存储器系统
3．2 存储器系统
3．2．1主要知识点
掌握各类存储器的功能、特性和使用，重点把握虚拟存储器、Cache（高速缓冲存储器）和多级存储器的有关内容。
3．2．1．1RAID存储器
廉价磁盘冗余阵列RAID，用多个较小的磁盘驱动器替换单一的大容量磁盘驱动器，同时合理地在多个磁盘上分布存放数据以支持同时从多个磁盘进行读写，从而改善了系统的I/O性能。RAID机制中共分6个级别，工业界公认的标准分别为RAID0～RAID5，其共同特征是：①RAID由若干个物理驱动器组成，但对操作系统而言仍是一个逻辑驱动器；②数据分布在阵列中多个驱动器上；③冗余的磁盘容量用以保存奇偶信息，以便在磁盘失效时进行恢复（只有RAID0不支持该特征）。
RAID应用的主要技术有：①分块技术。对主机请求读定的数据进行分块，使之分布于多台磁盘上。②交叉技术。对存放在多台磁盘上数据的读写，采取交叉方式进行。③重聚技术。对多台磁盘上下班存储空间进行重新编址，使数据按重新编址后的空间进行存放。
RAID0级（无冗余和无校验的数据分块）：具有最高的磁盘空间利用率，易管理，但系统的故障率高，属于非冗余系统。
RADI1级（磁盘镜像阵列）：由磁盘对组成，每一个工作盘都有其对应的镜像盘，上面保存着与工作盘完全相同的数据拷贝，具有最高的安全性，但磁盘空间利用率只有50%。
RAID2级（采用纠错海明码的磁盘阵列）：采用了海明码纠错技术，用户需增加校验盘来提供单纠错和双验错功能。对数据的访问涉及到阵列中的每一个盘。大量数据传输出时I/O性能较高，但不利于小批量数据传输，实际应用中很少使用。
RAID3和RAID4级（采用奇偶校验码的磁盘阵列）：把奇偶校验码存入在一个别独立的校验盘上。如果一个盘失效，其上的数据可以通过对其他盘上的数据进行异或运算得到。读者数据很快，但因为写入数据时要计算校验收位，速度较慢。
RAID5（无独立校验盘时的奇偶校验磁盘阵列）：与RAID4类似，但没有独立的校验盘，校验信息分布在组内所有盘上，对于大、小批量数据读写性能都很好。RAID4和RAID5使用了独立存取技术，阵列中每一个磁盘都相互独立地操作，所以I/O请求可以并行处理。
3．2．1．2Cache存储器
通常在CPU和主存储器之间设置小容量的高速存储器Cache.Cache容量小但速度愉，主存储器速度较低但容量大。，通过优化调度算法，系统的性能会大大改善，其存储系统容量与主存相当，而访问速度近似Cache。在计算机的存储系统体系中，Cache是访问速度最快的层次。
使用Cache改善系统改性能的依据是程序的局部性原理，即程序的地址访问流有很强的时序相关性，未来的访问模式与最近已发生的访问模式相似。依据局部性原理，把主存储器中访问概率高的内容存放在Cache中，当CPU需要读取数据时就首先在Cache中查找是否有所需内容。如果有则直接从Cache中读取；若没有再从主存中读取该数据，然后同时送往CPU和Cache。
Cache 存储器的组织结构与主存储器不一样，它以行作为基本单元/每一行又分为标志和数据域两部分，数据域中存放着若干项数据，而标志项是是这一块数据的地址标识。
当CPU发出对存储器的读命令后，其访问地址先送给Cache控制器，Cache检查其地址标识符目录以确定是否匹配项。若发现匹配项（命中），则根据其访问地址确定是对该行数据埠中的第几项进行读取，然后该项即进入Cache的数据寄存器。如果没有命中，则到主存器读取数据。
当CPU发出访存请求后，存储器地址先被送到Cache控制器以确定所需数据是否已在Cache中，若命中则直接对Cache进行访问，这个过程称为Cache的地址映射（Mapping）。常见映射方法有直接映射、相联映射和组成映射。
当Cache存储器产生了一次访问合职之后，相应的数据应同时读入CPU和Cache。但是当Cache。但是当Cache已存满数据后，新数据和须淘汰Cache的地址映射（Mapping）。常见的映射方法有直接映射、相当映射和组相联映射。
当Cache存储器产生了一次访问未命中之后，相应的数据应同时读入CPU和Cache。但是当Cache已存满数据后，新数据必须淘汰Cache中的某些旧数据。最常用的淘汰算法有随机淘汰法、先进先出法（FIFO）和近期最少使用淘汰法（LRU）。
3．2．1．3虚拟存储器
计算机里的程序和数据通常都存放在外存储器（辅助存储器）上，直到CPU需要的才调入到主存储器中。虚拟存储系统的作用是给程序员一个更大的"虚拟"的存储空间，其容量可远远超过主存储器的容量，而与辅助存储器容量相当。
在使用虚拟存储器体系的系统中，由程序（CPU）使用的访存地址称为虚拟地直，程序（CPU）直接访问的存储空间称为虚拟地址空间，而主存储器的地址则称为物理地。通常虚拟地直空间远远大小主存储器容量。
3．2．2试题解析
在硬件基础知识部分，存储器系统始终是考查的重点。从历年试题统计（见表3-3）来看，考查的内容主要集中在Cache、虚拟存储器和RAID磁盘阵列。
试题1 （2000年试题10）
从供选择的答案中选出应填入下面叙述中的{ }内的正确答案,把编号写在答卷的对应栏内.
假设某计算机具有1MB的内存（目前使用计算机往往具有64MB以上的内存），并按字节编址，为了能存取该内存各地址的内容，其地址寄存器至少需要二进制 A 位。为了使4字节组成的字能从存储器中一次读出，要求存放在存储器中的字边界对齐，一个字节的地址码应 B 。若存储器周期为200ns，且每个周期可访问4个字节，则该存储器带宽为 C bit/s。假如程序员可用的存储空间为4MB，则程序员所、用的地址为 D ，而真正访问内存的地址称为 E 。
A：①10 ②16 ③20 ④32
B：①最低两位为00 ②最低两位为10 ③最高两位为00 ④最高两位为10
C：①20M ②40M ③80M ④160M
D：①有效地址②程序地址③逻辑地址④物理地址
E：①指令地址②物理地址③内存地址④数据地址
[解析]
这是一道关于内存的计算题。
1M=220，故1MB内存按字节编址（即寻找空间为1M），地址寄存器至少需要20位。
如果采用字节编址，4字节一次读出，即字长为32位，每个字有4个单独编址的存储字节，字地址是该字高位字节的地址，总是等于4的倍数，正好用地址码的最低两位（为0）来区分同一字的4个字节。
若存储周期为200ns，每个周期可访问4个字节，其带宽为：
（1/200×10-9）×4=20×106（字节/秒）=160M（位/秒）
因为可用的4M内存空间超大型出了实际的物理内存1M，称为逻辑地址，实际访问内存的地址为物理地址。
[答案]A：③ B：① C：④ D：③ E：②
试题2 （1999年试题9）
从供选择的答案中选出应填入下面叙述中的{ }内的正确答案,把编号写在答卷的对应栏内.
