南邮微机原理课件第7章.ppt

南邮微机原理课件第7章.ppt第7章存储器系统
概述

由n(n>=2)个速度、容量、价格各不相同的存储器组成由硬件或软件进行辅助管理的系统称为存储系统。下图是一个典型的存储系统。
M1
(T1,S1,C1)
M2
(T2,S2,C2)
Mn
(Tn,)
T≈min(T1,T2,…Tn),用访问时间来表示
S≈max(S1,S2,…Sn),用MB或GB表示
C≈min(C1,C2,…Cn),用每位的价格来表示
从外部看
存储系统原理

存储系统的设计始终围绕着解决速度(访问时间T)、容量(S)和价格(C)之间的矛盾而进行的。
(1)访存局部性原理
从大量的统计中可以得到这样一个规律:程序对存储空间的90%的访问局限于存储空间的10%的区域中,而另外10%的访问则分布在存储空间的其余90%的区域中。
①时间局部性,如果一个存储项被访问,则可能该项会很快再次被访问。
②空间局部性:如果一个存储项被访问,则该项及相邻近的项也可能很快被访问。
(2)层次化存储系统
根据访存局部性原理来解决存储器容量和速度的矛盾,就是要求将计算机频繁访问的数据存放在速度较高的存储介质中,而将不频繁访问的数据存放在速度较慢但价格较低的存储介质中,为此人们想到了层次化的存储器实现方法。下图示出了按这种方式构成的存储器系统。

存储器系统设计目标之一就是要以较小的成本使存储器系统与处理机的速度相匹配,或者说达到与处理机相应的工作速度和传输频带宽度。同时还要求存储器有尽可能大的容量。
存储器基础知识
1. RAM:随机存储器****惯上称为“内存”,CPU执行指令可对其进行“读”、“写”操作。
静态RAM:集成度低,信息稳定,读写速度快。
动态RAM:集成度高,容量大,缺点是信息存储不稳定,只能保持几个毫秒,为此要不断进行“信息再生”,即进行“刷新”操作。
:
存储器
主存储器:RAM、ROM (EPROM)
辅助存储器:磁盘、光盘
高速缓冲存储器
内存条:由于动态RAM集成度高,价格较便宜,在微机系统中使用的动态RAM组装在一个条状的印刷板上。系统配有动态RAM刷新控制电路,不断对所存信息进行“再生”。
:只读存储器
只读存储器是指:所存信息只能读出,不能写入。
掩模式ROM:初始信息是在芯片制造时写入的。
EPROM:初始信息是在专门的写入器上写入的。
/ EPROM在微机系统中的应用:
存放“基本输入/输出系统程序”(简称BIOS)。
BIOS是计算机最底层的系统管理程序,操作系统和用户程序均可调用。
:
Cache位于CPU与主存储器之间,由高速静态RAM组成。容量较小,为提高整机的运行速度而设置, 应用程序不能访问Cache,CPU内部也有Cache。