3.2 主存储器

目录

  • 主存储器的基本组成
  • 主存与CPU之间的联系
  • 主存中存储单元的分配
  • 主存的技术指标

主存储器的基本组成

在之前一节中给出的是简单存储器的模型是这样的:
3.2 主存储器_第1张图片
其实内部具体结构是这样的:
3.2 主存储器_第2张图片
存储体:包含各种数据和指令 (相当于一栋大楼)
MAR:存储器地址寄存器 (你可以理解为保安室,里面记录了这栋大楼里房间的的门牌号)
MDR:存储器数据寄存器 (理解成住户,每天进进出出,但是数据不一定固定)
控制电路:你就理解为电梯,控制用户上楼还是下楼。图中箭头的方向又控制电路控制

主存与CPU之间的联系

3.2 主存储器_第3张图片
这个非常简单,CPU和主存之间主要三条总线:数据总线、地址总线、控制总线(在图上由读、写一起构成)

数据可以读出,也可以写入,所以在图上数据总线是双向的
地址总线是单向的,只能从CPU到主存,就好像保安带着目标门牌的钥匙进入大楼。

主存中存储单元的分配

假设我们主存的存储字长是32位。也就是一次可以读出或写入32个0/1代码。现在有一个十六进制的数据12345678H。如何在该存储器存入?
第一种方式:大端 大尾
3.2 主存储器_第4张图片
第二种方式:
3.2 主存储器_第5张图片

1字节(Byte)=8位(bit)
若干个字节构成一个字,上图是4个字节组成1个字

假设有24根地址线,按字节寻址:2的24次方=16MB
若字长是16位,按字寻址 8MW (W代表Word,是16位)
若字长是32位,按字寻址 4MW

说明一下高低位字节的判断:
3.2 主存储器_第6张图片

主存的技术指标

存储容量:主存存放二进制代码的总位数。
存储速度:分为存取时间存储周期两个标准。

  • 存取时间:存储器的访问时间 读出时间或者写入时间
  • 存取周期:连续两次独立地存储器操作 读周期或写周期

存储的带宽:位/秒

这里老师提出一个思考题:通常来说,存取周期比存取时间要长,这是为什么?

解答如下:
因为存储器取完数据会刷新恢复数据,存取周期比存取时间多了一个恢复时间,所以存取周期大于存取时间(DRAM的三种刷新方式)

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