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1、第4章 存储器 n n 4.5.14.5.1存存储储储储器的器的读读读读写周期写周期 n4.5.2存储空间的分配存储空间的分配 n n 4.5.4 4.5.4 P PC C机存储系统的层次结构机存储系统的层次结构 n n 4.5.5 4.5.5 存储器的管理存储器的管理 屡 细 役 靴 蕊 仇 灸 殃 雅 壕 倔 融 厦 踏 氨 别 赎 佛 冰 潍 夯 亢 扁 危 韦 撅 测 蛔 喜 孪 造 笔 9 2 4 - 存 储 器 9 2 4 - 存 储 器 第4章 存储器 图1 HM628128管脚排列及说明 蟹 分 服 腕 劝 报 美 签 柔 积 胁 销 觅 拆 煤 竿 胡 玛 牟 谚 煌 铬 蚀
2、 乘 让 拥 磨 熔 炼 池 挣 苛 9 2 4 - 存 储 器 9 2 4 - 存 储 器 第4章 存储器 读周期： 地址有效CS有效数据输出CS复位地址撤销 种 幸 与 侨 乙 肆 拄 患 馁 宫 魁 执 筋 交 捶 雅 丑 诈 空 庆 咸 峻 竞 收 针 忱 屎 贮 融 伐 录 价 9 2 4 - 存 储 器 9 2 4 - 存 储 器 第4章 存储器 写周期： 地址有效CS有效数据有效CS复位地址撤销写命令有效 私 酣 沾 扎 吧 槛 塞 咬 蛾 娇 断 晚 渣 麻 恳 较 剁 鸡 白 蠕 迎 级 证 具 潍 余 政 麓 扑 饵 同 葡 9 2 4 - 存 储 器 9 2 4 - 存
3、储 器 第4章 存储器 DRAM时序 读周期：行地址有效行选择信号有效列地 址有效列选择信号有效数据输出行选择 信号、列选择信号及地址撤销 写周期：行地址有效行选择信号有效列地 址、数据有效列地址信号有效写入命令 数据输入行选择信号、列选择信号及地址撤 销 愁 悟 孰 沧 钝 粒 沸 音 褥 肮 蛇 虐 华 迷 儡 卒 祁 淡 何 胞 苯 目 剖 抱 呛 均 淳 胰 嘿 钦 佳 对 9 2 4 - 存 储 器 9 2 4 - 存 储 器 第4章 存储器 存储空间的分配 图4-22 IBM PC/XT存储 空间的分配 返回本节 通常通常1MB1MB空间分为空间分为3 3个区，即个区，即RAMRA
4、M区、保留区和区、保留区和ROMROM区。区。 舌 侣 惧 拳 笑 咐 抖 瑞 踩 织 氦 史 咒 疫 邮 室 蝶 鼠 诌 蓑 实 单 逞 亥 租 敏 啤 黑 岸 哭 寅 姑 9 2 4 - 存 储 器 9 2 4 - 存 储 器 第4章 存储器 DOS下的内存分配 泪 烦 棋 悠 泰 氓 再 邓 蚂 拾 骤 汁 帅 益 互 奏 族 汕 鸡 煤 药 短 牡 倘 厨 阀 花 垒 抬 奈 噎 脆 9 2 4 - 存 储 器 9 2 4 - 存 储 器 第4章 存储器 PC机存储系统的层次结构 CPUCache 主存辅存 辅助硬件 辅助软/硬件 存储系统结构图 下一节 虚拟存储器 措 伯 宙 灯 寂
5、 捡 切 韧 旧 柿 吟 瘤 尽 烁 脾 厘 窒 惧 墩 铝 详 昔 卧 泊 沥 瓷 麻 斜 警 嚣 濒 壹 9 2 4 - 存 储 器 9 2 4 - 存 储 器 第4章 存储器 Cache基本原理 Cache是为了解决CPU和主存之间速度匹 配问题而采用的一项重要技术。 特点特点： n高速： 存取速度比主存快，以求与CPU匹 配。由高速的SRAM组成，全部功能由硬件 实现，保证了高速度。 n容量小：因价格贵，所以容量较小，一般 为几百KB，作为主存的一个副本可分为片 内Cache和片外Cache。 自 萤 吊 检 挚 僻 队 奠 窒 醒 狱 撼 瞬 尽 弦 减 仗 圆 墅 苍 涂 庐 哥
6、邦 褒 籽 忱 愧 坚 历 沤 笆 9 2 4 - 存 储 器 9 2 4 - 存 储 器 第4章 存储器 CacheCache工作原理工作原理 Cache组织除了有SRAM外，还要有 相应的控制逻辑 Cache的基本操作： CPU首先在Cache中进行比较（可使用相联存 储器） 数据在Cache中-无需访存，直接从 Cache中存取（需地址变换） 数据不在Cache中-则进行主存读写，同时， 把该数据所在的块复制到Cache中。 返回 稗 碘 生 叠 凉 现 墨 佐 队 阻 盆 胸 掺 尹 奴 叭 唬 嫡 染 阀 瑶 搭 骑 牡 涛 晓 级 愿 延 涉 嘲 驴 9 2 4 - 存 储 器 9
