第4章存储器3

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第四章-存储器04-高速缓冲存储器

Cache 000 001 010 011 100 101 110 111 000 001 010 011 100 101 110 111
调入
4.1、地址映象——直接映像
例2：设一个Cache中有8块，访问主存进行读操作的块地址依次为： 10110、11010、10110、11010、10000、00100、10010，求每次访问时Cache的内容。
硬件完成功能：访存地址转成 Cache地址辅助存储器
Cache 的全部功能都是由硬件完成的，对程序员来说是透明的。
4.1、地址映象
映象：其物理意义就是位置的对应关系，将主存地址变成Cache地址。
常见的映象方式主要有三种： 1）直接映象 2）全相联映象 3）组相联映象
CPU Cache 字数据总线字
2位主存区号标记 00 主存块号比较 3位区内块号 100 Cache块号未命中访问内存 000 001 010 011 100 101 110 111 块内地址块内地址
Cache
000 001 010 011 100 101 110 111
调入
块表 000 001 010 011 100 101 110 111
4、高速缓冲存储器（Cache）
考研试题精选：
假设：CPU执行某段程序时，共访问Cache 3800 次，访问主存200 次，已知Cache存取周期为50ns，主存存取周期为250ns。
求：Cache—主存系统的平均存取时间和效率。解：系统命中率 h = 3800 / 3800 + 200 = 0.95
Cache
000 001 010 011 100 101 110 111 调入
块表 000 10 001 010 11 011 100 101 110 10 111

计算机操作系统第四章存储器管理复习资料

第四章存储器管理第一部分教材习题（P159）15、在具有快表的段页式存储管理方式中，如何实现地址变换？答：在段页式系统中，为了便于实现地址变换，须配置一个段表寄存器，其中存放段表始址和段长TL。

进行地址变换时，首先利用段号S，将它与段长TL进行比较。

若S<TL，表示未越界，利用段表始址和段号来求出该段所对应的段表项在段表中的位置，从中得到该段的页表始址，并利用逻辑地址中的段内页号P来获得对应页的页表项位置，从中读出该页所在的物理块号b，再利用块号b和页内地址来构成物理地址。

在段页式系统中，为了获得一条指令或数据，须三次访问内存。

第一次访问内存中的段表，从中取得页表始址；第二次访问内存中的页表，从中取出该页所在的物理块号，并将该块号与页内地址一起形成指令或数据的物理地址；第三次访问才是真正从第二次访问所得的地址中，取出指令或数据。

显然，这使访问内存的次数增加了近两倍。

为了提高执行速度，在地址变换机构中增设一个高速缓冲寄存器。

每次访问它时，都须同时利用段号和页号去检索高速缓存，若找到匹配的表项，便可从中得到相应页的物理块号，用来与页内地址一起形成物理地址；若未找到匹配表项，则仍须再三次访问内存。

19、虚拟存储器有哪些特征？其中最本质的特征是什么？答：虚拟存储器有以下特征：多次性：一个作业被分成多次调入内存运行，亦即在作业运行时没有必要将其全部装入，只需将当前要运行的那部分程序和数据装入内存即可；以后每当要运行到尚未调入的那部分程序时，再将它调入。

多次性是虚拟存储器最重要的特征，任何其他的存储器管理方式都不具有这一特征。

因此，认为虚拟存储器是具有多次性特征的存储器系统。

对换性：允许在作业的运行过程中进行换进、换出，也即，在进程运行期间，允许将那些暂不使用的程序和数据，从内存调至外存的对换区（换出），待以后需要时再将它们从外存调至内存（换进）；甚至还允许将暂不运行的进程调至外存，待它们重又具备运行条件时再调入内存。

