作原理是通过电容来存储数据。
每个存储单元都有一个电容和一个访问晶体管，当电容充电时表示存储的是1，否则为0。
但由于电容会逐渐漏电，所以需要定时刷新。
2. 只读存储器（ROM）只读存储器是一种只能读取而不能改写的存储器。
它的存储内容是在制造过程中被固化的，并且在计算机正常运行时无法修改。
只读存储器常用于存储计算机的基本输入输出系统（BIOS）和其他固化的程序。
二、辅助存储器辅助存储器是计算机中用于长期存储数据和程序的一种设备，它的访问速度较慢但容量较大。
辅助存储器包括硬盘驱动器、光盘驱动器和固态硬盘等。
1. 硬盘驱动器硬盘驱动器是计算机中最常见的辅助存储设备之一。
它由一个或多个硬盘组成，可以存储大量的数据和程序。
硬盘的工作原理是通过磁性存储技术将数据以磁场的形式记录在盘片上，通过读写磁头来读取和写入数据。
2. 光盘驱动器光盘驱动器是一种使用光学存储技术的辅助存储设备。
光盘有多种格式，包括CD、DVD和蓝光盘等。
光盘的工作原理是通过激光将数据以微小的凸块或凹槽的形式记录在盘片上，通过光头来读取数据。
内存与硬盘的知识点总结
在使用内存时，需要注意以下几个问题：内存的安装方式和插槽规格、内存的兼容性和稳定性、内存的散热和温度控制、内存的超频和调整、内存的清洁和维护等。正确的选择和使用内存，可以有效提高计算机系统的性能和稳定性。
二、硬盘
1.定义
硬盘（Hard Disk Drive），是计算机系统中用于存储数据和程序的永久存储设备，用来保存大量的数据和程序。硬盘的存储方式是顺序存取的，可以长期保存数据，是计算机系统中的另一个重要部件。
6.性能比较
硬盘的性能主要由以下几个指标来衡量：硬盘容量、硬盘转速、硬盘缓存、硬盘传输速率等。硬盘容量越大，可以保存的数据量越多，硬盘转速越高，数据的读写速度越快，硬盘缓存越大，硬盘传输速率越高，系统的整体性能就越好。
7.使用注意事项
在使用硬盘时，需要注意以下几个问题：硬盘的安装方式和接口规格、硬盘的分区和格式化、硬盘的备份和恢复、硬盘的兼容性和稳定性、硬盘的散热和温度控制、硬盘的坏道和修复、硬盘的清洁和维护等。正确的选择和使用硬盘，可以有效提高计算机系统的稳定性和可靠性。
综上所述，内存与硬盘是计算机系统中的两个关键组成部分，它们分别承担着不同的任务和功能。内存是临时存储设备，用来暂时保存CPU需要处理的数据和程序；而硬盘是永久存储设备，用来保存大量的数据和程序。内存的主要功能是提高CPU的运行效率和系统的整体性能；而硬盘的主要功能是提高系统的整体稳定性和数据的永久保存能力。正确的选择和使用内存和硬盘，可以有效提高计算机系统的性能和稳定性，从而更好地满足用户的需求。
内存与硬盘的知识点总结
一、内存
1.定义
内存（Memory），又称主存、随机存储器（RAM），是计算机中用于存储数据和程序的临时存储设备，用来暂时保存CPU需要处理的数据和程序。内存的存储方式是随机存取的，可以快速读写数据，是计算机系统中的重要部件之一。
计算机一级MSOffice知识点辅导：储存器
计算机一级MSOffice知识点辅导：储存器2015计算机一级MSOffice知识点辅导：储存器计算机的存储器分为两大类：一类是设在主机中的内部存储器，也叫主存储器，用于存放当前运行的程序和程序所用的数据，属于临时存储器：另一类是属于计算机外部设备的存储器，叫外部存储器.简称外存，也叫辅助存储器(简称辅存)。
外存中存放暂时不用的`数据和程序，属于永久性存储器.当需要时应先调人内存。
外部存储器目前最常用的外存有磁盘、磁带和光盘等。
与内存相比，这类存储器的特点是存储容量大、价格较低,而且在断电后也可以长期保存信息，所以又称为永久性存储器。
磁盘存储器又可分为软盘、硬盘和光盘。
磁盘的有效记录区包含若干磁道，磁道由外向内分别称为0磁道、I磁道……每磁道又被划分为若干个扇区，扇区是磁盘存储信息的最小物理单位。
硬盘一般有多片，并密封于硬盘驱动器中，不可拆开，存储容量可观，可达几百吉字节。
软盘被封装在保护套中，插人软盘驱动器中便可以进行读写操作。
软盘可分为3.5英寸和5.25英寸两种，软盘上都带有写保护口，若处于写保护状态，则只能读出，不能写人。
光盘可分为只读型光盘(CD-ROM)、一次性写人光盘(W0RM)和可擦写型光盆。
磁盘的存储容量可用如下公式计算：容量=磁道数x扇区数x扇区内字节数x面数x磁盘片数内部存储器一个二进制位(bit)是构成存储器的最小单位。
通常将每8位二进制位组成的一个存储单元称为一个字节(Byte)，并给每个字节编上一个号码，称为地址(Address)。
1)存储容量存储器可容纳的二进制信息量称为存储容量。
度量存储容量的基本单位是字节(Byte)。
此外，常用的存储容量单位还有：KB(千字节),MB(兆字节)和GB(千兆字节)它们之的关系为:1字节(Byte)=8个二进制位(bits)1 KB二1024 B;1MB=1024KB;1GB二1024MB2)存取时间存储器的存取时间是指从启动一次存储器操作，到完成该操作所经历的时间.3)内存储器的分类内存储器分为随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)两类.(1)随机存储器(RAM)。
存储基础知识培训
存储基础知识培训一、存储概述存储是计算机系统中非常重要的组成部分，用于保持数据和程序的持久性。
在大数据时代的背景下，存储的重要性愈发凸显。
本文将介绍存储的基础知识，以帮助读者全面了解存储的相关概念和技术。
二、存储类型1.主存储器主存储器（Main Memory）是计算机系统中最直接与CPU交互的存储设备，也被称为内存。
主存储器的容量决定了系统同时存储的数据和程序大小。
2.辅助存储器辅助存储器（Secondary Storage）用于长期存储大量的数据和程序，例如硬盘、光盘、固态硬盘等。
辅助存储器的容量一般远大于主存储器，可用于大数据存储和备份。
三、存储技术1.磁盘存储磁盘存储是一种机械存储技术，通过将数据存储在旋转的磁盘上来实现数据的读写。
磁盘以扇区为单位进行数据的存储和访问，随机存取速度较慢，但容量较大。
2.固态存储固态存储（Solid State Storage）采用闪存芯片作为存储介质，相对于传统磁盘存储具有更快的读写速度和较好的耐用性。
固态硬盘（SSD）已逐渐取代传统机械硬盘成为存储系统的主力。
3.网络存储网络存储（Network Storage）指的是通过网络连接远程存储设备的存储技术。
常见的网络存储技术有网络附加存储（NAS）和存储区域网络（SAN），可实现数据的共享和备份。
