存储系统和结构.doc

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1、存储系统和结构————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：第4章存储系统和结构4.1基本内容摘要1、存储系统的组成◆存储器的分类◆主存半导体存储器SRAM、DRAM、ROM的基本电路◆辅存2、主存的组织与操作◆半导体存储器的基本结构◆存储器中的数据组织小端存放格式大端存放格式◆半导体存储器的主要技术指标存储容量存储速度◆半导体存储器芯片的发展DRAM芯片技术发展：FPMDRAM；EDODRAM；SDRAM；DDRSDRAM◆主存储器的组织SRAMHM6116DRAMIn

2、tel2164芯片的互联：位扩展、字扩展、字位扩展◆多体交叉存储技术组成、工作原理3、存储系统的层次结构◆层次化存储系统◆Cache-主存存储层次◆主存-辅存存储层次4、高速缓冲存储器◆Cache的工作原理Cache的结构Cache的工作过程◆主存与Cache之间的地址映像Cache的基本结构地址映像和地址映像表◆直接映像直接映像方式主存地址直接映像的访存过程◆全相联映像全相联映像方式主存和Cache的地址结构主存和Cache的地址结构全相联映像下的访存过程◆组相联映像组相联映像方式主存和Cache的地址结构组相联映像下的访存过程◆替换策略和更新策略三种替换算法：

3、随机法、先进先出法、LRU法更新策略：写回法、全写法、写装入法、写不装入法5、虚拟存储器◆虚拟存储器的基本概念虚拟存储器的工作原理虚地址、实地址◆页式虚拟存储器页式虚拟存储器地址结构页式虚拟存储器的地址映像页式虚拟存储器的地址变换过程◆段式虚拟存储器段式虚拟存储器地址结构段式虚拟存储器的地址映像段式虚拟存储器的地址映像过程◆段页式虚拟存储器段页式虚拟存储器的地址结构段页式虚拟存储器的地址映像段页式虚拟存储器的地址映像过程◆快表技术快表的形成“快表”和“慢表”实现地址转换4.2知识点一、主存储器1、分类随机存取存储器RAM：SRAM、DRAM只读存储器ROM2、半导

4、体存储器基本结构（1）随机存取存储器RAM挥发性存储器，失电时信息丢失。◆SRAM基本电路及其读写工作原理；存储单元电路是半导体触发器，典型的单极型SRAM基本电路是由6个MOS管组成的双稳态触发电路；存储单元的内容可多次读出，读出时不破坏原存信息；功耗较大，容量较小，但存取速度较快。◆DRAM基本电路及其读写工作原理；基本电路由一个晶体管和一个电容组成，利用MOS管的栅极对其衬底间的分布电容来保存信息，以储存电荷的多少(即电容端电压的高低)来表示“1”和“0”；存储单元的内容读出时破坏原存信息，功耗小，容量较大，但存取速度较SRAM慢；DRAM必须不断进行刷新，

5、对存储单元中电容充电。（2）只读存储器ROM只能读取数据不能写入数据的存储器。一般由一个晶体管构成一个存储单元，存储单元构成阵列，用行选通和列选通信号选择存储单元。能长期保存信息，信息可随机被访问。◆掩膜ROM存储单元中的信息在生产中用掩膜形成两种存储单元，存储单元中有无晶体管代表数据0和1。◆PROM可编程ROM，用户能够一次性烧入数据，在晶体管的发射极和列选通线之间用熔丝连接，可实现一次性可编程数据存储。◆EPROM可擦除可编程ROM，一般指紫外线擦除可编程的ROM，用户能够多次烧入数据，可多次擦除，多次改写。◆E2PROM电可擦除可编程的ROM，用户可用电信

6、号在线进行擦除和改写的存储器。◆FlashMemory闪速存储器，一种的快擦型E2PROM存储器，只能以块为单位擦写。（3）存储器芯片◆基本结构组成：存储体—是存储单元的集合体，存储单元阵列；数据读写电路—驱动缓冲作用；地址译码电路—将地址信号转换为选中某一存储单元的选通信号，如采用双译码方式的存储器，会将一部分地址信号转换为行选通信号、另一部分地址信号转换为列选通信号，行选通信号和列选通信号对行和列选择，对选中的单元进行读写。控制电路—产生控制信号如片写信号、读信号、输出信号等等◆典型存储器芯片●HM61162K×8位（2KB）SRAM芯片：11条地址线、8条数

7、据线、3条控制线CE、OE、WE3个控制信号的组合控制HM6116芯片的工作方式，●Intel216464K×1b的DRAM芯片：8条地址线、1条数据输出线、1条数据输入线、写允许信号WE、行地址选通信号RAS、列地址选通信号CAS。64K存储体由4个128×128的存储矩阵组成，每个128×128的存储矩阵，由7条行地址和7条列地址进行选择。刷新时，在送入7位行地址时选中4个存储矩阵的同一行，即对4×128=512个存储单元进行刷新。（4）新型存储器芯片快页式动态存储器（FPMDRAM）扩展数据输出动态存储器（EDODRAM）同步型动态存储器（SDRAM）双倍数

8、据速率SD