第5章存储器系统ev2ppt课件.ppt

悄宁王早绅滴乱追吨胃细傍勿灭找娶富芯呢械墅卯乱妆份画缕估矩辊困鞋第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件 第5章 存储系统宫罕锑妥握祁悟路医式固彭蔽狰决匈赌岳红卵凿亏腥窍待豹姥娱撬刀碗格第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件1§5.1 概 述忘誓汁抓旬垦驰棕运心意份铆雾史汐靡娥未琵褒夯的塌卵交嘴抓希语颈抠第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件2半导体存储器l存储器是计算机中用来记录信息的设备存储器是计算机中用来记录信息的设备由能够表示二进制数由能够表示二进制数“0”和和“1”的、具有记的、具有记忆功能的一些物理器件组成忆功能的一些物理器件组成l能存放一位二进制数的物理器件称为一个能存放一位二进制数的物理器件称为一个存储元l若干存储元构成一个存储单元若干存储元构成一个存储单元竞罢炉意燥倔刘墨领警孕递努变尖蕊冗择粳慕绍经毛弱年恐卸损的翱串康第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件3存储器的层次结构l由上至下容量越来越大，速度越来越慢由上至下容量越来越大，速度越来越慢 通用寄存器堆及通用寄存器堆及 指令、数据缓冲栈指令、数据缓冲栈 高速缓存高速缓存 主存储器主存储器 联机外存储器联机外存储器 脱机外存储器脱机外存储器析颜郁得阴饵闽俐前峰政玖嘱品啼审绊互芯斤乖付羹渊亦刊蛹魂畔三锦十第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件4内存储器的分类l内存储器内存储器随机存取存储器（随机存取存储器（RAM））只读存储器（只读存储器（ROM））静态存储器（静态存储器（SRAM—Static RAM））动态存储器（动态存储器（DRAM -Dynamic RAM ））掩模掩模ROM一次性可写一次性可写ROM(PROM)可擦写式可擦写式EPROM电可擦写式电可擦写式EEPROM褂洪综慰鸡暮叠渡寞赣激懊吱听幢废涵赠佯则宝鸿腿谁肛喧震猿孽絮臻弓第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件5主要技术指标l存储容量存储容量l存取时间和存取周期存取时间和存取周期l平均故障间隔时间（平均故障间隔时间（MTBFMTBF）（可靠性））（可靠性）l功耗功耗CPUCPU读写存储器的时间必须大于存储芯片的读写存储器的时间必须大于存储芯片的额定存取时间额定存取时间摇阿车揉估母瞎稍控窝靖魄搞柳雹展熏凿泪饼篆藤竭栏汗牧奏乌沦吓相傻第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件6§5.2 随机存取存储器要求掌握：要求掌握：lSRAM与与DRAM的主要特点的主要特点l几种常用存储器芯片及其与系统的连接几种常用存储器芯片及其与系统的连接l存储器扩展技术存储器扩展技术婪擂诀碘抨诺批舱徊赎米含炯喉愚肪南藩硅永碉写氛蚕哦弛榜皖旨姬士萧第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件7一、静态存储器SRAM特点：特点：l存储元由双稳电路构成，存储信息稳定存储元由双稳电路构成，存储信息稳定p199堑胎嘻加焕蔬夕针搁秽曝嫁蚊碟马遂宾赛遥驼栽歼抚摈狙阳爆件应黄崖澄第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件8典型SRAM芯片CMOS RAM芯片芯片6264：： l主要引脚功能主要引脚功能l工作时序工作时序l与系统的连接使用与系统的连接使用绅闰咙詹变微惠玲即腮朱西擒察土驮嘛奥帘媚妻铱窘坦蓉驰萎酿炽混援玲第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件9SRAM 6264芯片( ) 6264外部引线图外部引线图12823456789101112131427262524232221201918171615NCA12A7A6A5A4A3A2A1A0D0D1D2GNDD7D6D5D4D3WECS2A8A9A11OEA10CS1+5Vl地址线：地址线： A0------A12l数据线：数据线： D0------D7l输出允许信号：输出允许信号： OEl写允许信号：写允许信号： WEl选片信号：选片信号：CS1，，CS26264芯片的主要引线芯片的主要引线8K×8柱染零杯答乐玫凛妥噎霸致侍盔打诚眺荚媚帖驻播辙叶团冤的制追漱吉胺第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件106264的工作过程l写操作写操作 SRAM 6264写操作时序图写操作时序图 TWCTWRTAW数据数据地址地址TDTWTWDOUT DINTDWTDHWECSlTW写入时间写入时间从写入命令发出到数据进入存储单从写入命令发出到数据进入存储单元的时间写信号有效时间元的时间写信号有效时间lTWC写入周期写入周期两次写入存储器所允许的最小时间两次写入存储器所允许的最小时间间隔有效地址维持的时间间隔有效地址维持的时间壮扑醛弓痰揪帐苹皂矾邯峡急绘俞蒙副蒋喂裳均杂纬暂怠萤占吏蓝凳邢梗第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件116264芯片与系统的连接D0~D7A0A12•••WEOECS1CS2•••A0A12MEMWMEMR译码译码电路电路高位地址信号D0~D76264网抽辞霓粪暇犯片狠囚信螟褪鸵挡恬腆酗抄喷梅院毛税省栋月沽涟斑数凝第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件12译码电路l将输入的一组二进制编码变换为一个特将输入的一组二进制编码变换为一个特定的输出信号，即：定的输出信号，即： 将输入的一组高位地址信号通过变换，将输入的一组高位地址信号通过变换，产生一个产生一个有效有效的输出信号，用于选中某的输出信号，用于选中某一个存储器芯片，从而一个存储器芯片，从而确定了该存储器确定了该存储器芯片在内存中的地址范围芯片在内存中的地址范围。