四、存储管理1.存储器层次结构计算机系统的存储器层次结构由多级存储构成，层次结构越高，存取速度越快，成本越高。
常见的存储器层次结构包括高速缓存、主存储器和辅助存储器。
2.存储系统管理存储系统管理涉及存储资源的分配和管理，包括存储容量的规划、文件系统的设计与管理、数据备份与还原等。
合理的存储系统管理能够提高存储系统的效率和可靠性。
五、存储安全1.数据安全存储安全是指对存储中的数据进行保护和控制，以防止非法访问、损坏或泄露。
常见的数据安全措施包括数据加密、访问权限控制和备份恢复。
2.存储设备安全存储设备安全涉及到存储设备的管理和防护。
计算机存储基础知识研究计算机内存与外存的存储原理
计算机存储基础知识研究计算机内存与外存的存储原理计算机存储基础知识研究：计算机内存与外存的存储原理计算机存储是指计算机用于存储并处理数据的技术和设备。
它分为内存和外存两个层次，每个层次具有不同的存储原理和特点。
本文将详细介绍计算机内存和外存的存储原理，帮助读者全面了解计算机存储基础知识。
一、计算机内存的存储原理计算机内存是指计算机用于临时存储数据和指令的部件，其存储原理主要包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
1. 随机存取存储器（RAM）随机存取存储器是计算机内存中最常用的一种存储器，其特点是可以随机读写数据。
RAM根据存储介质的不同，分为静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）。
SRAM采用触发器作为存储单元，每个存储单元由若干个触发器构成。
SRAM读写速度快，但存储密度低，成本高。
DRAM采用电容作为存储单元，每个存储单元由电容和开关构成。
DRAM存储密度高，成本低，但读写速度较慢。
2. 只读存储器（ROM）只读存储器用于存储不能被改写的数据，其中最常见的是只读存储器（ROM）。
ROM的数据是在制造过程中被写入，并且无法被修改。
ROM的特点是数据的永久性存储和较快的读取速度。
二、计算机外存的存储原理计算机外存是指计算机用于长期存储数据和程序的设备，其存储原理主要包括磁盘存储和固态存储。
1. 磁盘存储磁盘存储是计算机外存中最常用的一种存储方式，其中包括硬盘和软盘。
硬盘是一种采用磁记录原理存储数据的设备，由多个磁性盘片构成。
数据通过磁头读写，可以实现快速的随机读写操作。
硬盘的优点是存储容量大、读写速度快，但价格相对较高。
软盘是一种采用软磁记录原理存储数据的设备，由塑料盘片和软磁性涂层构成。
软盘的存储容量相对较小，读写速度较慢，但价格低廉，便于携带和传输。
2. 固态存储固态存储是一种使用闪存芯片作为存储介质的设备，其中包括固态硬盘（SSD）和闪存驱动器（USB闪存盘）。
知识点归纳 计算机架构中的指令集与存储器层次结构
知识点归纳计算机架构中的指令集与存储器层次结构计算机架构中的指令集与存储器层次结构计算机架构是计算机系统的基本组成和工作原理的体系结构，它包括指令集和存储器层次结构。
指令集是计算机的机器指令集合，用于操作和控制计算机硬件；而存储器层次结构则是计算机系统中处理器和主存之间的一系列存储器层级，用于加快数据访问速度和提高系统性能。
本文将对计算机架构中的指令集与存储器层次结构进行归纳总结。
一、指令集1.1 CISC指令集体系结构CISC（Complex Instruction Set Computer）指令集体系结构为每个操作提供了丰富的指令集，具有指令编码短、程序紧凑的特点。
CISC计算机的指令集设计考虑了高级语言并提供了高级指令，但指令复杂度高，执行速度较慢。
1.2 RISC指令集体系结构RISC（Reduced Instruction Set Computer）指令集体系结构精简了指令集，每个操作都由一条简单、固定长度的指令来实现。
RISC计算机的指令集设计追求指令的简洁性和执行速度，但需要编译器对指令进行优化，使得程序执行更加高效。
1.3 x86指令集x86指令集是当前主流的个人计算机指令集，其结构可以看作是CISC和RISC的混合形式。
x86指令集保留了一部分CISC指令，同时加入了一些RISC特性，以提高指令执行的效率。
二、存储器层次结构2.1 高速缓存（Cache）高速缓存是存储器层次结构中最接近处理器的一级缓存，用于存放处理器频繁访问的数据和指令。
高速缓存分为L1缓存和L2缓存，其中L1缓存位于处理器内部，速度最快，容量较小；L2缓存位于处理器外部，速度较慢，容量较大。
2.2 主存（Main Memory）主存是计算机中用于存储程序和数据的主要存储器，也是计算机存储器层次结构中相对较慢的部分。
主存的存取速度相对较慢，但容量较大。
2.3 辅助存储器辅助存储器用于存储程序和数据的永久性存储，通常采用磁盘、固态硬盘或者磁带等形式。
磁盘存储器管理知识点总结
磁盘存储器管理知识点总结本文将对磁盘存储器管理的关键知识点进行总结，包括磁盘存储器的基本概念、磁盘的分区与格式化、文件系统的设计与实现、磁盘缓存与缓存管理、磁盘错误处理与恢复等方面进行详细介绍。
一、磁盘存储器的基本概念磁盘存储器是计算机系统中最常用的存储设备之一，它采用磁性记录原理将数据存储在磁介质中。
磁盘存储器通常由多个磁盘片组成，每个磁盘片都被划分为许多磁道和扇区，扇区是最小的存储单元，通常为512字节或4KB。
磁盘存储器具有高容量、高速度和可靠性的特点，因此被广泛应用于计算机系统中。
磁盘存储器的访问速度通常比内存慢几个数量级，因此磁盘存储器管理的关键是要尽可能减少磁盘的访问次数，并优化数据的存储和访问方式，以提高系统的性能。
而这就需要对磁盘的分区与格式化、文件系统的设计与实现、磁盘缓存与缓存管理等方面进行有效管理。
二、磁盘的分区与格式化磁盘分区是指将物理磁盘划分为多个逻辑磁盘，每个逻辑磁盘称为一个分区。
磁盘分区可以方便地对磁盘进行管理和组织，提高数据的安全性和可靠性，同时也有利于系统的性能优化。
通常情况下，一个物理磁盘可以被划分为多个分区，每个分区可以单独进行格式化和挂载，拥有各自的文件系统。
磁盘格式化是指在磁盘上建立文件系统的过程，它会擦除磁盘上的所有数据和文件系统结构，并重新构建文件系统。
磁盘格式化是分区后的必要步骤，它可以为磁盘分区创建相应的文件系统结构，使得数据能够被正确地存储和访问。
常见的文件系统包括FAT、NTFS、ext2、ext3、ext4等，不同的文件系统具有不同的特点和用途。
磁盘分区和格式化的合理规划对于系统的性能和可靠性具有很大的影响，合理的分区和文件系统选择可以提高存储空间的利用率和数据的安全性，降低数据的丢失和损坏的风险。