计算机操作系统第四章-存储器管理

第四章存储器管理第0节存储管理概述一、存储器的层次结构1、在现代计算机系统中，存储器是信息处理的来源与归宿，占据重要位置。

但是，在现有技术条件下，任何一种存储装置，都无法从速度、容量、是否需要电源维持等多方面，同时满足用户的需求。

实际上它们组成了一个速度由快到慢，容量由小到大的存储装置层次。

2、各种存储器•寄存器、高速缓存Cache：少量的、非常快速、昂贵、需要电源维持、CPU可直接访问；•内存RAM：若干(千)兆字节、中等速度、中等价格、需要电源维持、CPU可直接访问；•磁盘高速缓存：存在于主存中；•磁盘：数千兆或数万兆字节、低速、价廉、不需要电源维持、CPU 不可直接访问；由操作系统协调这些存储器的使用。

二、存储管理的目的1、尽可能地方便用户；提高主存储器的使用效率，使主存储器在成本、速度和规模之间获得较好的权衡。

(注意cpu和主存储器，这两类资源管理的区别)2、存储管理的主要功能：•地址重定位•主存空间的分配与回收•主存空间的保护和共享•主存空间的扩充三、逻辑地址与物理地址1、逻辑地址(相对地址，虚地址)：用户源程序经过编译/汇编、链接后，程序内每条指令、每个数据等信息，都会生成自己的地址。

●一个用户程序的所有逻辑地址组成这个程序的逻辑地址空间(也称地址空间)。

这个空间是以0为基址、线性或多维编址的。

2、物理地址(绝对地址，实地址)：是一个实际内存单元(字节)的地址。

●计算机内所有内存单元的物理地址组成系统的物理地址空间，它是从0开始的、是一维的；●将用户程序被装进内存，一个程序所占有的所有内存单元的物理地址组成该程序的物理地址空间(也称存储空间)。

四、地址映射(变换、重定位)当程序被装进内存时，通常每个信息的逻辑地址和它的物理地址是不一致的，需要把逻辑地址转换为对应的物理地址----地址映射；地址映射分静态和动态两种方式。

1、静态地址重定位是程序装入时集中一次进行的地址变换计算。

物理地址= 重定位的首地址+ 逻辑地址•优点：简单，不需要硬件支持；•缺点：一个作业必须占据连续的存储空间；装入内存的作业一般不再移动；不能实现虚拟存储。

第4章内部存储器

386 DX ~ Pentium Pro 有 32 位地址线，寻址空间 4GB ；PⅡ、PⅢ、P 4 和 Core 有 36 位地址线，寻址空间 64GB。地址空间通常大于内存容量，二者关系密切，但概念不同。地址空间表示 CPU 寻址能力，内存容量表示实际拥有的存储容量。 2．内存的扩容与升级各个时期对内存容量的需求不同，各个时期内存条的结构、容量也不同，因此有扩容和升级的要求。扩容是在原有内存的基础上增加新的内存以提高容量，而升级则是去除旧的内存换上新的内存。
速度应相同，同一主板上的不同存储体的内存条存取速度也应相同或
尽量接近，否则可能出问题。当两个存储体存取速度不同时，若低速存储体放置在前，高速存
储体放置在后，则高速存储体降频使用，不出现故障，若相反则低速
存储体超频使用，可能引发存储故障。
10.03.2019 Ch4 内部存储器 43/52 9
4．2．5 内存区域划分（1）
4．闪存 Flash memory 代表芯片为 28F010、29EE010、29EE020 等。存储容量大为 1 ~ 2Mb ( 128 ~ 256KB )，易于在线刷新，目前已基本取代 EPROM。闪存容量大、易修改性是它的优点，其内部程序便于刷新，但也是它的缺点，容易受到攻击，无法保证数据安全。 ROM 系统由地址译码器、存储矩阵和输出缓冲器组成。
10.03.2019 Ch4 内部存储器 43/52 10
4．2．5 内存区域划分（2）
4．系统保留区
E0000 ~ EFFFF 早期为内存盲区，后期为 ROM BIOS 扩展区。
5．系统 ROM BIOS 区最高端 64KB 用于存放主板 BIOS，BIOS 主要功能如下：
⑴ 上电自检 POST ( Power On Self – Test )。电源开启后进行自诊