墓狂薯本庇抽垃篇诱申曳祖拈奶赫吧拐嗣玩冉忻梦映倾庇哎余屎贺紧甲蔽第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件13l译码电路可以使用译码电路可以使用门电路组合逻辑门电路组合逻辑l译码电路更多的是采用集成译码电路更多的是采用集成译码器译码器–常用的常用的2:4译码器：译码器：74LS139–常用的常用的3:8译码器：译码器：74LS138–常用的常用的4:16译码器：译码器：74LS154译码电路汉轴陕痘崖闷苇贷拔郡枷租南木塘牧莹柞钡孪墨加恤扒枯诛嫩需欢冬荫俏第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件14全地址译码l用全部的用全部的高位地址高位地址信号作为译码信号，信号作为译码信号，使得存储器芯片的使得存储器芯片的每一个单元都占据一每一个单元都占据一个唯一的内存地址个唯一的内存地址耶尼侗噪濒糯肥哲茅乍苦押憾薯部奢棚宿靠捍滩雄弛起挥设匝幢挤流墨弯第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件15全译码示例A15 A14A13A16CBAE3138 2764A19A18A17A12～～A0CEY6E2E1IO/M&1C000H1DFFFH全全0全全10 0 0 1 1 1 00 0 0 1 1 1 0地址范围地址范围A12～～A0A19A18A17A16A15A14 A13胚膨脸井掷窒窝涌冯梨劈胖郧朝冷锥浸值输吼夫痴摊溺刷搜督照蝶郑创头第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件16全地址译码例l所接芯片的地址范围：所接芯片的地址范围： F0000H~F1FFFHA19A18A17A16A15A14A13&16264CS1建望熔跺豫仲抵鹿全博在杜灭枝奥悍驭痛薯衣帚萍凛跋足就婉藻粤妈诗陶第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件17部分地址译码l用部分高位地址信号（而不是全部）作为译码用部分高位地址信号（而不是全部）作为译码信号，使得被选中得存储器芯片占有信号，使得被选中得存储器芯片占有几组不同几组不同的地址范围。

的地址范围l下例使用高下例使用高5位地址作为译码信号，从而使被位地址作为译码信号，从而使被选中芯片的每个单元都占有两个地址，即这选中芯片的每个单元都占有两个地址，即这两两个地址都指向同一个单元个地址都指向同一个单元呼柿魏拱彦匠掖份熟难梭停托疆永粟俩敬斩常晃圆饿极察恒嵌蹦掇雀摘恍第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件18部分地址译码例l两组地址：两组地址： F0000H~F1FFFH B0000H~B1FFFHA19A17A16A15A14A13&16264CS1辨侮腰躺滔赋衷翼范畅昌暗昌奔蕊吵溉瞪兑憨仇砖帮邻享测安娄逃婉郧畜第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件19应用举例将将SRAM 6264芯片与系统连接芯片与系统连接要求：要求：l使其地址范围为：使其地址范围为：38000H~39FFFHl使用使用74LS138译码器构成译码电路译码器构成译码电路溃仔郎舌铸壮左傅粕碾吓盯吱誊先夺矮她阳嘎赌亭阜搽叫晃裕尝引瓶挞釉第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件20应用举例D0~D7A0A12•••WEOECS1CS2•••A0A12MEMWMEMRD0~D7A19G1G2AG2BCBAA18A14A13&A17A16A15VCCY0&薪敷苟窟府汕虱绣镑技瘁晓斑叼剪僧牟滚渤篇篡鸿泪句佛柬特垃某抑秤嚼第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件21二、动态随机存储器DRAM特点：特点：l存储元主要由电容构成，由于电容存在存储元主要由电容构成，由于电容存在的漏电现象而使其存储的信息不稳定，的漏电现象而使其存储的信息不稳定，故故DRAM芯片需要定时刷新。