因此，在磁盘存储器管理中，必须对磁盘的分区和格式化进行合理的规划和管理，以满足系统的需求。
三、文件系统的设计与实现文件系统是计算机系统中用于管理文件和目录的一种组织结构，它负责将文件和目录存储在磁盘上，并提供对它们的访问和管理。
存储器是计算机的主要组成部件
存储器是计算机的主要组成部件，它主要是用来存储信息的。
存储器的类型有很多，按存储介质分为半导体存储器、磁存储器和光存储器。
半导体存储器芯片内包含大量的存储单元，每个存储单元都有唯一的地址代码加以区分，并能存储一位二进制信息。
本章只讨论半导体存储器。
一、存储器的分类：1.按工作方式不同：分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两大类。
2.按制造工艺不同：RAM、ROM又可分为双极型半导体存储器和单极型MOS存储器。
MOS型RAM又可分为静态RAM和动态RAM两种。
RAM中任何存储单元的内容均能被随机存取。
它的特点是存取速度快，一般用作计算机的主存。
ROM中的内容是在专门的条件下写入的，信息一旦写入就不能或不易修改。
根据信息的写入方式不同，ROM可以分为掩膜ROM、可编程ROM（PROM）、可擦除可编程ROM（EPROM）和电可擦除可编程ROM（E2PROM）四种。
在正常工作时，信息只能读出不能写入，通常用于存放固定信息。
掩膜ROM中的内容是在出厂前已写好的,用户不能改写；PROM可由用户以专用设备将信息写入一次，写后不能改变；EPROM可由用户以专用设备将信息写入，然后用紫外线照射擦除信息；E2PROM采用电气方法擦除信息。
半导体存储器的分类情况如图5-1所示。
二、随机存取存储器(RAM)RAM既可向指定单元写入信息又可从指定单元读出信息,且读写时间与信息所处位置无关。
RAM根据制造工艺的不同可分为双极型RAM和MOS型RAM，双极型RAM较MOS型RAM来说，速度高、功耗大、集成度低。
在断电后，RAM中信息将消失。
1.随机存取存储器（RAM）的结构RAM的一般结构形式包括存储矩阵、地址译码器和读写控制器三部分，并通过数据输入/输出线，地址输入线片选控制线和读写控制线与外界发生联系。
如图5-2所示：解释：存储矩阵由若干存储单元组成，一个存储单元称为存储器的一个字，它所含有的基本存储电路（二进制数）的个数称存储器的字长。
存储器知识点小结
CPU 工作的实质即为不断从内存中取指令并执行指令的过程。
一、8086CPU构成CPU 的工作：取指令和执行指令1．CPU 内部两大功能部件：总线接口部件BIU 和执行部件EU（2 部件并行工作提高了CPU 的工作效率）重点：理解2 个独立功能部件的分工和协同配合关系。
理解BIU 内地址加法器的作用，理解指令队列的作用。
2．掌握CPU 内部寄存器的作用包括：通用寄存器AX，BX，CX，DX ，BP，SP，SI，DI段寄存器CS，DS，SS，ES指令指针寄存器IP标志寄存器FLAG二、存储器的基础知识1．物理地址8086的存储器是以字节（即每个单元存放8位二进制数）为单位组织的。
8086CPU具有20条地址总线，所以可访问的存储器地址空间容量为220即1M字节（表示为1MB）。
每个单元对应一个唯一的20位地址，对于1MB存储器，其地址范围用16进制表示为00000H〜0FFFFFH,如图1所示。
卜六进制地址二进制地址存储器000000000 0000 0000 0000 0000 00001 0000 0000 0000 0000 000100002 00003 0000 0000 0000 0000 00100000 OOOU UOOO 0000 0011地址低端FFFFE ini mi ini mi moFFEJ F mi mi mi nil mi地址咼端图1 1MB存储器地址表示物理地址：存储器的每个单元都有一个唯一的20位地址，将其称为物理地址。
2.字节地址与字地址存储器内两个连续的字节，定义为一个字，一个字中的每个字节，都有一个字节地址，每个字的低字节（低8位）存放在低地址中，高字节（高8位）存放在高地址中。
字的地址指低字节的地址。
各位的编号方法是最低位为位0, —个字节中，最高位编号为位7; —个字中最咼位的编号为位15。
字数据在存储器中存放的格式如图2所示。
地址低端D15D8D7DO 字单元的地址—个字单元高字节低字节地址高端图2字数据在存储器中的存放3.单元地址与内容单元地址如图3,地址是00100H的字节单元的内容为27H，表示为（00100H） = 27H。
存储器知识点
存储器知识点
以下是 7 条关于存储器知识点：
1. 嘿，你知道吗，存储器就像是大脑的记忆库！比如说手机的存储空间，能存下你好多好多的照片、视频，那就是它在发挥作用呀！就好像你的大脑记住了你生活中的点点滴滴一样。
2. 哇塞，存储器的种类可不少呢！就像不同的箱子装不同的东西，有内存用来快速处理数据，还有外存可以长期保存大量的数据。
好比你家里有个小抽屉放常用物品，还有个大柜子放不常拿出来的东西。
3. 哎呀呀，存储器的容量可太重要啦！想象一下，如果你手机的存储器很小，不就很快就放不下你的宝贝照片和喜欢的音乐了吗？这就好比你的书包太小，装不下你所有的书本一样难受。
4. 嘿，你想想看，存储器的速度也是关键呢！要是读取数据慢吞吞的，那得多急人呀！就好像你着急要拿个东西，却半天打不开柜子门似的。
5. 哇哦，存储器的可靠性也不能忽视啊！如果它动不动就出问题，那你存储的东西不就危险啦？就好像你信任的朋友突然不靠谱了，你得多担心呀！
6. 天呐，存储器技术一直在进步呢！从以前的小小的容量到现在的超级大容量，这多厉害呀！就像人类从只能走几步到能跑马拉松一样，进步巨大呀！
7. 哈哈，总之存储器真的超级重要！没有它我们的电子设备可就没法好好工作啦，我们的生活也会变得没那么方便和精彩呀！
我的观点结论就是：存储器是现代科技中不可或缺的一部分，它给我们的生活带来了巨大的便利和改变，我们要好好珍惜和利用它呀！。
sr锁存器知识点总结
sr锁存器知识点总结SR锁存器有四种工作状态，分别为S=0，R=1；S=1，R=0；S=0，R=0；S=1，R=1。
其中S=0，R=0是禁止状态，S=1，R=1是未定状态，而S=0，R=1和S=1，R=0则是有效状态。
在S=1，R=0的情况下，输出Q=1，Q'=0，而在S=0，R=1的情况下，输出Q=0，Q'=1。