第4章4-5节基本分页、分段存储管理方式

页表
页号
计算公式：物理地址块号页面大小+块内地址块号*页面大小计算公式：物理地址=块号页面大小块内地址
0 1
块号 2 4 6 7
逻辑地址3500：
页号：3500/1024=3 对应物理块号：7 页内地址：428
2 3
故物理地址为: 7*1024+428=7596
逻辑地址4500：
页号：4500/1024=4
第四章存储器管理
问题：
在分页系统中，内存的利用率是不是就可以达到100%了？由于进程的最后一页经常装不满一块而形成了不可利用的碎片，称之为“页内页内碎片”。碎片
第四章存储器管理
2) 页面大小在分页系统中的页面其大小应适中：页面太小太大页面数分配时间多少长短内存碎片减小变大内存利用率高低
n
1742 外部页表
1023 0 1 2 第n页页表 1468
图 4-4 两级页表结构 1023
… … … 内存空间
114 1151468第四章存 Nhomakorabea 器管理
（2）地址变换机构
外部页号 P1 外部页内地址页内地址 P2 d
逻辑地址
外部页表寄存器
＋
… 外部页表
＋
… 页表
b d 物理地址
图 4-5 具有两级页表的地址变换机构
第四章存储器管理
4.4.2 地址变换机构
假设页面大小为1K 假设页面大小为
1. 基本的地址变换机构
越界中断逻辑地址 3100 页表寄存器
页表始址页表长度
≥
页号 3
页内地址 28
块号页号 0 1 2 3 … 页表物理地址 9244 1 3 4 9

《计算机操作系统》课件第4章

18
第四章存储器管理
3. 运行时动态链接(Run-time Dynamic Linking) 在许多情况下，应用程序在运行时，每次要运行的模块可能是不相同的。但由于事先无法知道本次要运行哪些模块，故只能是将所有可能要运行到的模块全部都装入内存，并在装入时全部链接在一起。显然这是低效的，因为往往会有部分目标模块根本就不运行。比较典型的例子是作为错误处理用的目标模块，如果程序在整个运行过程中都不出现错误，则显然就不会用到该模块。
2
第四章存储器管理
4.1.1 多层结构的存储器系统 1. 存储器的多层结构对于通用计算机而言，存储层次至少应具有三级：最高
层为CPU寄存器，中间为主存，最底层是辅存。在较高档的计算机中，还可以根据具体的功能细分为寄存器、高速缓存、主存储器、磁盘缓存、固定磁盘、可移动存储介质等6层。如图4-1所示。
19
第四章存储器管理
4.3 连续分配存储管理方式
4.3.1 单一连续分配在单道程序环境下，当时的存储器管理方式是把内存分
为系统区和用户区两部分，系统区仅提供给OS使用，它通常是放在内存的低址部分。而在用户区内存中，仅装有一道用户程序，即整个内存的用户空间由该程序独占。这样的存储器分配方式被称为单一连续分配方式。
9
第四章存储器管理
4.2 程序的装入和链接
用户程序要在系统中运行，必须先将它装入内存，然后再将其转变为一个可以执行的程序，通常都要经过以下几个步骤：
(1) 编译，由编译程序(Compiler)对用户源程序进行编译，形成若干个目标模块(Object Module)；
(2) 链接，由链接程序(Linker)将编译后形成的一组目标模块以及它们所需要的库函数链接在一起，形成一个完整的装入模块(Load Module)；