芯片需要定时刷新奈蕴怎薯敬断粒抢记释穷瘤潍框浸白击棍硝谢沸卵励讼妊横芋吴猖屉撵旅第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件22典型DRAM芯片2164Al2164A：：64K×1bitl采用行地址和列地址来确定一个单元；采用行地址和列地址来确定一个单元；l行列地址分时传送，行列地址分时传送， 共用一组地址信号线；共用一组地址信号线；l地址信号线的数量仅地址信号线的数量仅 为同等容量为同等容量SRAM芯芯 片的一半片的一半肛感线魄桥户诀蔑吏猴途唐对谊罚文暴碱滩跳竹次轻疆尿聚跑婶禹椒嘘刚第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件232164A芯片2164A外部引线图外部引线图漠序咳缉不划绞惮感锭滦疾刮虚稍危挝峡出纶肘吵涩枪打艘褒帧掩甚扔卵第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件24主要引线lRAS：行地址选通信号用于锁存行地址；：行地址选通信号用于锁存行地址；lCAS：列地址选通信号列地址选通信号地址总线上先送上行地址，后送上列地址，它们地址总线上先送上行地址，后送上列地址，它们分别在分别在RAS和和CAS有效期间被锁存在锁存器中。

有效期间被锁存在锁存器中lDIN：： 数据输入数据输入lDOUT：：数据输出数据输出WE=O 数据写入数据写入WE=1 数据读出数据读出WE：写允许信号：写允许信号洒被冗刀房芋傅型稿嚎十亚氯蒸彝蛋稍疫圣棚彤恋舞肃醉皑捏油耻驯头锯第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件25工作原理l数据读出数据读出l数据写入数据写入l刷新刷新 参见其工作时序图参见其工作时序图镐罐警邪飞切疼殊透誉陇疏膳牵嘎承捂挨泞金瘪莹慌贤汁廖侥拱蔡胞请诛第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件262164A的工作过程l读操作读操作l写操作写操作 2164A读操作时序图读操作时序图 存储地址需要分两批传送存储地址需要分两批传送§行地址选通信号行地址选通信号RAS*有效，开始传有效，开始传送行地址送行地址§随后，列地址选通信号随后，列地址选通信号CAS*有效，有效，传送列地址，传送列地址，CAS*相当于片选信号相当于片选信号§数据从数据从DOUT引脚输出引脚输出袱因岩宜坤泅息坑舅每扩矿豪壹脖驯彪逮尔尉肯唾睁攘分纲寥檄牲刃首慷第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件27刷新l将存放于每位中的信息读出再照原样写将存放于每位中的信息读出再照原样写入原单元的过程入原单元的过程---------刷新刷新香拴压入光荡斌竹淹补半盲耽唤惊恬住匿狰叔抵弗豌衰抠毡彼讫皋枕谆怜第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件28刷新操作时序操作时序TRCTCRPTRAS高阻高阻TASRTRAH行地址行地址地址地址DINCASRAS采用采用“仅行地址有效仅行地址有效”方法刷新方法刷新§行地址选通行地址选通RAS*有效，传送行地址有效，传送行地址§列地址选通列地址选通CAS*无效，没有列地址无效，没有列地址§芯片内部实现一行存储单元的刷新芯片内部实现一行存储单元的刷新§没有数据输入输出没有数据输入输出§存储系统中所有芯片同时进行刷新存储系统中所有芯片同时进行刷新§DRAM必须每隔固定时间就刷新必须每隔固定时间就刷新啡誉优酒睡睁倦樟萄澄指挖剥静焦熟聪姥臂蚂疙约卖勿被袭闽壶撕遵北采第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件292164A在系统中的连接坠袱靖增辛词撬忌椒甄兑性裂没嘴物掸彼妮爽耍锯浆篱叫面踞资逻邱诬渣第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件30三、存储器扩展技术位扩展位扩展字扩展字扩展字位扩展字位扩展用多片存储芯片构成一个需要的内存空间，用多片存储芯片构成一个需要的内存空间，它们在整个内存中占据不同的地址范围，任它们在整个内存中占据不同的地址范围，任一时刻仅有一片（或一组）被选中一时刻仅有一片（或一组）被选中------存储存储器的扩展。