在S=0，R=0的情况下，锁存器的状态保持上一时刻的状态；在S=1，R=1的情况下，锁存器处于未定状态，输出Q和Q'的状态取决于前一时刻的状态。
SR锁存器常用于数字电路中，它可以被用作触发器或者是存储器。
他可以存储一位的数据，并且可以通过输入端来控制输出端的状态。
SR锁存器在数字系统中有广泛的应用，比如在计数器、寄存器、存储器等方面都有着重要的地位。
下面将对SR锁存器的工作原理和应用进行更详细的讲解。
SR锁存器的工作原理：SR锁存器由两个交叉反馈的门电路组成，通常是两个与门和两个非门。
其原理如下图所示：其中，S和R分别代表设置和复位输入，Q和Q'分别代表正输出和负输出。
对于S=1，R=0的情况，输出Q=1，Q'=0；对于S=0，R=1的情况，输出Q=0，Q'=1。
在S=1，R=1的情况下，锁存器处于未定状态，输出Q和Q'的状态取决于前一时刻的状态；在S=0，R=0的情况下，锁存器的状态保持上一时刻的状态。
SR锁存器的应用：1.触发器SR锁存器可以被用作触发器，起到存储和控制信号的作用。
当输入S=1，R=0时，锁存器处于设置状态，输出Q=1，Q'=0；当输入S=0，R=1时，锁存器处于复位状态，输出Q=0，Q'=1。
这样就可以通过输入端控制输出端的状态，起到触发器的作用。
2.计数器SR锁存器还可以被用作计数器，用来存储和控制计数器的状态。
通过输入信号来控制输出端的状态，从而实现计数器的功能。
3.寄存器SR锁存器还可以被用作寄存器，用来存储数据。
存储空间知识点总结
存储空间知识点总结存储空间知识点主要分为存储器层次结构、存储设备和存储系统三个方面。
存储器层次结构是计算机系统中存储空间组织的一种抽象模型，它将不同种类的存储设备按照其速度和容量进行了层次化的组织，并提供了一种根据数据的访问频率来选择合适的存储设备的理论基础。
存储设备是实际用来存储数据和程序的硬件设备，它包括了内存、硬盘、固态硬盘、光盘等不同种类的存储设备。
存储系统是由存储设备和存储空间管理软件组成的一个完整的存储解决方案，它负责管理不同种类的存储设备并将其组织成一个统一的存储空间，并提供了数据的读写和访问接口。
存储器层次结构是计算机系统中存储空间组织的一种抽象模型，它将不同种类的存储设备按照其速度和容量进行了层次化的组织，并提供了一种根据数据的访问频率来选择合适的存储设备的理论基础。
存储器层次结构包括了内存、CPU缓存、硬盘、固态硬盘、光盘等不同层次的存储设备。
存储器层次结构的目的是为了将存储空间的速度和容量进行有效地组织，以提高数据的访问速度和降低存储成本。
在存储器层次结构中，内存是最接近CPU的一级存储设备，它的速度很快但是容量相对较小。
内存主要用来存储正在运行的程序和数据，是CPU对数据进行读写操作的主要工作区域。
CPU缓存是在内存和CPU之间的一级存储设备，它的速度更快但是容量更小。
CPU缓存主要用来存储CPU即将访问的数据，以减少CPU对内存的读写操作的等待时间。
硬盘是存储器层次结构中的次级存储设备，它的速度比内存和CPU缓存慢但是容量相对较大。
硬盘主要用来存储程序和数据，是计算机系统中的长期存储设备。
固态硬盘是一种新型存储设备，它的速度比传统硬盘快很多，但是容量相对较小。
固态硬盘主要用来存储需要频繁读写的程序和数据，是计算机系统中的高性能存储设备。
光盘是存储器层次结构中的最低级存储设备，它的速度慢但是容量很大。
光盘主要用来存储大容量的数据，例如视频、音乐和游戏等。
存储设备是实际用来存储数据和程序的硬件设备，它包括了内存、硬盘、固态硬盘、光盘等不同种类的存储设备。
计算机组成原理(考研期末)知识点总结
计算机组成原理（考研期末）知识点总结(一)存储系统1.存储器的基本概念●分类●作用（层次）：CACHE 主存辅存●存储介质：磁半导体光●存取方式●随机存取：RAM ROM●串行访问●顺序存取：磁带●直接存取：磁盘●信息可保存性－－易失性破坏性读出非●性能指标●存储容量字●单位成本每位成本●存储速度（数据传输率主存带宽）●层次化结构●Cache－主存层次：硬件实现，解决速度不匹配问题●主存－辅存层次：硬件+操作系统实现，解决容量问题，逐渐形成虚拟存储系统2.半导体存储器●存储器芯片的基本结构●译码驱动电路(译码器：扩充容量)●存储矩阵●读写电路●地址线，数据线，片选线，读写控制线●半导体存储器RAM（易失性存储器）●SRAM：触发器存储信息，速度快成本高集成度低，用于高速缓存●DRAM：电容存储信息，需要刷新，速度慢成本低，集成度高，用于主存SDRAM●DRAM的刷新：集中刷新，分散刷新，●异步刷新●不需要CPU控制●行为单位，仅需要行地址●存储器中所有芯片同时刷新●RAM的读写周期●ROM（非易失性存储器）●特点：结构简单，位密度比RAM高，非易失性，可靠性高●类型：MROM，PROM，EPPROM，FLASH MEMORY，SSD3.存储器与CPU的协同工作（提高存储系统的工作速度）●主存与CPU的连接●字扩展●位扩展●线选法●译码片选法●译码器的使用●分析地址空间●字位同时扩展●选择存储器芯片●与CPU进行连接●双口RAM和多模块存储器●多模块存储器●单体多字●多体并行●低位交叉编址●高位交叉编址●双端口RAM●高速缓冲存储器●CACHE局部性原理和性能分析●局部性原理●空间局部性●时间局部性●性能分析●命中率和失效率●CACHE----主存体系的平均访问时间●CACHE工作原理●地址映射方式●全相联●直接相联●组相联●替换算法●RAND随机●FIFO先入先出●LRU最近最少使用●LFU最不经常使用●写策略●命中●全写法●写回法●不命中●写分配法●非写分配法●虚拟存储器（主存和辅存共同构成）（增加存储系统的容量）●基本概念：虚地址（逻辑地址）映射到实地址（物理地址）●解决问题：进程并发问题和内存不够用问题●类型●页式●段式●段页式●虚实地址转换（提高速度）●快表TLB●慢表Page(二)指令系统1.指令格式●操作码和地址码组成一条指令●操作码●定长操作码和扩展操作码●操作码类型2.指令寻址方式●指令寻址（通过PC）●顺序寻址●跳跃寻址●数据寻址●隐含寻址●立即寻址：给寄存器赋初值●直接寻址●间接寻址：扩大寻址范围，便于编制程序●寄存器寻址：指令执行速度更快●寄存器间接寻址●偏移寻址（各寄存器内容+形式地址）：基址寻址，变址寻址（处理数组，编制循环程序），相对寻址●堆栈寻址3.CISC和RISC●CISC复杂指令系统计算机（用微程序控制器）●更多更复杂，一般为微程序控制，用于计算机系统●RISC精简指令系统计算机（用硬布线控制器）●指令数目少，字长固定，寻址方式少，寄存器数量多，一般为组合逻辑控制，用于手机(三)中央处理器1.CPU的功能和基本结构●CPU的功能：指令控制，操作控制，时间控制，数据加工，中断处理●运算器●功能：对数据进行加工●基本结构：●算术逻辑单元ALU●暂存寄存器●通用寄存器组●累加寄存器ACC●程序状态字寄存器PSW●移位器，计数器●控制器●功能：取指令，分析指令，执行指令●控制器的基本结构●程序计数器PC●指令寄存器IR●指令译码器，时序系统，微操作信号发生器●存储器地址寄存器MAR●存储器数据寄存器MDR●数据通路的基本结构●专用通路●内部总线2.