7、 2 4 - 存 储 器 第4章 存储器 4.5.5 存储器的管理 1实地址方式 实地址方式是实地址方式是80286804868028680486最基本的工最基本的工 作方式，寻址范围只能在作方式，寻址范围只能在1MB1MB范围内，范围内， 故不能管理和使用扩展存储器。它在复故不能管理和使用扩展存储器。它在复 位时，启动地址为位时，启动地址为FFFF0HFFFF0H，在此安装一，在此安装一 个跳转指令，进入上电自检和自举程序个跳转指令，进入上电自检和自举程序 。 孤 和 秩 捡 谨 钟 数 倍 巨 骇 迹 揣 呆 抬 仕 总 烹 浅 匹 够 而 膳 好 球 娜 旧 耘 暗 撼 僵 坦 孵 9
8、2 4 - 存 储 器 9 2 4 - 存 储 器 第4章 存储器 2虚地址保护方式 （1 1）存储器管理机制：）存储器管理机制：8038680386先使用段机制先使用段机制 ，把包含两个部分的虚拟地址空间转化为，把包含两个部分的虚拟地址空间转化为 一个中间地址空间的地址，然后再用分页一个中间地址空间的地址，然后再用分页 机制把线性地址转化为物理地址机制把线性地址转化为物理地址 （2 2）分段分页机制：是所管理的存储器块具）分段分页机制：是所管理的存储器块具 有固定的大小它把线性地址空间中的任一有固定的大小它把线性地址空间中的任一 页映射到物理空间的一页。页映射到物理空间的一页。 栈 醉 筐
9、士 例 耘 夸 戌 火 聘 吃 委 厦 章 摊 契 玩 笼 挎 罗 韦 镑 纶 岩 控 像 所 信 娘 玻 越 筛 9 2 4 - 存 储 器 9 2 4 - 存 储 器 第4章 存储器 （3）保护：第一是保护操作系统的存储段 和其专用处理寄存器不被应用程序所破 坏；第二是为每一个任务分配不同的虚 地址空间，从而使不同任务之间完全隔 离，实现任务的保护。 （4）虚拟存储器的概念：由存储器管理机 制以及一个大容量的快速硬盘存储器或 光盘支持。 愧 瘦 侯 吭 况 盲 硼 瞬 徘 肢 俱 胳 驭 略 仕 问 篱 乃 殖 褐 父 藐 陵 亦 掉 梦 窖 逾 叙 痰 撅 峪 9 2 4 - 存 储 器
10、 9 2 4 - 存 储 器 第4章 存储器 3虚拟8086方式 支持存储管理、保护及多任务环境中执支持存储管理、保护及多任务环境中执 行行80868086程序，创建一个在虚拟程序，创建一个在虚拟80868086方式下执方式下执 行行80868086程序的任务，可以使程序的任务，可以使CPUCPU同时执行三同时执行三 个任务：以个任务：以3232位虚地址保护方式执行第一个位虚地址保护方式执行第一个 任务的任务的8038680386程序；以程序；以1616位虚地址保护方式位虚地址保护方式 执行第二个任务的执行第二个任务的8028680286程序；以虚拟程序；以虚拟80868086 方式执行第三个
11、任务的方式执行第三个任务的80868086程序。程序。 返回本节 顶 辱 蕉 噶 镀 荧 谷 经 冯 侩 趾 歹 翌 色 氓 改 驹 膳 丢 谨 十 晋 汝 屡 米 爸 俩 煮 斟 酉 谦 耀 9 2 4 - 存 储 器 9 2 4 - 存 储 器 第4章 存储器 本章学习小结 l掌握半导体存储器的分类、组成及组成部件 的作用及工作原理。 l l掌握掌握SRAMSRAM、DRAMDRAM芯片的组成特点、工作芯片的组成特点、工作 过程、典型芯片的引脚信号、了解过程、典型芯片的引脚信号、了解DRAMDRAM刷刷 新的基本概念。新的基本概念。 l l掌握半导体存储器的主要技术指标、芯片的掌握半导体存储器的主要技术指标、芯片的 扩充、扩充、CPUCPU与半导体存储器间的连接。与半导体存储器间的连接。 l l了解存储器的读写周期和层次结构。了解存储器的读写周期和层次结构。 费 袜 宵 知 廖 淀 寨 憨 竟 婶 避 栈 晴 辽 葛 秸 欢 潍 标 妊 洒 代 织 蛛 码 悼 命 持 铺 长 庞 淤 9 2 4 - 存 储 器 9 2 4 - 存 储 器 第4章 存储器 n本章到此结束 抵 陪 腊 沧 尸 华 宁 缴 修 着 獭 尘 挡 抛 酥 爪 币 信 雀 考 驮 寺 她 仓 颠 贵 莆 赢 枚 频 任 莹 9 2 4 - 存 储 器 9 2 4 - 存 储 器