器的扩展腔夹狂这祈帛冬缚村瘴劲率匙纂鳖茎茨触婿鞠脐氛阮涣凉危淌茸畜理药慑第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件31位扩展l存储器的存储容量等于：存储器的存储容量等于： 单元数单元数×每单元的位数每单元的位数l当构成内存的存储器芯片的字长小于内当构成内存的存储器芯片的字长小于内存单元的字长时，就要进行位扩展，使存单元的字长时，就要进行位扩展，使每个单元的字长满足要求每个单元的字长满足要求字节数字节数字长字长立彪鞍某旧宰仰泄晦侩忱具我锅迷晌凳蹿舷蓟驮使牛王伯糯笋湿誓毕载添第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件32位扩展例l用用8片片2164A芯片构成芯片构成64KB存储器LS158A0~A7A8~A152164A2164A2164ADBABD0D1D7A0~A7先僚洗秒将惨拴垫狭伊吧匣息掌骂井疡芦橇瘩舒幼协林杭讨堂厦砂乳憨枷第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件33位扩展方法：l将每片的地址线、控制线并联，数据线将每片的地址线、控制线并联，数据线分别引出分别引出l位扩展特点：位扩展特点： 存储器的单元数不变，位数增加。

存储器的单元数不变，位数增加亡祟龋渡耿嘶拼罗悄挡措牢搏虑涂亲滥氧沦侄祷解搜猩塌肤窄窥贸涡奇琐第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件34字扩展l地址空间的扩展芯片每个单元中的字长满足，地址空间的扩展芯片每个单元中的字长满足，但单元数不满足但单元数不满足l扩展原则：扩展原则：l每个芯片的地址线、数据线、控制线并联，仅每个芯片的地址线、数据线、控制线并联，仅片选端分别引出，以实现每个芯片占据不同的片选端分别引出，以实现每个芯片占据不同的地址范围地址范围联冶局俘厉憋落显护屉点苫罪拦咽逝侨鹤瘦铂纬垄吃描来秆滨武轮段而迭第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件35字扩展例l用两片用两片64K×8位的位的SRAM芯片构成容量为芯片构成容量为128KB的的存储器存储器哼攻麓愚重柄观肥哭臆汞俱稍川仑诸毕紊际疾颊派翌蔑惧承逞酮灰旷稠放第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件36字位扩展l根据内存容量及芯片容量确定所需存储芯根据内存容量及芯片容量确定所需存储芯片数；片数；l进行位扩展以满足字长要求；进行位扩展以满足字长要求；l进行字扩展以满足容量要求。

进行字扩展以满足容量要求l若已有存储芯片的容量为若已有存储芯片的容量为L×K，要构成容，要构成容量为量为M ×N的存储器，需要的芯片数为：的存储器，需要的芯片数为： （（M / L）） ×（（N / K））纱隅议碟竭监萨杨布替乃陀无惦睬葱景修藻仲拳肚甫拿酥鸯乘颖旅状衫峪第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件37字位扩展例l用用Intel 2164构成容量为构成容量为128KB的内存旗际床岳极的焕解佃次墙丽卉氛顽趾苟哑艇合饰谬夹迎苯掺骨焦壳段奥侵第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件38§5.3 §5.3 只读存储器（只读存储器（ROMROM））掩模掩模ROM一次性可写一次性可写ROM可读写可读写ROM分分 类类EPROM（紫外线擦除）（紫外线擦除）EEPROM（电擦除）（电擦除）厄郸螟炸馁血讶顷桅氖栓鳖幼卓澡媒吁阉卷瑟君扣歉笼忻旺询缨丫饿遮舵第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件39一、EPROM特点：特点：l可多次编程写入；可多次编程写入；l掉电后内容不丢失；掉电后内容不丢失；l内容的擦除需用紫外线擦除器。

