计算机组成原理-笔记-第三章

目录

计算机组成原理——第三章——存储系统  

1、基本概念

（1）分类

（2）总结

2、主存储器（基本原理）

（1）译码器、控制电路、存储单元 （容量计算）

（2）容量计算

（3）寻址

（4）总结

3、SRAM 和 DRAM

（1）总结

（2）刷新

4、只读存储器ROM

（1）总结

5、存储器与CPU的连接

（1）位拓展（例：1位—> 8位）

（2）字拓展（地址线拓展）

（3）字拓展+位拓展

（4）总结

（5）时序图+CPU控制逻辑

6、双端口RAM（其实可以多端口）和多模块存储器（单体、多体）

（1）双端口RAM（其实还可以多端口！！！）

（2）高位交叉编址 / 低位交叉编址

（3）流水线式存取（低位-并行）

（4）多体并行存储器 / 单体多字存储器

（5）总结

（6）（装机技能——装逼技能）加快主存储器的存取速度

 7、磁盘存储器（外存储器-机械硬盘）

（1）优点与缺点（读和写）

（2）构造（磁头、盘片、移动臂）

（3）性能指标

（4）读和写（串行）

（5）磁盘列阵（RAID）

（6）总结

8、固态硬盘

（1）固态和机械

（2）结构

（3）寿命问题

9、Cache基本概念

（1）性能例题

（2）总结

10、Cache与主存的映射方式

（1）全相联映射（随便放）

（2）直接映射（取余）

（3）组相联映射（对Cache分组-再取余）

（4）总结

11、Cache的替换算法（通用算法）

（1）随机算法（拉胯）

（2）先进先出（一般）

（3）近期最少使用算法（较好）

（4）最不经常使用算法（一般）

12、Cache写策略

13、页式存储（虚地址-实地址）

（1）快表与慢表（逻辑地址与物理地址的映射表）

（2）查询顺序（逻辑地址——物理地址——Cache——内存）

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计算机组成原理——第三章——存储系统  

1、基本概念

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（1）分类

存取方式

可更改性

可保存性

（2）总结

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2、主存储器（基本原理）

如何存储数据的？——电容（充电和放电！）

谁来控制的？——MOS管——半导体

（1）译码器、控制电路、存储单元 （容量计算）

 

（2）容量计算

（3）寻址

（4）总结

 

3、SRAM 和 DRAM

（1）总结

 放电——读出数据——破坏性读写！！！

地址线减半——分两次送——地址引脚复用！！！！

（2）刷新

这个刷新可以独立完成！！！——不需要CPU控制！！！（异步）

4、只读存储器ROM

 

（1）总结

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5、存储器与CPU的连接

（1）位拓展（例：1位—> 8位）

（2）字拓展（地址线拓展）

线选法

片选法（译码器——片选法！）

（3）字拓展+位拓展

（4）总结

 

 

（5）时序图+CPU控制逻辑

 

6、双端口RAM（其实可以多端口）和多模块存储器（单体、多体）

 

（1）双端口RAM（其实还可以多端口！！！）

（2）高位交叉编址 / 低位交叉编址

 

（3）流水线式存取（低位-并行）

 

（4）多体并行存储器 / 单体多字存储器

速度差不多 —— 多体（灵活性好） —— 单体 （呆呆的）

 

（5）总结

 

（6）（装机技能——装逼技能）加快主存储器的存取速度

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 7、磁盘存储器（外存储器-机械硬盘）

（1）优点与缺点（读和写）

 

（2）构造（磁头、盘片、移动臂）

 

（3）性能指标

（4）读和写（串行）

 

（5）磁盘列阵（RAID）

 

 

 

 

（6）总结

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8、固态硬盘

固态硬盘（Solid State Disk或Solid State Drive，简称SSD），又称固态驱动器，是用固态电子存储芯片阵列制成的硬盘。

（1）固态和机械

 

（2）结构

（3）寿命问题

9、Cache基本概念

（1）性能例题

（2）总结

 

10、Cache与主存的映射方式

（1）全相联映射（随便放）

（2）直接映射（取余）

 

（3）组相联映射（对Cache分组-再取余）

（4）总结

 

11、Cache的替换算法（通用算法）

抖动问题——性能会因为访问地方改变——而改变！

（1）随机算法（拉胯）

 

（2）先进先出（一般）

 

（3）近期最少使用算法（较好）

计数器——最大数只会到（Cache块数-1）

 

（4）最不经常使用算法（一般）

计数器——容易被刷次数——导致前面的内存块不容易被替换！！！

 

12、Cache写策略

 

命中：

全写——同时写（写的多的时候，容易被阻塞——性能受写缓冲影响）

写回——先修改Cache，当被淘汰时，再写回内存

未命中：

分配——分配+写回——把内容调用到Cache里，再修改Cache里的，当被淘汰时，再写回

非分配——直接在内存中写——不会调到Cache中！

13、页式存储（虚地址-实地址）

（1）快表与慢表（逻辑地址与物理地址的映射表）

 

（2）查询顺序（逻辑地址——物理地址——Cache——内存）

 

所以：嵌入式工程师——在编程嵌入式系统时——通常会直接操作【逻辑地址】。

从单片机中给出的手册中，按照指定的方法，调用逻辑地址，经过一系列转换后，再把结果给对应的寄存器，从而实现对应的功能！