用作存储器的芯片有不同的类型。
可随机读写，且只要不断电则基本存储信息就可一直保存的，称为 A 。
可随机读写，但即便在不断电的情况下其存储的信息也要定时刷新才不致丢失失的，称为 B 。
所存信息由生产厂家用来掩膜技术写好后就无法再改变的称为 C 。
通过紫外线照射后可擦除所有信息，然后重新写入新的信息并要可多次进行的，称为 D 。
通过电信号可在数秒钟内快速删除全部信息，但不能进行字节级别删除操作的。称为 E 。
A、B：①RAM ②VRAM ③DRAM ④SRAM
C、D：①EPROM ②PROM ③ROM ④CDROM
E：①E2PROM ②Flash Memory ③EPROM ④Virtul Memory
[解析]
本题考查计算机存储器知识，比较容易。存储器是用来存放程序如数据的，因此对它的要求是既能写入又能读入，这样存储器称为随机存储器（RAM）。目前计算机中广泛采用的是金属氧化物半导体（MOS）存储器，随机存储器在停电的情况下会丢失所存储的信息。
随机存储器分为静态与动态两种。静态存储器（SRAM）的内容，在不停电的情况下通史长时间保留不变；动态存储器（DRAM）的内容光焕发，即使不停电的情况下，隔一定时间以后也会自动消失，因此在消失前要根据原来内容重新写一遍，这就是再生和刷新，一般以2ms为周期进行刷新。
另外，根据是否可以写入内容，又可以分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。通常工厂提供的只读存储器（掩膜ROM）在出厂时已经写好内容，还有一种只读存储器，在出厂时芯片内没有内容。允许用户使用特殊的仪器写入内容，然后安装到计算机上，但在计算机运行过程中却不允许写入内容，这叫做可编程的只读存储器（PROM）。
在可编程只读存储器中，有些是在写入内容后就无法改变其内容的，而有些却是可以通过特殊的仪器将原先的内容擦掉再重新写入的，这种PROM 叫做可擦除只读存储器，（EPROM），在EPROM中，有一种可以通过电来擦除内容的EPROM，称为电擦除可编程只读存储器（EEPROM或者
E2PROM）。
至于Flash Memory,通常称为闪存，通过电信号可以在数秒钟内快速删除全部信息，但不能进行字节级别删除操作。
[答案]A：④ B：③ C：③ D：① E：②
试题3 （1999试题10）
从供选择的答案中选出应填入下面叙述中的{ }内的正确答案,把编号写在答卷的对应栏内.
虚拟存储器的作用是允许 A 。它通常使用 B 作为它一个主要组成部分。对它的调度方法与 C 基本相似，即把要经常访问的数据驻留在高速存储器中，因为使用虚拟存储器，指令招待时 D 。在虚拟存储系统中常使用相联存储器进行管理，它是 E 寻址的。
供选择的答案
A：①直接使用外存替内存
②添加此地址字长允许的更多内存容量
③程序直接访问比内存更大的地址空间
④提高内存的访问速度
B：①CDROM ②硬盘③软盘④寄存器
C：①Cache ②DMA ③I/O ④中断
D：①所需的数据一定能在内存中找到②必须先进行"虚"、"实"地址交换
③必须事先使用覆盖技术④必须将常用子程序先调入内存
E：①按地址②按内存③寄存器④计算
[解析]
本题主要考查虚拟存储系统。在同一个作业内部，作业进程能够得到的存储空间会小于某些作业的地址空间，为使这样的作业也能够在系统中运行，计算机系统使用了虚拟存储技术。所谓虚拟存储技术，即在内存在中保留作业/进程的一部分程序或数据，在外存中放置整个地直空间的副本。作业运行过程中可以随机访问内存中的数据或程序，但需要的程序或数据不在内存时，就将内存中部分内容根据情况写回外存，然后从外存调入所需程序或数据，实现作业内部的局部对换技术，从而允许作业的地址宽间大于实际分配的存储区域。
虚拟存储技术可以是基于手段式的，可以基于页式的，也可以是基于段页式的。影响虚存性能的关键是命中率，即一次操作中其对象在内存的概率。虚拟存储之所以在行，关键在于程序具有局部性。程序局部性有两个方面的含义：（1）时间局部性，如果一条指令被执行，则在不久以后可能再次被执行；（2）空间局部性，一段时间里程序所使用的操作地址相对集中在较小的范围内。
虚拟存储技术常用的页面调度技术是请求式页面调度，即除了在页表中存放逻辑页呈与物理页号的对应关系等数据外，还要标训该页是否在内存。当一条指令的操作对象所在页不在内存时，发出缺页中断，转入操作系统处理。这时系统按照某种淘汰算法挑选某一物理页，根据情况决定是否将其写回外存，然后从外存在中调入相应页面覆盖之，修改页表，缺页中断逻辑地址，而内存中存储的数据和程序是以物理地址来表示的，这样，在执行一条指令时，必须先进行从逻辑地址的交换，即地址映射。
Cache即高速缓冲存储器。内部Cache对程序操作是透明的，而且不需要使用外部总线。通常,Cache中存放一部分内存的内容，当执行读操作时，首先查找地址是否存在于Cache中，如果存在，就立即从Cache读取，否则从内存中读取，同时将内存中该部分内容写入Cache，以便今后可以直接读取Cache。这与虚拟存储技术的页面调度方式相似。
[答案]A：③ B：② C：① D：② E：③
试题4 （1998年试题8）
从供选择的答案中选出应填入下面叙述中的{ }内的正确答案,把编号写在答卷的对应栏内.
设有3个指令系统相同的处理机X、Y和Z，它们都有4kB的高速缓冲存储器（Cache）T和32MB的内容，但是其存取周期都不一样，见表3-4（Tic 和Tim分别表示I处理机Cache存取周期和主存存取周期）。
若某段程序，所需指令或数据在Cache中取到的概率为P=0.5，则处理机X的存储器平均存取周期为 A us。假定指令招待时间与存储器的平均存取周期成正比，则此时3个处理机执行该段程序由快到慢的顺序为 B 。
若P=0.65时，则顺序为C。
若P=0.8时，则顺序为D。
若P=0.85时，则顺序为E。
供选择的答案
A：①0.2 ②0.48 ③0.52 ④0.6
B～E:①X、Y、Z ②X、Z、Y ③Y、X、Z ④Y、Z、X
⑤Z、X、Y ⑥Z、Y、X
[解析]
在高速缓冲存储器（Cache）与主存构成的存储体系中，存储器的平均存取周期为T=Tic*P+(1-P)*Tim，其中Tic为Cache的存取周期，Tim为主存存取周期，P为Cache 的命中率，即指令或数据在Cache中取到的概率。具体计算见表3-5。
[答案]A：③ B：⑥ C：⑤ D：② E：①
试题5 （1997年试题9）
从供选择的答案中选出应填入下面叙述中的{ }内的正确答案,把编号写在答卷的对应栏内.