指令执行过程●指令周期●构成：机器周期、CPU周期——CPU时钟周期、节拍●类型：取指周期，间址周期，执行周期，中短周期●标志触发器FE,IND,EX,INT：区别工作周期●数据流●取指周期：根据PC取出指令代码存放在IR●间址周期：根据IR中指令地址码取出操作数的有效地址●执行周期：根据指令字的操作码和操作数进行相应操作●中断周期：保存断点，送中断向量，处理中断请求●执行方案●单指令周期：串行，指令相同执行时间●多指令周期：串行，指令不同执行时间●流水线方案：隔一段时间启动一条指令，多条指令处于不同阶段，同事并行处理3.数据通路的功能和基本结构（连接路径）●CPU内部总线●单总线●多总线●专用数据通路：多路选择器和三态门●了解各阶段微操作序列和控制信号4.控制器的功能和工作原理●控制器的结构和功能●计算机硬件系统连接关系●控制器的功能：取指令，分析指令，执行指令●控制器的输入和输出●硬布线控制器●硬布线控制单元图：组合逻辑电路+触发器●设计步骤（了解）●分析每个阶段的微操作序列●选择CPU的控制方式●安排微操作序列●电路设计●微程序控制器●基本结构●微地址形成部件●微地址寄存器CMAR●控制存储器CM●微指令寄存器CMDR●微指令的格式●水平型：并行操作●字段直接编码方式●直接编码方式●字段间接编码方式●垂直型：类似机器指令●微指令的地址形成方式●下地址字段指出：断定方式●根据机器指令的操作码形成●基本概念●微命令和微操作●微指令和微周期●主存储器和控制存储器●程序和微程序●寄存器：MAR和CMAR，IR和CMDR●硬布线和微程序的比较（微操作控制信号的实现形式）5.指令流水线●指令流水线的概念●指令执行过程划分为不同阶段，占用不同的资源，就能使多条指令同时执行●表示方法●指令流程图：分析影响流水线的因素●时空图：分析性能●性能指标●吞吐率TP●加速比S●效率E●影响流水线的因素●结构相关（资源冲突）●数据相关（数据冲突）●控制相关（控制冲突）●流水线的分类●按使用级别：部件功能级，处理机级，处理机间●按完成功能：单功能，多功能●按连接方式：动态，静态●按有无反馈信号：线性，非线性●多发技术●超标量流水线技术●超流水线技术●超长指令字技术(四)总线1.总线概念和分类●定义：一组能为多个部件分时共享的公共信息传送线路●分类●按数据传输格式●串行，并行●按功能●片内总线●系统总线●数据总线，地址总线，控制总线●通信总线●按时序控制方式●同步，异步●总线结构●单总线结构——系统总线●双总线结构（通道）●主存总线●IO总线●三总线结构●主存总线●IO总线●DMA总线2.总线的性能指标●总线传输周期（总线周期）●总线带宽●总线宽度（位宽）●总线复用：一种信号线传输不同信息3.总线仲裁●集中仲裁方式●链式查询方式●计数器定时查询方式●独立请求方式●分布仲裁方式4.总线操作和定时●总线传输的四个阶段●申请分配阶段●传输请求●总线仲裁●寻址阶段●传输阶段●结束阶段●定时●同步定时方式（同步通信）●异步定时方式（异步通信）●不互锁●半互锁●全互锁●半同步通信●分离式通信5.总线标准(五)IO系统1.IO系统基本概念●演变过程●早期：分散连接，CUP与IO串行，程序查询方式●接口模块和DMA阶段：总线连接，cpu与io并行，中断方式及DMA方式●具有IO通信结构的阶段●具有IO处理机的阶段●IO系统的基本组成●IO软件——IO指令和通道指令●IO硬件——外设，设备控制器和接口，IO总线等●IO方式简介●程序查询方式：IO与CPU串行，CPU有“踏步等待”现象（由程序控制）●程序中断方式：IO准备数据时CPU继续工作，在指令执行结束时响应中断（由程序控制）●DMA方式：主存与IO交换信息时由DMA控制器控制，在存取周期结束时响应DMA请求（由硬件控制）●通道方式：通过IO指令启动通道，通道程序放在主存中（由硬件控制）2.外部设备●输入设备——键盘，鼠标●输出设备●显示器●分类●阴极射线管（CRT）●液晶（LCD）●发光二极管（LED）●参数●屏幕大小，分辨率，灰度级，刷新频率●显示存储器（VRAM）●容量=分辨率*灰度级位数●带宽=容量*帧频●打印机●外存储器●磁盘存储器●组成●存储区域：磁头，柱面，扇区●硬盘存储器：磁盘驱动器，磁盘控制器，盘片●工作过程：寻址，读盘，写盘对应的控制字，串行读写●性能指标●容量●记录密度●平均存取时间●数据传输率●磁盘阵列RAID——利用磁盘廉价的特点提高存储性能，可靠性和安全性●光盘存储器●固态硬盘SSD——采用FLASH Memory记录数据3.IO接口●主要功能●设备选址功能：地址译码和设备选择●传送命令●传送数据：实现数据缓冲和格式转换●反应IO设备的工作状态●基本结构●设备选择电路，命令寄存器和命令译码器，数据缓冲寄存器DBR，设备状态标记，控制逻辑电路●内部接口和外部接口●编址●统一编址——与存储器共用地址，用访存命令访问IO设备●独立编址：单独使用一套地址，有专门的IO指令●分类●数据传送方式：并行接口，串行接口●主机访问IO设备的控制方式●程序查询接口●中断接口●DMA接口●功能选择的灵活性●可编程接口●不可编程接口4.IO方式●程序查询方式：CPU与IO串行工作，鼠标，键盘●程序中断方式●中断系统●中断的基本概念●工作流程●中断请求●分类●中断请求标记触发器INTR●中断响应●中断响应的条件●中断判优●软件：查询程序●硬件：排队器●优先级的设置●中断处理●中断隐指令●关中断●保存断点PC●引出中断服务程序●中断服务程序●单重中断与多重中断●中断服务程序的具体步骤●中断屏蔽技术●屏蔽字●程序执行轨迹●程序中断方式●工作流程●CPU占用情况●中断响应（隐指令）●中断服务程序●DMA方式●DMA控制器●组成●主存地址计数器：存放要交换数据的主存地址●传送长度计数器：记录传送数据的长度●数据缓冲寄存器：暂存每次传送的数据●DMA请求触发器：设备准备好数据后将其置位●控制/状态逻辑：由控制和时序电路及状态标志组成●中断机构：数据传送完毕后触发中断机构，提出中断请求●主要功能●传送前：接受外设的DMA请求，向CPU发出总线请求，接管总线控制权●传送时：管理总线，控制数据传送，确定主存单元地址及长度，能自动修改对应参数●传送后: 向CPU报告DMA操作的结束●传送过程●预处理：CPU完成寄存器初值设置等准备工作●数据传送：CPU继续执行主程序，DMA控制器完成数据传送●后处理：CPU执行中断服务程序做DMA结束处理。