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第 4 章存储器
1．解释概念：主存、辅存、Cache、RAM、SRAM、DRAM、ROM、PROM、EPROM、 EEPROM、CDROM、Flash Memory。
答：主存：又称内存，直接与 CPU 交换信息。与辅存相比，主存速度快、容量小、每位价格高。主要是由随机存储器和只读存储器构成的。
2 / 31
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前广泛采用虚拟存储技术实现，即将主存与辅存的一部分通过软硬结合的技术组成虚拟存储器，程序员可使用这个比主存实际空间（物理地址空间）大得多的虚拟地址空间（逻辑地址空间）编程，当程序运行时，再由软、硬件自动配合完成虚拟地址空间与主存实际物理空间的转换。因此，这两个层次上的调度或转换操作对于程序员来说都是透明的。
3．存储器的层次结构主要体现在什么地方，为什么要分这些层次，计算机如何管理这些层次？
答：存储器的层次结构主要体现在 Cache—主存和主存—辅存这两个存储层次上。 Cache—主存层次在存储系统中主要对 CPU 访存起加速作用，即从整体运行的效果分析，CPU 访存速度加快，接近于 Cache 的速度，而寻址空间和位价却接近于主存。主存—辅存层次在存储系统中主要起扩容作用，即从程序员的角度看，他所使用的存储器其容量和位价接近于辅存，而速度接近于主存。综合上述两个存储层次的作用，从整个存储系统来看，就达到了速度快、容量大、价位低的优化效果。主存与 Cache 之间的信息调度功能全部由硬件自动完成。而主存与辅存层次的调度目
5．什么是存储器的带宽？若存储器的数据总线宽度为 32 位，存取周期为 200 ns，则存储器的带宽是多少？

西安电子科技大学_计算机组成与体系结构_第4章存储系统_课件PPT

的时间一样。
存取方式读写功能
随机读写：RAM 顺序(串行)访问：
顺序存取存储器 SAM 直接存取存储器 DAM
12
4.1 存储系统概述 4.1.2 存储器分类：不同的分类标准
存储信息的介质
在计算机中的用途
存放信息的易失(挥发)性
存取方式读写功能
读写存储器只读存储器
13
存储信息的介质
在计算机中的用途存放信息的易失(挥发)性存取方式读写功能
易失：RAM 非易失：
ROM 磁盘
……
11
4.1 存储系统概述 4.1.2 存储器分类：不同的分类标准
存储信息的介质在计算机中的用途存放信息的易失(挥发)性
存储器的存取时间与存储单元的物理地址无关，随机读写其任一单元所用
无
36
8086系统总线
D0～D7
A1～A13 MEMR MEMW
A0
D8～D15 A1～A13 MEMR MEMW
BHE
&
A19
A18
A17
&
A16 A15 A14
6264与8086系统总线的连接
6264
D0～D7
A0～A12
CS1
OE
WE
CS2
6264
D0～D7
A0～A12
CS1
OE
WE
CS2
74LS138
每次读出/写入的字节数存取周期
价格
体积、重量、封装方式、工作电压、环境条件
14
4.1 存储系统概述 4.1.2 存储器的性能指标
容量速度可靠性
可维修部件的可靠性：平均故障间隔时间（MTBF）

第4章存储逻辑

4.5.1 字长位数扩展
例：利用64K×8位ROM芯片，设计一个64K×16 位的ROM。解：两个芯片的地址总线公用，控制总线也公用，而数据线分成高８位和低８位。
4.5.1 字长位数扩展
例：SRAM字长位数扩展
1M×4位 1M×8位
4.5.2 字存储容量扩展
给定的芯片存储容量较小，不满足设计要求的总存储容量，此时需要用多片给定芯片来扩展字数。方法：数据总线和低位地址总线公用，控制总线中R/W公用，使能端EN不能公用，它由地址总线的高位段译码来决定片选信号。所需芯片数：设计要求存储容量除以已知芯片存储容量。
3、ROM结构的点阵图表示法
最小项表达式 G3=∑(8,9,10,11,12,13,14,15) G2=∑(4,5,6,7,8,9,10,11) G1=∑(2,3,4,5,10,11,12,13) G0=∑(1,2,5,6,9,10,13,14)
4.3.2 可编程ROM
1、EPROM存储元 2、E2PROM存储元
4.4 FLASH存储器
FLASH存储器也译成闪速存储器，它是高密度非易失性的读／写存储器。它既有RAM的优点，又有 ROM的优点。闪速存储器中的存储元，由单个MOS晶体管组成：漏极S和源极D，控制栅和浮空栅。
4.4 FLASH存储器
FLASH存储器的基本操作
无电流，读出为0
4.2.2 地址译码方法
存储器按存储矩阵组织方式不同，可分为：单译码结构和双译码结构。 1、单译码结构需要一个译码器。每个存储元只有一条选择线（字线）。单译码结构（也称字结构）：每次读／写时，选中一个字的所有存储元。
4.2.2 地址译码方法