SCSI是一种通用的系统级标准输入/输出接口，其中 A 标准的数据宽度为16位，数据传送率达20MB/s。
大容量的辅助存储器常采用RAID磁盘阵列。RAID的工业标准共有6级。其中 B 是镜像磁盘阵列，具有最高的安全性； C 是无独立校验盘的奇偶校验码磁盘阵列； D 是采用纠错海明码的磁盘阵列；E则是既无冗余也无校验的磁盘阵列，它采用了数据分块技术，具有最高的I/O性能和磁盘空间利用率，比较容易管理，但没有容错能力。
供选择的答案
A：①SCSI-I ②SCSI-II ③FAST SCSI-II ④FAST/WIDE SCSII-II
第三章存储系统习题参考答案 1．有一个具有20位地址和32位字长的存储器，问： （1）该存储器能存储多少个字节的信息？ （2）如果存储器由512K×8位SRAM芯片组成，需要多少芯片？ （3）需要多少位地址作芯片选择？ 解：（1）∵ 220= 1M，∴ 该存储器能存储的信息为：1M×32/8=4MB （2）（1000/512）×（32/8）= 8（片） （3）需要1位地址作为芯片选择。 2. 已知某64位机主存采用半导体存储器，其地址码为26位，若使用4M×8位的DRAM芯片组成该机所允许的最大主存空间，并选用模块板结构形式，问：（1）每个模块板为16M×64位，共需几个模块板？ （2）个模块板内共有多少DRAM芯片? （3）主存共需多少DRAM芯片? CPU如何选择各模块板？ 解：(1). 共需模块板数为m： m=÷224=4(块) (2). 每个模块板内有DRAM芯片数为n: n=(224/222) ×(64/8)=32 (片) (3) 主存共需DRAM芯片为：4×32=128 (片) 每个模块板有32片DRAM芯片，容量为16M×64位，需24根地址线(A23~A0)完成模块板内存储单元寻址。一共有4块模块板，采用2根高位地址线(A25~A24)，通过2：4译码器译码产生片选信号对各模块板进行选择。 3．用16K×8位的DRAM芯片组成64K×32位存储器，要求： (1) 画出该存储器的组成逻辑框图。 (2) 设存储器读/写周期为0.5μS, CPU在1μS内至少要访问一次。试问采用哪种刷新方式比较合理？两次刷新的最大时间间隔是多少？对全部存储单元刷
新一遍所需的实际刷新时间是多少？ 解：（1）组成64K×32位存储器需存储芯片数为 N=（64K/16K）×（32位/8位）=16（片） 每4片组成16K×32位的存储区，有A13-A0作为片内地址，用A15 A14经2：4译码器产生片选信号，逻辑框图如下所示： （2）依题意，采用异步刷新方式较合理，可满足CPU在1μS内至少访问内存一次的要求。 设16K×8位存储芯片的阵列结构为128行×128列，按行刷新，刷新周期T=2ms，则异步刷新的间隔时间为： 则两次刷新的最大时间间隔发生的示意图如下 可见，两次刷新的最大时间间隔为ｔｍａｘ ｔｍａｘ＝15.5-0.5=15 (μS) 对全部存储单元刷新一遍所需时间为t R t R ＝0.5×128=64 (μS)
第三章习题 一、填空题： 1.广泛使用的A.______和B.______都是半导体随机读写存储器。前者速度比后者 C.______，集成度不如后者高。 2.CPU能直接访问A.______和B.______,但不能直接访问磁盘和光盘。 3.广泛使用的 ______和 ______都是半导体随机读写存储器,前者比后者速度快, ___ ___不如后者高。它们断电后都不能保存信息。 4.由于存储器芯片的容量有限，所以往往需要在A.______和B.______两方面进行扩充才能满足实际需求。 5.Cache是一种A______存储器，是为了解决CPU和主存之间B______不匹配而采用的一项重要的硬件技术。 6.虚拟存贮器通常由主存和A______两级存贮系统组成。为了在一台特定的机器上执行程序，必须把B______映射到这台机器主存贮器的C______空间上，这个过程称为地址映射。 7.半导体SRAM靠A______存贮信息，半导体DRAM则是靠B______存贮信息。 8.主存储器的性能指标主要是存储容量，A.______和B.______。 9.由于存储器芯片的容量有限，所以往往需要在A.______和B.______两方面进行扩充才能满足实际需求。 10.存储器和CPU连接时，要完成A.______的连接；B.______的连接和C.______的连接，方能正常工作。 11.广泛使用的A.______和B.______都是半导体随机读写存储器，它们共同的特点是 C.______。 12.对存储器的要求是A.______，B.______，C.______，为了解决这三个方面的矛盾。计算机采用多级存储器体系结构。 13.虚拟存贮器通常由主存和A______两级存贮系统组成。为了在一台特定的机器上执行程序，必须把B______映射到这台机器主存贮器的C______空间上，这个过程称为地址映射。 14.多个用户共享主存时，系统应提供A______。通常采用的方法是B______保护和C______保护，并用硬件来实现。 15.由于存储器芯片的容量有限，所以往往需要在A.______和B.______两方面进行扩充才能满足实际需求。 16.相联存储器是按A.______访问的存储器，在cache中用来存放B.______，在虚拟存储器中用来存放C.______。在这两种应用中，都需要D.______查找。 17.DRAM存储器的刷新一般有A.___,B.___,C.___三种方式。 18.并行处理技术已成为计算计技术发展的主流。它可贯穿于信息加工的各个步骤和阶段。概括起来，主要有三种形式A. ______并行；B. ______并行；C. ______并行。 19.主存与cache的地址映射有A. ______、B. ______、C. ______三种方式。其中______方式适度地兼顾了前二者的优点，又尽量避免其缺点，从灵活性、命中率、硬件投资来说
第3章存储器系统 一．选择题 1．计算机工作中只读不写的存储器是( )。 (A) DRAM (B) ROM (C) SRAM (D) EEPROM 2．下面关于主存储器（也称为内存)的叙述中，不正确的是( )。 (A) 当前正在执行的指令与数据都必须存放在主存储器内，否则处理器不能进行处理 (B) 存储器的读、写操作，一次仅读出或写入一个字节 (C) 字节是主存储器中信息的基本编址单位 (D) 从程序设计的角度来看，cache（高速缓存）也是主存储器 3．CPU对存储器或I/O端口完成一次读/写操作所需的时间称为一个( )周期。 (A) 指令(B) 总线(C) 时钟(D) 读写 4．存取周期是指( )。 (A)存储器的写入时间(B) 存储器的读出时间 (C) 存储器进行连续写操作允许的最短时间间隔(D)存储器进行连续读/写操作允许的最短时间3间隔 5．下面的说法中，( )是正确的。 (A) EPROM是不能改写的(B) EPROM是可改写的，所以也是一种读写存储器(C) EPROM是可改写的，但它不能作为读写存储器(D) EPROM只能改写一次 6．主存和CPU之间增加高速缓存的目的是( )。 (A) 解决CPU和主存间的速度匹配问题(B) 扩大主存容量 (C) 既扩大主存容量，又提高存取速度(D) 增强CPU的运算能力 7．采用虚拟存储器的目的是( )。 (A) 提高主存速度(B) 扩大外存的容量(C) 扩大内存的寻址空间(D) 提高外存的速度8．某数据段位于以70000起始的存储区，若该段的长度为64KB，其末地址是( )。(A) 70FFFH (B) 80000H (C) 7FFFFH (D) 8FFFFH 9．微机系统中的存储器可分为四级，其中存储容量最大的是( )。 (A) 内存(B) 内部寄存器(C) 高速缓冲存储器(D) 外存 10．下面的说法中，( )是正确的。(A) 指令周期等于机器周期 (B) 指令周期大于机器周期(C) 指令周期小于机器周期(D) 指令周期是机器周期的两倍11．计算机的主内存有3K字节，则内存地址寄存器需( )位就足够。 (A) 10 (B) 11 (C) 12 (D) 13 12．若256KB的SRAM具有8条数据线，那么它具有( )地址线。 (A) 10 (B) 18 (C) 20 (D) 32 13．可以直接存取1M字节内存的微处理器，其地址线需( )条。 (A) 8 (B)16 (C) 20 (D) 24 14．规格为4096×8的存储芯片4片，组成的存储体容量为( )。 (A) 4KB (B) 8KB (C) 16KB (D) 32KB 15．一个有16字的数据区，其起始地址为70A0：DDF6H，则该数据区末字单元的物理地址为（）。 （A）14E96H （B）7E814H （C）7E7F6H （D）7E816H 16．某微型计算机可直接寻址64M字节的内存空间，其CPU的地址总线至少应有( )条。（A）20 （B）30 （C）16 （D）26 17．对于地址总线为32位的微处理器来说，其直接寻址范围可达（）。
河南理工大学 计算机科学与技术学院课程设计报告 2012 — 2013学年第 1 学期 课程名称微机原理与接口技术设计题目计算机系统中各种存储器 的对比研究 学生姓名 学号 专业班级 指导教师 2012年9 月10 日
目录 1.各种存储器的分类 1.1 按存储介质分类 1.2 按存储方式分类 1.3 按应用可分类 2.各种存储器的特点 2.1 随机存取存储器（RAM） （静态与动态的区分） 2.2 只读存储器（ROM） 2.2.1 EPROM 2.2.2 EEPROM 2.3 高速缓冲存储器（Cache) 2.4 硬盘 2.5 光盘 2.6 U盘 3.各种存储器与计算机的连接及其作用 4.参考文献
1 各种存储器的分类 1.1 按存储介质分类 （1）半导体存储器。存储元件由半导体器件组成的叫半导体存储器。其优点是体积小、功耗低、存取时间短。其缺点是当电源消失时，所存信息也随即丢失，是一种易失性存储器。 半导体存储器又可按其材料的不同，分为双极型（TTL）半导体存储器和MOS半导体存储器两种。前者具有高速的特点，而后者具有高集成度的特点，并且制造简单、成本低廉，功耗小、故MOS半导体存储器被广泛应用。 （2）磁表面存储器。磁表面存储器是在金属或塑料基体的表面上涂一层磁性材料作为记录介质，工作时磁层随载磁体高速运转，用磁头在磁层上进行读写操作，故称为磁表面存储器。 由于用具有矩形磁滞回线特性的材料作磁表面物质，它们按其剩磁状态的不同而区分“0”或“1”，而且剩磁状态不会轻易丢失，故这类存储器具有非易失性的特点。 （3）光盘存储器。光盘存储器是应用激光在记录介质(磁光材料)上进行读写的存储器，具有非易失性的特点。光盘记录密度高、耐用性好、可靠性高和可互换性强等。 1.2 按存取方式分类 按存取方式可把存储器分为随机存储器、只读存储器、顺序存储器和直接存取存储器四类。 （1）随机存储器RAM(Random Access Memory)。RAM是一种可读写存储器，其特点是存储器的任何一个存储单元的内容都可以随机存取，而且存取时间与存储单元的物理位置无关。计算机系统中的主存都采用这种随机存储器。由于存储信息原理的不同， RAM又分为静态RAM (以触发器原理寄存信息)和动态RAM(以电容充放电原理寄存信息)。 DDR RAM（Date-Rate RAM）也称作DDR SDRAM，这种改进型的RAM和SDRAM是基本一样的，不同之处在于它可以在一个时钟读写两次数据，这样就使得数据传输速度加倍了。这是目前电脑中用得最多的内存，而且它有着成本优势，事实上击败了Intel的另外一种内存标准－Rambus DRAM。在很多高端的显卡上，也配备了高速DDR RAM来提高带宽，这可以大幅度提高3D加速卡的像素渲染能力。
实验7分页存储器管理 实验性质：验证＋设计 建议学时：2学时 一、实验目的 ??学习i386处理器的二级页表硬件机制，理解分页存储器管理原理。 ??查看EOS应用程序进程和系统进程的二级页表映射信息，理解页目录和页表的管理方式。 ??编程修改页目录和页表的映射关系，理解分页地址变换原理。 二、预备知识 阅读本书第6章。了解i386处理器的二级页表硬件机制，EOS操作系统的分页存储器管理方式，以及进程地址空间的内存分布。 三、实验内容 3.1 准备实验 按照下面的步骤准备本次实验： 1. 启动OS Lab。 2. 新建一个EOS应用程序项目。 3.2 查看EOS应用程序进程的页目录和页表 使用OS Lab打开本实验文件夹中的memory.c和getcr3.asm文件（将文件拖动到OS Lab窗口中释放即可打开）。仔细阅读这两个文件中的源代码和注释，main函数的流程图可以参见图16-1。 按照下面的步骤查看EOS应用程序进程的页目录和页表： 1. 使用memory.c文件中的源代码替换之前创建的EOS应用程序项目中 EOSApp.c文件中的源代码。
2. 右键点击“项目管理器”窗口中的“源文件”文件夹节点，在弹出 的快捷菜单中选择“添加”中的“添加新文件”。 3. 在弹出的“添加新文件”对话框中选择“asm 源文件”模板。 4. 在“名称”中输入文件名称“func”。 5. 点击“添加”按钮添加并自动打开文件func.asm。 6. 将getcr3.asm文件中的源代码复制到func.asm文件中。 7. 按F7生成修改后的EOS应用程序项目。 8. 按F5启动调试。 9. 应用程序执行的过程中，会将该进程的二级页表映射信息输出到虚 拟机窗口和OS Lab“输出”窗口中，输出内容如图16-2（a）。 10. 将“输出”窗口中的内容复制到一个文本文件中。 图16-2：（a）EOS应用程序进程的二级页表映射信息（b）有应用程序进程时，系统进程的二级页表映射信息图16-2（a）中第一行是CR3寄存器的值，也就是页目录所在的页框号。第一列是页目录中有效的PDE，第二列是PDE映射的页表中有效的PTE（详细的格式可以参考源代码中的注释）。注意，在标号为0x200的PDE对应的页表中，所有的1024个PTE都是有效的，所以在图中省略了一部分。 根据图16-2（a）回答下面的问题： ??应用程序进程的页目录和页表一共占用了几个物理页？页框号分别是 多少？ ??映射用户地址空间（低2G）的页表的页框号是多少？该页表有几个有效的PTE，或者说有几个物理页用来装载应用程序的代码、数据和堆栈？页框号分别是多少？ 3.3 查看应用程序进程和系统进程并发时的页目录和页表 需要对EOS应用程序进行一些修改： 1. 结束之前的调试。