微机原理 第六章 存储器
DRAM
SRAM:速度快，集成度低，价高，常用作Cache DRAM:速度慢，集成度高，价低，常作内存 ROM:只读不写，信息不易丢失 根据信息写入的方式：
掩膜式ROM 可编程ROM（PROM) 紫外线可擦除PROM (EPROM) 电可擦除PROM (E2PROM) 闪速存储器 FLASH MEMORY
1.数据总线的连接：
芯片的数据端和系统数据总线间需要三态缓冲驱动器
2.地址总线的连接
低位选址，低地址部分与片内地址线连接 高位选片，高地址部分经过译码与片选端连接 *对于8086，BHE,A0分别用来选择奇、偶地址，故A0用于选 片
3.控制总线的连接 8086 最小模式： CPU的控制信号：RD 、WR 、M/IO 等经组合逻辑门电路后与芯片上的OE 、WE连接。
A0 CE
地 址 线 A0 ︰ ︰ A7 D0 ︰ ︰ ︰ D7 A0 CE 1
Байду номын сангаас
2
A0 CE
A0 CE 3 256 ×4 I/O A7 I/O
4
A0 CE A0 CE 5 256 ×4 I/O A7 I/O
6
A0 CE A0 CE 7 256 ×4 I/O A7 I/O
8
256 ×4 I/O A7 I/O
6
A0 CE A0 CE 7 256 ×4 I/O A7 I/O
8
256 ×4 I/O A7 I/O
数 据 线
例1：用下列RAM芯片构成128K ×8存储器模
块，需要多少块芯片？多少芯片组？多少根片内 地址选择线？多少根片组选择地址线（片选线）？ （1） 1K ×4 RAM 芯片 （2） 4K ×8 RAM 芯片 （3）16K ×4 RAM 芯片
第4章存储器讲解解析
15. 设CPU共有16根地址线，8根数据线，并用MREQ（低 电平有效）作访存控制信号，R/W作读/写命令信号（高电平 为读，低电平为写）。现有这些存储芯片： ROM（2K×8位，4K×4位，8K×8位）， RAM（1K×4位，2K×8位，4K×8位）， 及74138译码器和其他门电路（门电路自定）。 试从上述规格中选用合适的芯片，画出CPU和存储芯片的 连接图。要求如下： （1）最小4K地址为系统程序区，4096~16383地址范围为 用户程序区；（2）指出选用的存储芯片类型及数量； （3）详细画出片选逻辑。
由于存储器单 体的存取周期为T， 而CPU的总线访存 周期为（1/8）T， 故体内逻辑要支持 单体的独立工作速 率。因此在SRAM 芯片的外围加了地 址、数据的输入/输 出缓冲装置，以及 控制信号的扩展装 置。
-RD
A15~3
-OE A12~0
-WE
D7~0
8KB SRAM
D7~0 -CE
片选信号扩展
……
3片4K×8位
……
……
A15=1
65535
（2）选片：ROM：4K × 4位：2片； RAM：4K × 8位：3片；
（3）CPU和存储器连接逻辑图及片选逻辑：
+5V
MREQ A15 A14 A13 A12
C B A
G2A
Y0
G2B 74138（3：8）
Y1
G1
Y2 Y3
CPU
A11~0
CS0 4K× 4 ROM 4K× 4 ROM
8KB 1体
A12~0 -Y1
8KB 2体
A12~0 -Y2
8KB 7体
…
……
A12~0 -Y7
第五章存储器
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9
第五章 存储器
③读写顺序 SAM(sequential)：顺序存取，存取时间与存储单元的物理 位置有关，如磁带。 RAM：随机存取，存取时间与存储单元的物理位置无关。 DAM(Director)：直接存取，介于上述二者之间，如磁盘。
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第五章 存储器
⑶异步式 • 以上两种方式的结合，在2ms的时间内，把存储单元分散地
刷新一遍。
上例： 32×32阵，2ms/32=62.5 μs(每行刷新的平均间隔)
特点：折中，使用较多
另外，异步刷新方式还可以采取不定期刷新方式，可以在主机 不访存的时间内刷新，这种方式取消了机器的死区，但刷 新控制线路极其复杂。
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第五章 存储器
２、存取速度（存取时间、存取周期） 存取时间： （访问时间、读/写时间） • 指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间。 存取周期： （读写周期、访内周期） • 存储器从接受读/写命令信号始，将信息读出或写入后，到
接到下一个读/写命令为止所需的时间。 一般情况下，存取周期存取时间 ，为什么？ • 因为对任何一种存储器，在读写操作之后，总要有一段恢
②写入态
• V字=1 ，使T3T4都导通
写1：VD=1,
V D
＝0，VA＝1,
VB＝0
T1截止，T2导通
D
写0：VD=0,
V D
＝1，VA＝0, VB＝
1
T1导通，T2截止
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D w
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第五章 存储器
③读出态
V字=1 ，使T3T4都导通 读1：因原存1， T1截止，T2导通，
存储器的工作原理
存储器的工作原理一、引言存储器是计算机系统中重要的组成部份，其功能是用于存储和检索数据。
存储器的工作原理是计算机系统中的关键知识点，本文将详细介绍存储器的工作原理。
二、存储器的分类存储器可以根据其工作方式和特性进行分类。
常见的存储器类型包括随机访问存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、闪存、磁盘存储器等。
三、随机访问存储器（RAM）的工作原理随机访问存储器是一种易失性存储器，其特点是可以随机访问任意位置的数据。
RAM的工作原理是通过电子元件存储和读取数据。