第4章-计算机系统结构(第五版)李学干

为简单起见，以图4 - 4所示的二级存储体系(M1，M2)为
例来分析。存储层次的每位价格为
c1 S M1 c2 S M 2 c S M1 S M 2
第4章存储体系
图 4 - 4 二级存储体系的评价
第4章存储体系
存储层次的等效访问时间TA= HTA (1 H )TA 。希望 1 2 TA越接近于 T ，即存储层次的访问效率e= TA /TA越接近于1 A 越好。
第4章存储体系
图 4 - 14 主存页面表
第4章存储体系
【例 4-1】
设有一道程序，有1~5页，执行时的页地址流(即依次用
到的程序页页号)为 2,3,2,1,5,2,4,5,3,2,5,2 若分配给该道程序的主存有3页，则图4 - 15表示FIFO、 LRU、OPT这3种替换算法对这3页的使用和替换过程。
第4章存储体系
4.1 基本概念 4.2 虚拟存储器 4.3 高速缓冲存储器 4.4 三级存储体系
4.5 存储系统的保护
4.6 本章小结
第4章存储体系
4.1 基本概念
4.1.1 存储体系及其分支
前面已经讲过，为了同时满足存储系统的大容量、高速度和低价格，需要将多种不同工艺的存储器组织在一起。虚拟存储器是因为主存容量满足不了要求而提出来的。在
第4章存储体系
2. 页式管理段式存储中各段装入主存的起点是随意的，段表中的地址字段很长，必须能表示出主存中任意一个绝对地址，加上各段长度也是随意的，段长字段也很长，这既增加了辅助硬
件开销，降低了查表速度，也使主存管理麻烦。
例如，主存中已有A、B、C三个程序，其大小和位置如图4 - 7所示，现有一长度为12 KB的D道程序想要调入。

计算机组成原理4第四章存储器PPT课件精选全文

4.2
11
4.2
请问：主机存储容量为4GB，按字节寻址，其地址线位数应为多少位？数据线位数多少位？按字寻址（16位为一个字）,则地址线和数据线各是多少根呢？
12
数据在主存中的存放
设存储字长为64位（8个字节），即一个存取周期最多能够从主存读或写64位数据。
读写的数据有4种不同长度:
字节半字单字双字
34
3. 动态 RAM 和静态 RAM 的比较
主存
DRAM
SRAM
存储原理
电容
触发器
集成度
高
低
芯片引脚
少
多
功耗
小
大
价格
低
高
速度
慢
快
刷新
有
无
4.2
缓存
35
内容回顾: 半导体存储芯片的基本结构 4.2
…… ……
地
译
存
读
数
址
码
储
写
据
线
驱
矩
电
线
动
阵
路
片选线
读/写控制线
地址线（单向）数据线（双向）芯片容量
D0
…… D 7
22
(2) 重合法（1K*1位重合法存储器芯片）
0 A4
0,00
…
0,31
0 A3
X 地
X0
32×32
… …
0址
矩阵
A2
译
0码
31,0
…
31,31
A1
器 X 31
0 A0
Y0 Y 地址译码器 Y31 A 9 0A 8 0A 7 0A 6 0A 5 0

