多层次的存储器ppt课件.ppt

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1、第三章多层次的存储器3.1存储器概述3.2SRAM存储器3.3DRAM存储器3.4只读存储器和闪速存储器3.5并行存储器3.6Cache存储器3.7虚拟存储器3.8奔腾系列机的虚存组织返回13.1存储器概述3.1.1存储器的分类3.1.2存储器的分级3.1.3主存储器的技术指标返回23.1.1存储器的分类按存储介质分类：磁表面/半导体存储器按存取方式分类：随机/顺序存取（磁带）按读写功能分类：ROM，RAMRAM：双极型/MOSROM：MROM/PROM/EPROM/EEPROM按信息的可保存性分类：永久性和非永久性的按存储器系

2、统中的作用分类：内部存储器、外部存储器31、按存储介质分类半导体存储器(semi-conductormemory)：随机存取存储器（简称RAM）和只读存储器（只读ROM）体积小、功耗低、存取时间短、易失性。磁表面存储器：磁盘、磁带、磁鼓磁芯存储器：硬磁材料的环状元件光盘存储器：激光、磁光3.1.1存储器的分类1、按存储介质分类2、按数据的可保存性分类随机存储器（RandomAccessMemory,RAM）易失性静态随机存储器、动态随机存储器只读存储器（ReadOnlyMemory,ROM）非易失性掩膜型只读存储器（ROM）、可

3、编程只读存储器（PROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM）、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）2、按数据保存方式分类可擦除可编程只读存储器EPROM紫外线接收窗2、按数据保存方式分类电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）2、按数据保存方式分类Flash存储器关于闪存Flash-ROM已经成为了目前最成功、最流行的一种固态内存，与EEPROM相比具有读写速度快，而与RAM相比具有非易失、以及价廉等优势。Intel于1988年首先开发出NORflash技术芯片内执行（XIP，eXecuteInPlace），不必再把代码

4、读到系统RAM中。NORflash读速度较快，写入和擦除速度较慢。1989年东芝公司发表了NANDflash技术NAND结构能提供极高的单元密度，可以达到高存储密度，并且写入和擦除的速度也很快，这也是为何所有的U盘都使用NAND闪存做为存储介质的原因。应用NAND的困难在于闪存和需要特殊的系统接口。接口复杂。3.1.2存储器的分级目前存储器的特点是：速度快的存储器价格贵，容量小；价格低的存储器速度慢，容量大。在计算机存储器体系结构设计时，我们希望存储器系统的性能高、价格低，那么在存储器系统设计时，应当在存储器容量，速度和价格方面

5、的因素作折中考虑，建立了分层次的存储器体系结构如下图所示。103.1.2存储器的分级高速缓冲存储器简称cache，它是计算机系统中的一个高速小容量半导体存储器。主存储器简称主存，是计算机系统的主要存储器，用来存放计算机运行期间的大量程序和数据。外存储器简称外存，它是大容量辅助存储器。CAI113.1.2存储器的分级寄存器高速缓冲存储器（cache）主存储器辅助存储器3.1.2存储器的分级寄存器高速缓冲存储器(Cache)主存储器辅助存储器为什么要采取金字塔型层次结构呢？存储器指标存储器有3个重要的指标：速度、容量和每位价格，一般

6、来说，速度越快，位价越高；容量越大，位价越低，容量大，速度就越低。上述三者的关系：高低小大快慢外存寄存器缓存主存磁盘光盘磁带光盘磁带速度容量价格位／CPUCPU内存磁盘、磁带、光盘高速缓冲存储器（Cache）FlashMemory存储器主存储器辅助存储器MROMPROMEPROMEEPROMRAMROM静态RAM动态RAM4.1存储器分类总结二、存储器的层次结构1、存储器各层位置及特点低CPU主存硬盘光盘磁带控制器运算器寄存器cache二、存储器的层次结构1、存储器各层位置及特点高低小大快慢辅存寄存器缓存主存磁盘光盘磁带光盘磁带

7、速度容量价格位／CPUCPU主机二、存储器的层次结构1、存储器各层位置及特点高低小大快慢辅存寄存器缓存主存磁盘光盘磁带光盘磁带速度容量价格位／CPUCPU主机目标：高速度、大容量、低成本。具体来说：接近高速缓存的速度、接近辅存的容量、接近辅存的平均每位成本。2、两个主要层次缓存——主存层次主要解决速度匹配和成本问题主存——辅存层次主要解决速度、容量、成本问题缓存CPU主存辅存10ns20ns200nsms地址空间虚地址（逻辑地址）：程序员编程时采用的地址（相对地址），地址空间大于实际主存。实地址（物理地址）：主存的实际地址虚地址

8、实地址硬件：MMU软件：OS地址空间虚地址实地址硬件：MMU软件：OS0MOVAX,#41MOVBX,#22MOVCX,#63JMPLabel4ANDAX,#235ANDBX,#22Label:SUBDX,AX20MOVAX,#421MOVBX,#222MOVC