1. 存储单元RAM由许多存储单元组成，每一个存储单元可以存储一个二进制位（0或者1）。
每一个存储单元都有一个惟一的地址，通过地址可以访问和操作存储单元中的数据。
2. 存储和读取数据当计算机需要存储数据时，RAM会将数据写入到指定地址的存储单元中。
当需要读取数据时，RAM会根据地址找到对应的存储单元，并将存储单元中的数据读取出来。
3. 数据的保持RAM是一种易失性存储器，意味着当电源关闭时，存储在RAM中的数据会丢失。
为了保持数据的持久性，计算机系统通常会使用非易失性存储器（如硬盘）进行数据的备份和恢复。
四、只读存储器（ROM）的工作原理只读存储器是一种非易失性存储器，其特点是只能读取数据，无法写入或者修改数据。
ROM的工作原理是通过硬件电路存储和读取数据。
1. 存储单元ROM由许多存储单元组成，每一个存储单元可以存储一个二进制位（0或者1）。
与RAM不同的是，ROM中的数据是在创造过程中被写入的，无法修改。
2. 数据的读取当需要读取ROM中的数据时，计算机系统会根据地址找到对应的存储单元，并将存储单元中的数据读取出来。
由于ROM中的数据是固化的，所以无法进行写入或者修改操作。
五、闪存的工作原理闪存是一种非易失性存储器，其特点是具有较高的存储密度和较快的读取速度。
闪存的工作原理是通过电子元件存储和读取数据。
1. 存储单元闪存由许多存储单元组成，每一个存储单元可以存储多个二进制位。
知识点归纳 计算机硬件中的运算器设计与存储器层次结构
知识点归纳计算机硬件中的运算器设计与存储器层次结构计算机硬件中的运算器设计与存储器层次结构计算机硬件作为现代科技领域的重要组成部分，其中运算器设计与存储器层次结构是其中最为关键的方面之一。
本文将重点讨论计算机硬件中的运算器设计和存储器层次结构，探讨其原理、功能以及应用等方面的知识点。
1. 运算器设计运算器是计算机的核心组件之一，主要负责执行各种计算和逻辑操作。
它由算术逻辑单元（ALU）和控制单元组成。
ALU是运算器的主要执行部件，负责完成算术运算和逻辑判断等任务；而控制单元则负责对运算器中的操作进行控制和调度。
在运算器设计中，需要考虑以下几个方面：（1）算术运算的实现：包括加法、减法、乘法、除法等基本算术运算的实现方法，以及如何处理溢出和进位等问题。
（2）逻辑运算的实现：包括与、或、非、异或等逻辑运算的实现方法，以及如何处理逻辑条件和逻辑判断等问题。
（3）数据传输与存储：包括数据的输入输出、数据的寄存和存储等问题，需要考虑数据的格式、位宽和存储方式等因素。
（4）控制单元设计：控制单元负责对整个运算器中的操作进行控制和调度，要考虑如何实现指令的解码和执行，以及如何处理异常和中断等情况。
2. 存储器层次结构存储器层次结构是计算机中用于存储数据的重要组成部分，由高速缓存、主存和辅助存储器等多个不同层次的存储器组成，以提供不同速度和容量的存储空间。
（1）高速缓存：高速缓存是位于CPU内部的一种存储器，用于暂时存储频繁使用的数据和指令。
它的作用是利用其高速读写的特点，提高计算机的运行速度。
高速缓存分为多级缓存，其中一级缓存的速度最快且容量最小，用于存储最常用的数据和指令。
（2）主存：主存是计算机中存储程序和数据的主要存储器，也是CPU能够直接访问的存储器。
主存的容量通常较大，但相对于高速缓存来说速度较慢。
主存的访问速度直接影响计算机的运行速度。
（3）辅助存储器：辅助存储器是计算机中提供大容量存储空间的存储器，如硬盘、固态硬盘和光盘等。
存储器系统(6116)
第4章存储器系统引入：电子计算机是20世纪人类最伟大的发明之一。
随着计算机的广泛应用，人类社会生活的各个方面都发生了巨大的变化。
特别是微型计算机技术和网络技术的高速发展，计算机逐渐走进了人们的家庭，正改变着人们的生活方式。
计算机逐渐成为人们生活和工作不可缺少的工具，掌握计算机的使用也成为人们必不可少的技能。
本章知识要点：1）存储器的分类和三层体系结构2）RAM、ROM芯片的结构、工作原理3）存储器的扩展方法4）高速缓冲存储器技术5）虚拟存储器技术6）存储保护4.1 存储器概述4.1.1 存储器的分类在计算机的组成结构中，有一个很重要的部分，就是存储器。
存储器是一种记忆部件，是用来存储程序和数据的，对于计算机来说，有了存储器，才有记忆功能，才能保证正常工作。
存储器的种类很多，常用的分类方法有以下几种。
一、按其用途分（1）内存储器内存储器又叫内存，是主存储器。
用来存储当前正在使用的或经常使用的程序和数据。
CPU可以对他直接访问，存取速度较快。
（2）外存储器外存储器又叫外存，是辅助存储器。
外存通常是磁性介质或光盘，像硬盘，软盘，磁带，CD等，能长期保存信息，并且不依赖于电来保存信息，但是由机械部件带动，速度与CPU相比就显得慢的多。
外存的特点是容量大，所存的信息既可以修改也可以保存。
存取速度较慢，要用专用的设备来管理。
计算机工作时，一般由内存ROM中的引导程序启动程序，再从外存中读取系统程序和应用程序，送到内存的RAM中，程序运行的中间结果放在RAM中,（内存不够是也可以放在外存中）程序的最终结果存入外部存储器。
二、按存储介质分（1）半导体存储器早期的半导体存储器，普遍采用典型的晶体管触发器和一些选择电路构成的存储单元。
现代半导体存储器多为用大规模集成电路工艺制成的一定容量的芯片，再由若干芯片组成大容量的存储器。
半导体存储器又分为双极型半导体存储器和MOS 型半导体存储器。
（2）磁表面存储器再金属或非金属基体的表面上，涂敷一层磁性材料作为记录介质，这层介质称为磁层。
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CPU工作的实质即为不断从内存中取指令并执行指令的过程。
一、8086CPU构成
CPU的工作：取指令和执行指令
1．CPU内部两大功能部件：总线接口部件BIU和执行部件EU（2部件并行工作提高了CPU的工作效率）
重点：理解2个独立功能部件的分工和协同配合关系。
理解BIU内地址加法器的作用，理解指令队列的作用。
2．掌握CPU内部寄存器的作用
包括：通用寄存器AX，BX，CX，DX，BP，SP，SI，DI
段寄存器CS，DS，SS，ES
指令指针寄存器IP
标志寄存器FLAG
二、存储器的基础知识
1．物理地址
8086的存储器是以字节(即每个单元存放8位二进制数）为单位组织的。
8086CPU具有20条地址总线，所以可访问的存储器地址空间容量为220即１Ｍ字节（表示为1MB）。
每个单元对应一个唯一的20位地址，对于1MB存储器，其地址范围用16进制表示为00000H～0FFFFFH，如图1所示。