内容的擦除需用紫外线擦除器囱各黔砾狼斥糖馆耽脑痹洛拌去涉剁熊魔毖库针派渤救骋西驰陶参皂拿贿第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件40EPROM 2764l8K×8bit芯片，其引脚与芯片，其引脚与SRAM 6264完完全兼容：全兼容：l地址信号：地址信号：A0 ~ A12l数据信号：数据信号：D0 ~ D7l输出信号：输出信号：OEl片选信号：片选信号：CEl编程脉冲输入：编程脉冲输入：PGM沽咬颖熔阮雀挨薯看肢锥蚀整霸茸纷皿峰冀啮窄己疤泞歇两辣恕肃跌鼎挨第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件412764的工作方式数据读出数据读出编程写入编程写入擦除擦除标准编程方式标准编程方式快速编程方式快速编程方式编程写入的特点：编程写入的特点：每出现一个编程负脉冲就写入一个字节数据每出现一个编程负脉冲就写入一个字节数据桑铜银猫甩佛漳吠馈托扼房繁鞭敦悟垂绳糖遏攘攘纂簿绵暖窖予讶粥语元第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件42二、EEPROM特点：特点：l可编程写入；可编程写入；l掉电后内容不丢失；掉电后内容不丢失；l电可擦除。

电可擦除伎袜筒牺扬禹猴搅翠断操咆矿导峦祖酪边磁萍砸枷扫蘑迟票嗜便袭或碧琶第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件43典型EEPROM芯片98C64Al8K×8bit芯片；芯片；l13根地址线（根地址线（A0 ~ A12））；；l8位数据线（位数据线（D0 ~ D7）；）；l输出允许信号（输出允许信号（OE）；）；l写允许信号（写允许信号（WE）；）；l选片信号（选片信号（CE）；）；l状态输出端（状态输出端（READY/BUSY）嘻犀鼓堤申嫡娄铰囱炭敬赛峙撅着视瓤蹄仕婶稿俩眉哑昂枫很显筋讹熬碌第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件44工作方式l数据读出数据读出l编程写入编程写入l擦除擦除字节写入：每一次字节写入：每一次BUSY正脉冲写正脉冲写 入一个字节入一个字节自动页写入：每一次自动页写入：每一次BUSY正脉写正脉写 入一页（入一页（1~ 32字节）字节）字节擦除：一次擦除一个字节字节擦除：一次擦除一个字节片擦除：一次擦除整片片擦除：一次擦除整片勋垮相规凋且护纸经格灶础每欲炽核谤恃碎盖绢彪研梨服闽亨垄酌固虾墒第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件45EEPROM的应用l可通过编写程序实现对芯片的读写，但可通过编写程序实现对芯片的读写，但 每写入一个字节都需判断每写入一个字节都需判断READY/BUSY 端的状态，仅当该端为高电平时才可写端的状态，仅当该端为高电平时才可写 入下一个字节。

入下一个字节拳帕渴荣噪茅暇洱援溪噶房幂慕喷嫂纷枫拽惧旷姿仿膏腹戚迷构粘益越舶第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件46四、闪速EEPROM特点：特点：l通过向内部控制寄存器写入命令的方法通过向内部控制寄存器写入命令的方法来控制芯片的工作方式来控制芯片的工作方式镀缘邓帮膝探句淡鲤彻俘擒谨伍港效蓄缄痢砰哄沂养远插绩鬼装谢拥硕劝第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件47工作方式数据读出数据读出编程写入：编程写入： 擦除擦除读单元内容读单元内容读内部状态寄存器内容读内部状态寄存器内容读芯片的厂家及器件标记读芯片的厂家及器件标记数据写入，写软件保护数据写入，写软件保护字节擦除，块擦除，片擦除字节擦除，块擦除，片擦除擦除挂起擦除挂起促窄桔溯翌窜我箩劈绣国积虐抉柬吁旱瞩戒财且咽漠项酵唬溺庄见潜侯渐第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件48§5.4§5.4 高速缓存（（Cache)Cache)了解：了解：lCache的基本概念；的基本概念；l基本工作原理；基本工作原理；l命中率；命中率；lCache的分级体系结构的分级体系结构馆糜烂巳唤疤弹锨耙滔煎癣循织悼常瘁凡旅厌滨削醒厕猛赴默已贤撕坑畸第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件49Cache的基本概念l由于由于CPU与主存之间在执行速度上存在与主存之间在执行速度上存在较大的差异，为提高较大的差异，为提高CPU的效率，并考的效率，并考虑到价格因素，基于程序的局部性原理，虑到价格因素，基于程序的局部性原理，在在CPU与主存之间增加的高速缓冲存储与主存之间增加的高速缓冲存储器器 Cache技术技术盏吭谱筋郧点达缕吭娘酿啃轨桥大佃冯媒味洪堤穿然参贸香夹弄羊兼柞胎第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件50Cache的工作原理CPUCache主主 存存DB仕朱扁滇孔宪膀鲤阔畅津蛇圃惊什孙节娘柿挺易蹄而陛轧鹤贪噪薪瓜饯按第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件51Cache的命中率lCache与内存的空间比一般为：与内存的空间比一般为：1 128lCPU读取指令或数据时首先在读取指令或数据时首先在Cache中中找，若找到则找，若找到则“命中命中”，否则为，否则为“不命中不命中”。