精品课件-微型计算机原理及应用(第二版)-第4章

第4章存储系统
图4.2 6264全地址译码器
第4章存储系统
图4.3 另一种译码电路
第4章存储系统
2) 部分地址译码部分地址译码就是只用部分地址线译码控制片选来决定存储器地址。一种部分地址译码的连接电路原理图如图4.4 所示。
第4章存储系统
图4.4 6264部分地址译码连接
第4章存储系统
第4章存储系统
2) 金属氧化物(MOS)RAM 用MOS器件构成的RAM又可分为静态读写存储器(SRAM)和动态读写存储器(DRAM)。当前的微型计算机中均采用这种类型的金属氧化物(MOS)RAM。静态RAM的主要特点是，其存取时间为几到几百纳秒 (ns)，集成度比较高。目前经常使用的静态存储器每片的容量为几十字节到几十兆字节。SRAM的功耗比双极型RAM低，价格也比较便宜。
第4章存储系统
CS1、CS2为两条片选信号引线。当两个片选信号同时有效时，即 C=S01、CS2=1时，才能选中该芯片。不同类型的芯片，其片选信号多少不一，但要选中芯片，只有使芯片上所有片选信号同时有效才行。一台微型计算机的内存空间要比一块芯片的容量大。在使用中，通过对高位地址信号和控制信号的译码产生(或形成)片选信号，把芯片的存储容量放在设计者所希望的内存空间上。简言之，就是利用片选信号将芯片放在所需要的地址范围上。这一点，在下面的叙述中将会看到。
第4章存储系统
2．存取时间存取时间就是存取芯片中某一个单元的数据所需要的时间。当拿到一块存储器芯片的时候，可以从其手册上得到它的存取时间。CPU在读写RAM时，它所提供给RAM芯片的读写时间必须比RAM芯片所要求的存取时间长。如果不能满足这一点，微型机则无法正常工作。 3．可靠性微型计算机要正确地运行，必然要求存储器系统具有很高的可靠性。内存的任何错误都足以使计算机无法工作。而存储器的可靠性直接与构成它的芯片有关。目前所用的半导体存储器芯片的平均故障间隔时间(MTBF)大概为5×106～ 1×108 h左右。

计算机组成原理第4章存储系统

第四章存储系统4.1概述4.1.1技术指标4.1.2层次结构4.1.3存储器分类存储器是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。

构成存储器的存储介质，目前主要采用半导体器件和磁性材料。

一个双稳态半导体电路或一个CMOS晶体管或磁性材料的存储元，均可以存储一位二进制代码。

这个二进制代码位是存储器中最小的存储单位，称为一个存储位或存储元。

由若干个存储元组成一个存储单元，然后再由许多存储单元组成一个存储器。

根据存储材料的性能及使用方法不同，存储器有各种不同的分类方法。

(1)按存储介质分作为存储介质的基本要求，必须有两个明显区别的物理状态，分别用来表示二进制的代码0和1。

另一方面，存储器的存取速度又取决于这种物理状态的改变速度。

目前使用的存储介质主要是半导体器件和磁性材料。

用半导体器件组成的存储器称为半导体存储器。

用磁性材料做成的存储器称为磁表面存储器，如磁盘存储器和磁带存储器。

(2)按存取方式分如果存储器中任何存储单元的内容都能被随机存取，且存取时间和存储单元的物理位置无关，这种存储器称为随机存储器。

半导体存储器是随机存储器。

如果存储器只能按某种顺序来存取，也就是说存取时间和存储单元的物理位置有关，这种存储器称为顺序存储器。

如磁带存储器就是顺序存储器，它的存取周期较长。

磁盘存储器是半顺序存储器。

(3)按存储器的读写功能分有些半导体存储器存储的内容是固定不变的，即只能读出而不能写入，因此这种半导体存储器称为只读存储器(ROM)。

既能读出又能写人的半导体存储器，称为随机读写存储器(RAM)。

(4)按信息的可保存性分断电后信息即消失的存储器，称为非永久记忆的存储器。

断电后仍能保存信息的存储器，称为永久性记忆的存储器。

磁性材料做成的存储器是永久性存储器，半导体读写4.2 半导体随机读写存储器主存储器由半导体存储芯片构成，容量较小时可采用SRAM芯片，容量较大时一般采用DRAM芯片。