地址低端
地址高端
图1 1MB存储器地址表示
物理地址：存储器的每个单元都有一个唯一的20位地址，将其称为物理地址。
2．字节地址与字地址
存储器内两个连续的字节，定义为一个字，一个字中的每个字节，都有一个字节地址，每个字的低字节（低8位）存放在低地址中，高字节（高8位）存放在高地址中。
字的地址指低字节的地址。
各位的编号方法是最低位为位0，一个字节中，最高位编号为位7；一个字中最高位的编号为位15。
字数据在存储器中存放的格式如图2所示。
地址低端
地址高端
图2 字数据在存储器中的存放
3．单元地址与内容
内容
单元地址
图3
如图3，地址是00100H 的字节单元的内容为27H，表示为（00100H）= 27H。
图3中字数据3427H存放在地址是00100H和00101H的两个字节单元中，其中低字节27H在低地址的字节单元00100H中，高字节34H在高地址的字节单元00101H中，字数据3427H的地址是低地址00100H。
地址是00100H的字单元的内容为3427H，表示为（00100H）= 3427H
可见一个地址既可作字节单元的地址，又可作字单元的地址，视使用情况而定。
总结：
字节单元：（00100H）=27H
字单元：（00100H）=3427H
设寄存器DS=0000H，
用MOV指令访问字节单元：MOV AL，[0100H]
用MOV指令访问字单元：MOV AX，[0100H]
三、存储器的分段
1．为什么要分段
8086CPU有20位地址总线，可寻址的最大内存空间达1M字节，地址范围为00000H-0FFFFFH。
内存中每个字节单元有唯一的20位物理地址，CPU存取内存中的程序和数据必须使用20位物理地址。
问题：8086 CPU访问1MB空间的内存必须有20位地址，而其内部的寄存器均为16位的，那么在传输地址时一次只能传输16位地址，即只能访问64K字节地址空间。
8086 CPU应如何提供20位地址，以寻址1MB内存？
2．如何分段
为了使8086 CPU能访问到1MB内存空间中任何一个单元，8086巧妙地采用了地址分段方法（即将1MB空间分成若干个逻辑段），从而将寻址范围扩大到了1MB。
分段的规则：
（1）为了能在1MB空间内进行全范围寻址，即可访问到1MB存储器的任何一个存储单元，把lMB存储器分成若干段(segment)，每一段最大为64KB。
（2）在分段时，要求段起始单元的20位物理地址的低4位全为0（即是16的整数倍），写成十六进制，最后一位应是0，即XXXX0H（X为任一个十六进制数码）。
图4 分段示意图
分析：既然段起始地址的低4位为零，则只需将段起始地址的高16位保存到CPU内部的寄存器中（保存段起始地址的寄存器称之为段寄存器）
3．有关内存地址的概念
段基址：将段起始地址的高16位称为段基址。
偏移量：段内各存储单元相对段的起始单元都有一个距离，称为段内偏移量，又称偏移地址或有效地址（EA）。
因段的大小不超过64KB，所以段内任何一个单元距离段首的偏移量均在0000H-FFFFH 之间，即偏移量可以用一个16位二进制数表示。
总结：段基址决定了一个段在内存的开始位置（即段首地址），偏移地址描述了该单元与段首的距离。
可见，由段基址与偏移地址可描述出一个单元在内存的空间位置。
例如：一个单元所在段的段基址为1234H ，该单元与段首的距离为2，该单元在内存的位置表示如图5。
图5 内存单元的物理地址与逻辑地址表示
把1MB 的存贮空间分成若干个逻辑段以后，对一个段内的任意存贮单元，都可以用两部分地址来描述，一部分地址为段基址，另一部分为段内偏移地址(有效地址EA)，段基址和段内偏移地址都是16位二进制数，常用4位十六进制数表示。
逻辑地址：使用段基址：偏移地址表示内存单元的地址形式称为逻辑地址。
上图中单元的地址用逻辑地址表示为：1234H ：0002H
4．物理地址的形成
在整个1M 地址空间中，存储单元的物理地址等于段起始地址加上段内偏移。
已知某存储单元的逻辑地址,该单元的物理地址PA 的计算方法为：物理地址=段基址*10H+段内偏移地址。
8086CPU 的总线接口部件BIU 中设置了地址加法器Σ，它用来完成物理地址的计算。
图6 物理地址的形成
例1：某单元的逻辑地址为1234H:1000H ，则该存储单元的物理地址为：
物理地址（PA ）=段地址*10H+EA=1234H* 10H+1000H=12340H+1000H=13340H
例2：物理地址为00020H 单元，其逻辑地址可以有：0000H:0020H 和0001H ：0010H 12340H-----段首（物理地址表示） 地址低端 地址高端 该单元所在的段基址为
1234H ， 它距离段首偏移2个单元 逻辑地址表示：1234H ：0000H 逻辑地址表示：1234H ：0002H
可见，一个单元的物理地址是唯一的，逻辑地址确有多个。
5．信息的分段存储与段寄存器的关系
用8086汇编语言编写程序时，要把程序中的不同信息安排在不同的段。
而程序中的信息包括：程序（代码）信息；数据信息；堆栈信息。
其中，代码信息存放在代码段，其地址由CS:IP提供。
堆栈信息存放在堆栈段，其地址由SS:SP提供。
数据信息，通常情况下，存放在数据段（段基址由DS提供），当然也可以存放在附加数据段（段地址由ES提供），其段内偏移地址依据寻址方式的不同来求得。
图 7 信息的分段存储与段寄存器的关系
其中段基址由段寄存器提供：
CS ——提供当前代码（程序）段的段基址；
DS ——提供当前数据段的段基址；
SS ——提供当前堆栈段的段基址；
ES ——提供当前附加数据段的段基址；
一个存储单元用逻辑地址表示后，CPU 访问该单元时应提供两部分地址：段基址和段内偏移地址。
CPU访问内存时，根据对应的操作，形成段基址和偏移地址，具体来说：
◆当CPU 从内存取指令时，由寄存器CS提供代码段的段基址，由指令指针寄存器IP提供指令所在单元的偏移地址。
在取指令时，CPU会自动引用代码段寄存器CS，再加上由IP所给出的16位段内偏移，得到要取指令的物理地址。
◆当进行堆栈操作时，由寄存器SS提供堆栈段的段基址，由寄存器SP提供堆栈段的段内偏移地址。
当涉及堆栈操作时，CPU会自动引用堆栈段寄存器SS，再加上由SP所给出的16位段内偏移，得到堆栈操作所需的物理地址。
◆当CPU 对存储器进行数据读/写操作时，可由寄存器BX，SI，DI，BP以某种寻址方式向存储器提供段内偏移地址。
当段内偏移涉及BP寄存器时，缺省引用的段寄存器为堆栈段寄存器SS。