存储器的种类、特性和结构 一、分类 按元件组成：半导体M，磁性材料存储器（磁芯）， 激光存储器 按工作性质：内存储器：速度快，容量小（64K?8Gbyte） 外存储器：速度慢，容量大（20MB?640GB）二、半导体存储分类 RAM SRAM 静态 DRAM 动态 IRAM 集成动态 ROM 掩膜ROM PROM 可编程 EPROM 可改写 E PROM 可电擦除 三、内存储器性能指标 1. 容量M可容纳的二进制信息量，总位数。 总位数=字数×字长bit，byte，word 2. 存取速度 内存储器从接受地址码，寻找内存单元开始，到它 取出或存入数据为止所需的时间，T A。 T A越小，计算机内存工作速度愈高，半导体M存储 时间为几十ns?几百ns ns=mus 3.功耗 维持功耗操作功耗 CMOS NMOS TTL ECL （低功耗.集成度高）（高速.昂贵.功耗高） 4、可靠性 平均故障间隔时间 MTBF（Mean Time Between Failures） 越长，可靠性越高.跟抗电磁场和温度变化的能力有关. 5、集成度 位/片1K位/片?1M位/片
在一块芯片上能集成多少个基本存储电路 （即一个二进制位） 四、存储器的基本结构 随机存储器RAM 或读写存储器 一、基本组成结构 存储矩阵 寄存二进制信息的基本存储单元的集合体，为便于读写，基本存储单元都排列成一定的阵列，且进行编址。 N×1—位结构：常用于较大容量的SRAM，DRAM N×4 N×8 —字结构常用于较小容量的静态SRAM
2、地址译码器 它接收来自CPU的地址信号，产生地址译码信号。选中存储矩阵中某一个或几个基本存储单元进行读/写操作 两种编址方式： 单译码编址方式. 双译码编址方式 （字结构M）（复合译码） 存储容量
实验四存储器管理 1、目的与要求 本实验的目的是让学生熟悉存储器管理的方法，加深对所学各种存储器管理方案的了解；要求采用一些常用的存储器分配算法，设计一个存储器管理模拟系统，模拟内存空间的分配和释放。 2、实验内容 ①设计一个存放空闲块的自由链和一个内存作业分配表，存放内存中已经存在的作业。 ②编制一个按照首次适应法分配内存的算法，进行内存分配。 ③同时设计内存的回收以及内存清理（如果要分配的作业块大于任何一个空闲块，但小于总的空闲分区，则需要进行内存的清理，空出大块的空闲分区）的算法。 3．实验环境 ①PC兼容机 ②Windows、DOS系统、Turbo c 2.0 ③C语言 4．实验提示 一、数据结构 1、自由链 内存空区采用自由链结构，链首由指针freep指向，链中各空区按地址递增次序排列。初启动时整个用户内存区为一个大空区，每个空区首部设置一个区头（freearea）结构，区头信息包括： Size 空区大小 Next 前向指针，指向下一个空区
Back 反向指针，指向上一个空区 Adderss 本空区首地址 2、内存分配表JOBMAT 系统设置一个MAT，每个运行的作业都在MAT中占有一个表目，回收分区时清除相应表目，表目信息包括： Name 用户作业名 Length 作业区大小 Addr 作业区首地址 二、算法 存储分配算法采用首次适应法，根据指针freep查找自由链，当找到第一块可满足分配请求的空区便分配，当某空区被分配后的剩余空闲空间大于所规定的碎片最小量mini时，则形成一个较小的空区留在自由链中。 回收时，根据MAT将制定分区链入自由链，若该分区有前邻或后邻分区，则将他们拼成一个较大的空区。 当某个分配请求不能被满足，但此时系统中所有碎片总容量满足分配请求的容量时，系统立即进行内存搬家，消除碎片。即将各作业占用区集中下移到用户内存区的下部（高地址部分），形成一片连续的作业区，而在用户内存区的上部形成一块较大的空闲，然后再进行分配。 本系统的主要程序模块包括：分配模块ffallocation，回收模块ffcollection，搬家模块coalesce及命令处理模块menu，menu用以模拟系统的输入，通过键盘命令选择进行分配模块、回收模块、内存查询以及退出的操作。 程序运行的流程如下图：
PLC系统中的存储器主要用于存放系统程序、用户程序和工作状态数据。PLC的存储器包括系统存储器和用户存储器。 （1）系统存储器 系统存储器用来存放由PLC生产厂家编写的系统程序，并固化在ROM内，用户不能更改。它使PLC具有基本的功能，能够完成PLC设计者规定的各项工作。系统程序质量的好坏很大程度上决定了PLC的性能。 （2）用户存储器 用户存储器包括用户程序存储器（程序区）和数据存储器（数据区）两部分。用户程序存储器用来存放用户针对具体控制任务采用PLC编程语言编写的各种用户程序。用户程序存储器根据所选用的存储器单元类型的不同（可以是RAM、EPROM或EEPROM存储器），其内容可以由用户修改或增删。用户数据存储器可以用来存放（记忆）用户程序中所使用器件的ON/OFF状态和数据等。用户存储器的大小关系到用户程序容量的大小，是反映PLC性能的重要指标之一。 为了便于读出、检查和修改，用户程序一般存于CMOS静态RAM中，用锂电池作为后备
电源，以保证掉电时不会丢失信息。为了防止干扰对RAM中程序的破坏，当用户程序经过运行正常，不需要改变，可将其固化在只读存储器EPROM中。现在有许多PLC直接采用EEPROM 作为用户存储器。 工作数据是PLC运行过程中经常变化、经常存取的一些数据。存放在RAM中，以适应随机存取的要求。在PLC的工作数据存储器中，设有存放输入输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器等逻辑器件的存储区，这些器件的状态都是由用户程序的初始设置和运行情况而确定的。根据需要，部分数据在掉电时用后备电池维持其现有的状态，这部分在掉电时可保存数据的存储区域称为保持数据区。 由于系统程序及工作数据与用户无直接联系，所以在PLC 产品样本或使用手册中所列存储器的形式及容量是指用户程序存储器。当PLC提供的用户存储器容量不够用，许多PLC还提供有存储器扩展功能。 存储器主要有两种：一种是可读/写操作的随机存储器RAM，另一种是只读存储器或可擦除可编程的只读存储器ROM、PROM 、EPROM 和EEPROM。
3．用16K×8位的DRAM芯片组成64K×32位存储器，要求： (1)画出该存储器的组成逻辑框图。 (2)设存储器读/写周期为0.5μS, CPU在1μS内至少要访问一次。试问采用哪种刷新方式比较合理？两次刷新的最大时间间隔是多少？对全部存储单元刷新一遍所需的实际刷新时间是多少？ 解：（1）组成64K×32位存储器需存储芯片数为 N=（64K/16K）×（32位/8位）=16（片） 每4片组成16K×32位的存储区，有A 13-A 0作为片内地址，用A 15 A 14经2：4译码器产生片选信号，逻辑框图如下所示：（2）依题意，采用异步刷新方式较合理，可满足CPU在1μS内至少访问内存一次的要求。 设16K×8位存储芯片的阵列结构为128行×128列，按行刷新，刷新周期 T=2ms，则异步 刷新的间隔时间为： 则两次刷新的最大时间间隔发生的示意图如下 可见，两次刷新的最大时间间隔为ｔ ｍａｘ ｔ ｍａｘ＝15.5-0.5=15 (μS) 对全部存储单元刷新一遍所需时间为t