主存中的固化区采用ROM芯片，包括PROM、EPROM、EEPROM、等。

计算机组成原理第 4 章存储器系统(修改版)

磁芯存储器
2013-11-14
10
3.5英寸软盘
2013-11-14
11
硬盘
2013-11-14
12
(2)半导体存储器
• 半导体存储器是用半导体器件组成的存储器。 • 根据制造工艺不同，可分为双极型和MOS型。
2013-11-14
13
U盘
2013-11-14
14
(3) 光存储器
• 利用光学原理制成的存储器，它是通过能量高度集中的激光束照在基体表面引起物理的或化学的变化，记忆二进制信息。如光盘存储器。
2013-11-14
3
4.1.1
存储器分类
• 1．按与CPU的连接和功能分类
• (1) 主存储器 CPU能够直接访问的存储器。用于存放当前运行的程序和数据。主存储器设在主机内部，所以又称内存储器。简称内存或主存。
2013-11-14
4
(2) 辅助存储器
• 为解决主存容量不足而设置的存储器，用于存放当前不参加运行的程序和数据。当需要运行程序和数据时，将它们成批调入内存供CPU使用。CPU不能直接访问辅助存储器。 • 辅助存储器属于外部设备，所以又称为外存储器，简称外存或辅存。
写操作（存操作）地址（MAR） AB
MEM
CPU MEM MDR
MEM
CPU
CB 读命令（Read）
MEM
存储单元内容（M）
DB
MEM
CB 写命令 MEM （Write） DB 存储单元 MDR M
2013-11-14
28
CPU与主存之间的数据传送控制方式
• 同步控制方式：数据传送在固定的时间间隔内完成，即在一个存取周期内完成。 • 异步控制方式：数据传送的时间不固定，存储器在完成读/写操作后，需向CPU回送“存储器功能完成”信号（MFC），表示一次数据传送完成。 • 目前多数计算机采用同步方式控制CPU与主存之间的数据传送。 • 由于异步控制方式允许不同速度的设备进行信息交换，所以多用于CPU与外设的数据传送中。

计算机组成原理第4章主存储器

4.5 读/写存储器

VDD Xi
静态存储器(SRAM)
其中T1~T4组成两个反相器，构成双稳态触发器，可存储一位二值信息。T5、 T6两只门控管相当于模拟开关，它们的栅极接到字线上。由字选择线（行地址译码器输出Xi ）控制该单元是否被选中。还有两条位线连接到T5、T6 上用来传送读写信号，T7、T8的开关状态控制位线与输入/输出缓冲器间是否接通,它们的开关状态受列译码器输出 Yj控制。
T3
T4
·
A
T1 T2
B
·
Bj
T8
T6
Bj

T7
D A3
Yj A1
D A2
R/W
I/O
计算机组成与结构
延安大学计算机学院
4.5 读/写存储器
计算机组成与结构
延安大学计算机学院
4.5 读/写存储器

静态存储器(SRAM)
计算机组成与结构
延安大学计算机学院
4.5 读/写存储器

动态存储器（DRAM）
计算机组成与结构
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4.1 主存储器处于全机中心地位

在现代计算机中，主存储器处于全机中心地位，其原因是：
当前计算机正在执行的程序和数据均存放在存储器中。 DMA(直接存储器存取)技术和输入/输出通道技术，在
存储器与输入/输出系统之间直接传送数据。
共享存储器的多处理机，利用存储器存放共享数据，

EEPROM：可用电擦除的可编程序只读存储器。
Flash Memory: 快擦型存储器(可以整块擦除，也可局部擦除)。

上述各种存储器中，RAM为“易失性存储器”，其余的称为“非易失性存储器”(断电以后信息不会丢失)。

操作系统第四章课后答案

操作系统第四章课后答案第四章存储器管理1. 为什么要配置层次式存储器？这是因为：a.设置多个存储器可以使存储器两端的硬件能并行工作。

b.采用多级存储系统，特别是Cache技术，这是一种减轻存储器带宽对系统性能影响的最佳结构方案。

c.在微处理机内部设置各种缓冲存储器，以减轻对存储器存取的压力。

增加CPU中寄存器的数量，也可大大缓解对存储器的压力。

2. 可采用哪几种方式将程序装入内存？它们分别适用于何种场合？将程序装入内存可采用的方式有：绝对装入方式、重定位装入方式、动态运行时装入方式；绝对装入方式适用于单道程序环境中，重定位装入方式和动态运行时装入方式适用于多道程序环境中。

