存储器
概述
存储器分类

其中(1)是易失的,另外三个是非易失的
主要相当于是三种:第一种是半导体存储器,利用0和1代表低电平和高电平;第二种是磁表面存储器,利用磁头读出与写入;第三种是光盘存储器,利用光烧制。


RAM即随机存储器,ROM即只读存储器
存储器的层次结构


缓存和主存用硬件连接成一个整体,主要解决速度问题;
主存和辅存用软硬件结合的方式连接成一个整体,主要解决容量问题。
主存储器
概述
主存的基本组成

主存与CPU之间的联系

主存中存储单元地址的分配

主存的技术指标

半导体存储芯片简介


片选线:芯片选择信号,指出操作给出的地址是不是针对存储芯片的地址,被选择的字节是否在芯片中


片选线让某一个芯片或某一组芯片开始工作。


随机存取存储器(RAM)
静态RAM(SRAM)




WE是读写控制信号(低电平为写,高电平为读)
CS是片选信号,只有是低电平时芯片才会被选中



动态RAM(DRAM)





若读放大器一侧为0,则经过后另一侧变为1(即变成相反),所以读出与原存信息相反

读出的时候做一次反向,写入的时候再做一次反向,所以写入与输入信息相同



动态RAM和静态RAM的比较

只读存储器(ROM)




存储器与CPU的连接
存储器容量的扩展



存储器与CPU的连接

存储器的校验

由于百分之90出现的错误是1位错,所以默认为1位错,即3中110默认为111出现1位错,而不是000出现2位错




默认为偶校验






提高访存速度的措施


由于顺序存储,会出现某个存储体非常忙,其余的存储体非常闲的问题。





高位交叉主要应用于存储器容量的扩展,低位交叉用于存储器带宽和访问速度的提高

高速缓冲存储器
概述


主存和缓存按块存储,块的大小相同,B为块长






写直达法的缺点:容易出现对同一个块频繁操作,而其他块不改变(例如累加操作)

分立缓存是将指令Cache和数据Cache区分开
Cache—主存的地址映射
直接映射


优点:结构简单,速度快
缺点:利用率可能很低;调入时冲突概率大;不灵活
全相联映射

优点:利用率高
缺点:成本高;速度较低
组相联映射

即 i = j mod Q,是直接映射和全相联映射的结合
越靠近CPU的Cache对于速度要求越高,所以使用直接映射或者路数较少的组相联映射;中间的Cache使用组相联映射;距离CPU最远的对于利用率的要求较高,使用全相联映射。
替换算法

辅助存储器
概述

磁记录原理


硬磁盘存储器



软磁盘存储器

软盘已经被淘汰
光盘存储器

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