t R＝0.5×128=64(μS) 7．某机器中，已知配有一个地址空间为0000H-3FFFH的ROM区域。现在再用一个RAM芯片(8K×8)形成40K×16位的RAM区域，起始地址为6000H,假定RAM芯片有 总线为D 15-D 0，控制信号为R/和 信号控制端。CPU的地址总线为A 15-A 0，数据(读/写)，(访存)，要求： （1）画出地址译码方案。 （2）将ROM与RAM同CPU连接。 解：（1）依题意，主存地址空间分布如右图所示，可选用2片 27128(16K×8位)的EPROM作为ROM区；10片的8K×8位RAM片组成40K×16位的RAM区。27128需14位片内地址，而RAM需13位 片内地址，故可用A15-A13三位高地址经译码产生片选信号,方案如下:（2） 9．CPU执行一段程序时, cache完成存取的次数为2420次，主存完成存取的次数为80次，已知cache存储周期为40ns，主存存储周期为240ns，求cache/主存系统的效率和平均访问时间。 解：先求命中率h
存储器管理（固定分区、可变分区与分页式分配算法） 一、目的 本课题实验的目的是，使学生实验存储器管理系统的设计方法；加深对所学各种存储器管理方案的了解；要求采用一些常用的存储器分配算法，设计一个存储器管理模拟系统并调试运行。 二、实验内容 模拟固定分区分内存的动态分配和回收，并编程实现。 三、要求及提示 （1）建立相关的数据结构，作业控制块、已分配分区及未分配分区 （2）实现一个固定分区分配算法(实现多个分区只设置一个后备作业队列, 而每个分区设置一个后备作业队列 ,留给大家实现) （3）实现一个分区回收算法 （4）要求采用一种常用的存储器分配算法，设计一个存储器管理模拟系统。允许进行多次的分配和释放，并可向用户反馈分配和释放情况及当前内存的情况；采用“命令菜单”选择和键盘命令输入的会话方式，根据输入请求调用分配模块，或回收模块，或内存查询模块，或最终退出系统。 （5）编程实现。 （6）工具：C语言或其它高级语言 四、实验报告 1、列出调试通过程序的清单，并附上文档说明。 2、总结上机调试过程中所遇到的问题和解决方法及感想。 五参考代码: // memdos.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。 //以下代码为4种分区,8K分区四块,16K分区3块,32分区2块, 64分区1块, 共10块 #include "stdafx.h" #include
4存储器系统 1.存储器的哪一部分用来存储程序指令计像常数和查找表一类的固定不变的信息？哪一 部分用来存储经常改变的数据？ 2.术语“非易失性存储器”是什么意思？PROM和EPROM分别代表什么意思？ 3.微型计算机中常用的存储器有哪些？它们各有何特点？分别适用于哪些场合？ 4.现代计算机中的存储器系统采用了哪三级分级结构？主要用于解决存储器中存在的那 些问题？ 5.试比较静态RAM和动态RAM的优缺点，并说明有何种方法可解决掉电时动态RAM 中信息的保护。 6.计算机的电源掉电后再接电时（系统中无掉电保护装置），存储在各类存储器中的信息 是否仍能保存？试从各类存储器的基本原理上来分析说明。 7.什么是存储器的位扩充和字扩充方式？它们分别用在什么场合？ 8.要用64k×1位的芯片组成64k×8位的存储器需要几片芯片？要用16k×8位的芯片组成 64k×8位的存储器需要几片芯片？ 9.试画出容量为4k×8位的RAM硬件连接图（CPU用8088，RAM用2144），要求RAM 地址从0400H开始，并写出各芯片的地址分配范围。 10.试画出容量为12k×8位的ROM硬件连接图（CPU用8088，EPROM用2716），并写 出各芯片的地址分配范围。 11.在上题的基础上，若要求ROM地址区从1000H开始，硬件设计该如何修改？并写出 各芯片的地址分配范围。若要求ROM地址区从C000H开始，硬件设计又该如何修改？ 并写出各芯片的地址分配范围。
12.一台8位微机系统（CPU为8088）需扩展内存16k，其中ROM为8K，RAM为8K， ROM选用EPROM2716，RAM选用2114，地址空间从0000H开始，要求ROM在低地址，RAM在高地址，连续存放。试画出存储器组构图，并写出各芯片的地址分配范围。 13.试画出容量为32K×8位的ROM连接图（CPU用8088，ROM地址区从8000H开始）， 并写出各芯片的地址分配范围（EPROM用8K×8位的2764，地址线A0~A12，数据线O0~O7，片选CE，输出允许：OE）。 14.什么是高速缓冲存储器？在微机中使用高速缓冲存储器的作用是什么？ 15.何谓高速缓冲存储器的命中？试说明直接映像、全相联映像、组相联映像等地址映像方 式的基本工作原理。 16.什么试虚拟存储器？它的作用是什么？
1. 用下列芯片构成存储系统，各需要多少个RAM芯片？需要多少位地址作为片外地址译码？设系统为20位地址线，采用全译码方式。 （1）512×4位RAM构成16KB的存储系统； （2）1024×1位RAM构成128KB的存储系统； （3）2K×4位RAM构成64KB的存储系统； （4）64K×1位RAM构成256KB的存储系统。 解：(1) 需要16KB/512×4=64片，片外地址译码需20-log2512=11位地址线。 (2) 需要128KB/1K×1=1024片，片外地址译码需20-log21024=10位地址线。 (3) 需要64KB/2K×4=64片，片外地址译码需20-log2(1024×2)=9位地址线。 (4) 需要256KB/64K×1位=32片，片外地址译码需20-log2(1024×64)=4位地址线。 2. 现有一种存储芯片容量为512×4位，若要用它组成4KB的存储容量，需多少这样的存储芯片？每块芯片需多少寻址线？而4KB存储系统最少需多少寻址线？ 解: 4K×8bit /512×4bit= 16片，需要16片存储芯片； 29 = 512，每片芯片需9条寻址线； 212 = 4096，4KB存储系统最少需12条寻址线。 3. 一个具有8KB直接相联Cache的32位计算机系统，主存容量为32MB，假定该Cache中块的大小为4个32位字。 （1）求该主存地址中区号、块号和块内地址的位数。 （2）求主存地址为ABCDEF16的单元在Cache中的位置。 解: (1) 主存区数为32MB/8KB = 4096，212= 4096，区号的位数为12； 区内块数为8KB/4×4B = 512，29 = 512，块号的位数为9； 块内单元数（字节编址）为4×32 / 8 = 16，24= 16，块内地址的位数4。 （2）主存地址为ABCDEF16的单元其二进制地址为： 0 1010 1011 1100 1101 1110 1111 (主存字节地址为25位) 区号为0 1010 1011 110 块号为0 1101 1110 数据在Cache中的位置是 0 1101 1110 1111