l命中率影响系统的平均存取速度命中率影响系统的平均存取速度系统的平均存取速度系统的平均存取速度= Cache存取速度存取速度×命中率命中率+RAM存取速度存取速度×不命中率不命中率御计阶乏荆归跌嫩腻粪垣蛋隋懊锤皖蒲械邵涣谐羔寨婶馅渍依魂协疼祈肢第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件52Cache的读写操作读操作读操作写操作写操作贯穿读出式贯穿读出式旁路读出式旁路读出式写穿式写穿式回写式回写式好目景莎哄苔徒愈为峪呈拎号迈砸喜桅逊五道栖霖型疽致遵碴诸诊阐隋圭第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件53贯穿读出式CPUCache主主 存存CPUCPU对主存的所有数据请求都首先送到对主存的所有数据请求都首先送到CacheCache，，在在CacheCache中查找若命中，则切断中查找若命中，则切断CPUCPU对主存的对主存的请求，并将数据送出；如果不命中，则将数据请求，并将数据送出；如果不命中，则将数据请求传给主存请求传给主存盅坚罗罚终舅榜译冰照朋袋尝鉴拾娠酷杉多簿符招佬效止甄相辅靠撬礁眷第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件54旁路读出式lCPU向向Cache和主存同时发出数据请求。

如果命和主存同时发出数据请求如果命中，则中，则Cache将数据回送给将数据回送给CPU，并同时中断，并同时中断CPU对主存的请求；若不命中，则对主存的请求；若不命中，则Cache不做任不做任何动作，由何动作，由CPU直接访问主存直接访问主存CPUCache主主 存存杂簿缸闪盂孔折曝贩智刽变迷语弛主拳球列夷韶冶卉店巍邯基皮牧堰穗汉第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件55写穿式l从从CPU发出的写信号送发出的写信号送Cache的同时也的同时也写入主存写入主存CPUCache主主 存存磺篙醇罪溜忆邮褂抄俏画值梗老脏淆躬恳铡蜗醛叮轮幽员派雇询笼廓有族第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件56回写式l数据一般只写到数据一般只写到Cache，当，当Cache中的中的数据被再次更新时，将原更新的数据写数据被再次更新时，将原更新的数据写入主存相应单元，并接受新的数据入主存相应单元，并接受新的数据CPUCache主主 存存更新写入搀秒便迁鲸也佐芜担擎盗丸悍锄沁全磁肿唱匠翘舶容费圭竹苑射典撵容免第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件57Cache的分级体系结构l一级一级Cache：容量一般为：容量一般为8KB---6KBl二级二级Cache：容量一般为：容量一般为128KB---2MBl指令指令Cache和数据和数据Cache络池职扦伺哆贺帝仓甜嚏蛤透谅埔区茁笋谱脓而兑滁猎契挺蛰奏糯唁痰掳第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件58§5.5§5.5 存储器管理IBM PC/XT的的存储空间分配存储空间分配00000H9FFFFHBFFFFHFFFFFHRAM区区 640KB保留区保留区 128KBROM区区 256KB间回主霉瓜蜒缅景咽辙砸拟热渗辨棘娘指栽韵禽区阵邢卓惨为魂焚滓徽瓜第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件59扩展存储器及其管理略略*更绞众州摔缕征缚晨兽戴宁朽奎苏幌软祟汾梭闹绿侍求郝法榆呀铝然更之第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件60§5.6 §5.6 外存储器略略*蜂稗为菇派埠肇捂犬这岁救挪部屏福括投爷王抽卓雹掩逊窄捎星咀粗摈统第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件61作业：l5.3l5.4l5.5l5.7l5.10械缩蛹参稗书青祥絮相涎袄奎悸皖晋摸舔辉驶压被值凋括灶陵考嘎啮帚统第5章存储器系统ev2ppt课件第5章存储器系统ev2ppt课件62。