3. 何为静态链接？何谓装入时动态链接和运行时动态链接？a.静态链接是指在程序运行之前，先将各自目标模块及它们所需的库函数，链接成一个完整的装配模块，以后不再拆开的链接方式。

b.装入时动态链接是指将用户源程序编译后所得到的一组目标模块，在装入内存时，采用边装入边链接的一种链接方式，即在装入一个目标模块时，若发生一个外部模块调用事件，将引起装入程序去找相应的外部目标模块，把它装入内存中，并修改目标模块中的相对地址。

c.运行时动态链接是将对某些模块的链接推迟到程序执行时才进行链接，也就是，在执行过程中，当发现一个被调用模块尚未装入内存时，立即由OS去找到该模块并将之装入内存，把它链接到调用者模块上。

4. 在进行程序链接时，应完成哪些工作?a.对相对地址进行修改b.变换外部调用符号6. 为什么要引入动态重定位?如何实现?a.程序在运行过程中经常要在内存中移动位置，为了保证这些被移动了的程序还能正常执行，必须对程序和数据的地址加以修改，即重定位。

引入重定位的目的就是为了满足程序的这种需要。

b.要在不影响指令执行速度的同时实现地址变换，必须有硬件地址变换机构的支持，即须在系统中增设一个重定位寄存器，用它来存放程序在内存中的起始地址。

程序在执行时，真正访问的内存地址是相对地址与重定位寄存器中的地址相加而形成的。

第四章存储器习题

第四章存储器一、填空题1. 计算机中的存储器是用来存放的，随机访问存储器的访问速度与无关。

√2. 主存储器的性能指标主要是、存储周期和存储器带宽。

√3. 存储器中用来区分不同的存储单元，1GB= KB 。

√4. 半导体存储器分为、、只读存储器（ROM ）和相联存储器等。

√5. 地址译码分为方式和方式。

√6. 双译码方式采用个地址译码器，分别产生和信号。

√7. 若RAM 芯片内有1024个单元，用单译码方式，地址译码器将有条输出线；用双译码方式，地址译码器有条输出线。

√8. 静态存储单元是由晶体管构成的，保证记忆单元始终处于稳定状态，存储的信息不需要。

√9. 存储器芯片并联的目的是为了，串联的目的是为了。

10. 计算机的主存容量与有关，其容量为。

11. 要组成容量为4M×8位的存储器，需要片4M×1位的存储器芯片并联，或者需要片1M×8位的存储器芯片串联。

12. 内存储器容量为6K 时，若首地址为00000H ，那么末地址的十六进制表示是。

13 主存储器一般采用存储器件，它与外存比较存取速度、成本。

14 三级存储器系统是指这三级、、。

15 表示存储器容量时KB= ，MB= ；表示硬盘容量时，KB= ，MB=。

16一个512KB 的存储器，其地址线和数据线的总和是。

17 只读存储器ROM 可分为、、和四种。

18 SRAM 是；DRAM 是；ROM 是；EPROM 是。

19半导体SRAM 靠存储信息，半导体DRAM 则是靠存储信息。

20半导体动态RAM 和静态RAM 的主要区别是。

21MOS 半导体存储器可分为、两种类型，其中需要刷新。

22 广泛使用的和都是半导体 ③ 存储器。

前者的速度比后者快，但不如后者高，它们的共同缺点是断电后保存信息。

23 EPROM 属于的可编程ROM ，擦除时一般使用，写入时使用高压脉冲。