第四章存储器管理 单选题 ——存储基本概念—— 1.在计算机系统中为解决存储器在速度、容量和价格方面的矛盾，采用了多级存储装置， 在层次上组成一个速度由快到慢，容量由小到大的多层结构。根据速度的由快到慢，以下正确的序列是_____。 A.Cache，主存储器，外存储器 B.主存储器，外存储器，Cache C.外存储器，主存储器，Cache D.主存储器，Cache，外存储器 2.在多道程序系统中，以下说法错误的是_____。 A.主存空间除装入操作系统核心外，其余部分为多个用户所分享 B.当一个用户程序真正被装入时，才能根据主存的分配情况确定程序被装入的位置 C.一个程序如多次被调入主存，主存的分配状态很不可能相同 D.程序设计是以物理地址来存取数据的，而程序执行必须以逻辑地址来存取数据 3.可由CPU调用执行的程序所对应的地址空间称为_____。 A.作业的地址空间 B.物理存储空间 C.名空间 D.虚拟地址空间 4.程序中由符号名组成的空间称为_____。 A.作业的地址空间 B.物理存储空间 C.名空间 D.虚拟地址空间 5.程序经编译与链接后，相对地址集合而成的空间称为_____。 A.作业的地址空间 B.物理存储空间 C.名空间 D.虚拟地址空间 6.所谓动态重定位，地址变换是发生在_____。 A.程序装入时 B.程序执行时 C.程序执行前 D.程序链接时 7.用重定位寄存器方式进行动态重定位，如果寄存器中的地址为1000，指令中的逻辑地 址是500，CPU执行到该指令时，实际访问的物理地址是_____。 A.1000 B.500 C.1500
D.以上都不对 8.下面所列的存储管理方案中，_____实行的不是动态重定位。 A.固定分区 B.可变分区 C.分页式 D.请求分页式 ——页式存储管理—— 9.在一个页式存储管理的系统中，逻辑地址是3654，页的大小为1K，那么，该逻辑地址 的页号和页内地址分别为_____。 A.3，582 B.3，654 C.4，582 D.4，654 10.逻辑地址是162H，在页式存储管理系统中，页和块的大小均为1K，第0页装入第1 块，第1页装入第4块。那么，在程序执行时，CPU将访问的地址是_____H。 A.1162 B.562 C.1378 D.354 11.关于页式存储管理，以下说法错误的是_____。 A.程序的地址空间是连续的，而其运行的存储空间可以是不连续的 B.页表作为一个数据结构存放在主存，会影响程序执行的速度 C.地址空间的分页大小必须和主存空间的分块的大小一样 D.页表是以映象方式实现动态重定位的重要数据结构 12.页表重定位方式几乎以降低计算速度一半为代价来获取分页存储管理的好处，这是因 为_____。 A.要将逻辑地址换算成页号和页内地址 B.用户程序被装入了不连续的内存块中 C.如果被访问的页不在内存时，必须装入新的页 D.访问内存地址的同时必须访问主存中的页表 13.实现分页存储管理的系统中，分页是由_____完成的。 A.程序员 B.用户 C.操作员 D.系统 14.在一个分页式存储管理系统中，页表的内容如下，若页面大小为4K，则地址转换机构 将相对地址0 A.8192
摘要 在现代计算机中，存储器是其核心组成部分，对微型计算机也不例外。因为有了它，计算机才具有“记忆”功能，才能把程序及数据的代码保存起来，才能使计算机系统脱离人的干预而自动完成信息处理的功能。计算机的主存储器不能同时满足存取速度快、存储容量大和成本低的要求，在计算机中必须有速度由慢到快、容量由大到小的多级层次存储器，以最优的控制调度算法和合理的成本，构成具有性能可接受的存储系统。存储系统的性能在计算机中的地位日趋重要。这篇文章简述了存储器的由汞延迟线、磁带、磁鼓、磁芯、磁盘、光盘到纳米存储的7个发展阶段,并介绍了其间存储器的各个方面性能的进步，以及在云计算和物联网技术中存储器的应用和存储器的发展前景。 关键词：存储器，容量，速度
Abstract In modern computers, memory is the core component of the micro-computer. Because of it, the computer have the function of "memory" and can save the program and data code. Computer systems out of the human intervention and automatically complete the information processing functions.The computer's main memory can not satisfy fast access, big storage capacity and low cost.the computer must have the speed from slow to fast and from big to small capacity multi-level hierarchical memory and the best control and scheduling algorithm and a reasonable cost, constitutes acceptable performance storage systems.The function of storage systems will become more important in the computer.This essay briefly described the seven stages of the memory's development from the mercury delay line, tape, drum, core, disk, CD-ROM to the nano-storage.And described all aspects of the memory's progress during the period.The prospects for the development of the memory in the cloud computing and networking technology. Key Words:Memory,capacity, speed
系统存储器用来存放由PLC生产厂家编写的系统程序，系统程序固化在ROM 内，用户不能直接更改，它使PLC具有基本的功能，能够完成PLC设计者规定的各项工作。系统程序质量的好坏，很大程度上决定了PLC的性能，其内容主要包括三部分。 第一部分为系统管理程序，它主要控制PLC的运行，使整个PLC按部就班地工作。第二部分为用户指令解释程序，通过用户指令解释程序，将PLC 的编程语言变为机器语言指令，再由CPU执行这些指令。第三部分为标准程序模块与系统调用，它包括许多不同功能的子程序及其调用管理程序，如完成输入、输出及特殊运算等的子程序。PLC的具体工作都是由这部分程序来完成的，这部分程序的多少也决定了PLC性能的高低。 用户存储器包括用户程序存储器（程序区）和功能存储器（数据区）两部分。用户程序存储器用来存放用户针对具体控制任务用规定的PLC编程语言编写的各种用户程序，以及用户的系统配置。用户程序存储器根据所选用的存储器单元类型的不同，可以是RAM（有掉电保护）、EPROM或EEPROM存储器，其内容可以由用户任意修改或增删。用户功能存储器是用来存放（记忆）用户程序中使用器件的ON/OFF状态／数值数据等。用户存储器容量的大小，关系到用户程序容量的大小，是反映PLC性能的重要指标之一。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解台达PLC、西门子PLC、施耐德plc、欧姆龙PLC的选型，报价，采购，参数，图片，批发等信息，请关注艾驰商城
存储器与存储器系统
第五章存储器与存储器系统 内容提要： 1．存储器的分类、性能指标，存储器系统的多层结构； 2．半导体存储器的基本结构、工作原理； 3．半导体存储器容量的形成与寻址及其与8086CPU的连接； 4．内存条的选择与安装； 5． EPROM编程实践。 学习目标： 1．掌握存储器的分类、性能指标，存储器系统的多层结构； 2．掌握存储器芯片RAM、EPROM的基本结构、地址形成方法； 3．重点掌握8086CPU与存储器的连接技术； 4．掌握EPROM编程技术； 5．了解DRAM刷新，内存条选择与安装。 难点： CPU与存储器的连接。 学时：6 实验学时： 作业： 1、由2K×1bit的芯片组成容量为4K×8bit的存储器需要个存储芯片。 A）2 B）8 C）32 D）16 2、由2732芯片组成64KB的存储器，则需要块芯片和根片内地址线。 A）12 B）24 C）16 D）14 3、安排2764芯片内第一个单元的地址是1000H，则该芯片的最末单元的地址是。
A）1FFFH B）17FFH C）27FFH 4）2FFFH 将存储器与系统相连的译码片选方式有法和法。 4、若存储空间的首地址为1000H，存储容量为1K×8、2K×8、4K×8H和8K× 8的存储器所对应的末地址分别为、、 和。 5、对6116进行读操作，6116引脚CE= ，WE= ， OE= 。 6、试用4K×8位的EPROM2732和2K×8位的静态RAM6116以及LS138译码器,构成一个8KB.的ROM、4KB的RAM存储器系统(8086工作于最小模式),ROM地址范围为：FE000H～FFFFFH,RAM地址范围为：00000H～00FFFH。 一、概述 1. 存储器分类 1）按存储介质分：半导体存储器、磁表面存储器、光表面存储器； 2）按读写功能分：ROM和RAM； 3）按信息的可保存性分类： 非永久性记忆存储器（断电后信息消失）：RAM 永久性记忆存储器（断电后信息仍保存）：ROM、磁表面或光表面存储器； 4）按在计算机系统中的作用分类：主存储器（内存）、辅助存储器（外存）、高速缓冲存储器。
存储器及其接口
存储器的种类、特性和结构 一、分类 按元件组成：半导体M，磁性材料存储器（磁芯），激光存储器 按工作性质：内存储器：速度快，容量小（64K?8Gbyte）外存储器：速度慢，容量大（20MB?640GB） 二、半导体存储分类 RAM SRAM 静态 DRAM 动态 IRAM 集成动态 ROM 掩膜ROM PROM 可编程 EPROM 可改写 E PROM 可电擦除 三、内存储器性能指标 1. 容量 M可容纳的二进制信息量，总位数。 总位数=字数×字长 bit，byte，word 2. 存取速度 内存储器从接受地址码，寻找内存单元开始，到它
取出或存入数据为止所需的时间，T A。 T A越小，计算机内存工作速度愈高，半导体M存储时间为几十ns?几百ns ns=mus 3.功耗 维持功耗操作功耗 CMOS NMOS TTL ECL （低功耗.集成度高）（高速.昂贵.功耗高） 4、可靠性 平均故障间隔时间 MTBF（Mean Time Between Failures） 越长，可靠性越高.跟抗电磁场和温度变化的能力有关. 5、集成度 位/片 1K位/片?1M位/片 在一块芯片上能集成多少个基本存储电路 （即一个二进制位） 四、存储器的基本结构
随机存储器 RAM 或读写存储器 一、基本组成结构 存储矩阵 寄存二进制信息的基本存储单元的集合体，为便于读写，基本存储单元都排列成一定的阵列，且进行编址。 N×1—位结构：常用于较大容量的SRAM，DRAM
N×4 N×8 —字结构常用于较小容量的静态SRAM 2、地址译码器 它接收来自CPU的地址信号，产生地址译码信号。选中存储矩阵中某一个或几个基本存储单元进行读/写操作 两种编址方式： 单译码编址方式. 双译码编址方式 （字结构M）（复合译码） 存储容量
实用标准文案 Linux是一种自由和开放源码的类Unix操作系统。目前存在着许多不同的Linux,但它们都使用了Linux内核。Linux可安装在各种计算机硬件设备中，从手机、平板电脑、路由器和视频游戏控制台，到台式计算机、大型机和超级计算机。Linux 操作系统的诞生1981 年IBM 公司推出享誉全球的微型计算机IBM PC。 Linux实现了基于虚拟页式存储管理的虚拟存储，在i386结构的机器上，每个用户任务的虚拟地址空间都可达到4GB。 Linux的存储管理使用了三层页表来处理逻辑地址到物理地址的转换，分别是PGD（页表目录）、PMD（中间页表目录）和PT（页表）。 Linux将存储管理分为物理内存管理、内核内存管理、虚拟内存管理、内核虚拟内存管理和用户级内存管理。 一存储器管理的目的 (1).为多道程序设计提供支持 (2).提高内存利用率 (3).简化内存的使用，为用户开发应用程序提供支持 多道次序设计的主要目的是提高微处理器的利用律。而为了实现多道程序的并行运行，存储器管理系统必须能够将内存分为多个部分，每部分都装入一道程序，以便多道程序的并行运行。 影响内存利用率的一个重要因素是内存的管理开销。为了便于管理，内存分配有
一个最小单位。小于该单位的内存请求，将按此最小单位分配内存，其多余的未使用空间被称为“碎片”。减少碎片的方法，是缩小该基本单位。从内存精彩文档． 实用标准文案 的分区管理到分段管理再到分页管理和分段分页结合的段页式管理都体现了这一思路。 为了方便用户使用，存储器管理应该提供相应的功能，以支持用户的应用程序开发。比如分段机制可以帮助用户按功能组织代码，共享存储器机制可以方便用户高速通信。 二存储管理 1物理内存管理: 物理内存管理以页为单位，记录、分配和回收物理内存，物理内存管理使用Buddy（伙伴）算法。 (1)空闲物理内存单元的管理 Linux物理内存管理使用Buddy算法实现。其物理页面的信息由 mem_map_t结构描述，系统中的所有物理页面由一个mem_map_t类型的数组mem_map来表示。该数组的每一项都代表物理内存的一个页面，该叔祖的大小由实际的物理内存大小决定。mem_map_t结构的定义参考 linux\linux-2.4.x\include\linux\mm.h. Linux内核定义了free_area数组记录系统中的当前空闲物理内存单元。每一项都是一个free_area_struct结构，描述了一组由相同大小的空闲物理页块构成的双向链表。 另外，Linux使用全局变量nr_free_pages来跟踪系统中的空闲物理内存