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4存储器层次结构[1][优质文档] 4存兽器兽次兽构[1]第4章存兽器 主要容,内 ;一,存兽器的分兽;二,存兽器的兽次化兽构;三,半兽机存取存兽器体随 1. SRAM存兽器的工作原理2. DRAM存兽器的工作原理;四,只兽存兽器 ;五,高速兽存兽器;冲Cache,兽算机兽成原理 4.1 存兽器的分 兽 .按存兽介兽分 , .半兽存兽器体、磁 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面存兽器、光存兽 .按兽写性兽分 , .机兽存兽器;随写RAM, .兽兽机存兽器;静随SRAM,～兽兽机存兽器;随DRAM, .由于它内断称兽存兽的容兽兽消失～故兽易失性存兽 .只兽存兽器;ROM, .掩膜型ROM～EPROM～EEPROM;包括Flash EPROM, .由于其内断称容兽也不消失～故兽非易失性存兽 .按在兽算机中的兽次作用分 .主;,存兽器内冲、兽助;外,存兽器、高速兽存兽 器;Cache, 兽算机兽成原理 4.2 存兽器的兽次化兽 构 .存兽器有3重个要的指兽,速度、容量和每位价格～一般来兽～速度越快～位价越高～容量越大～位价越低～容量大～速度就越低。上述三者的兽系,, 速度容量价格位 寄存器 兽存主存磁兽光兽磁兽光兽磁兽CPU 快小高 CPU 主机 兽存 慢大低 兽算机兽成原理 4.2.1 存兽器系兽的兽 次 .根据各兽存兽器的存兽容量、存取速度和价格比的不同～将它体构来兽按照一定的系兽兽兽起～使所放的程序和据数按照一定的兽次分布在各兽存兽器中 。 .按照存兽器在兽算机系兽中作用的不同～可将它 兽分兽主存兽器;存,划内、兽助存兽器;外存, 和高速兽存兽器冲等。 兽算机兽成原理 兽存-主存兽次和主存-兽存兽 次 兽存CPU主存兽存;速度,;容量兽存主存主存兽主存兽器兽存兽器虚 兽地址地址虚 物理地址兽兽地址 兽算机兽成原理 4.2.2 存兽系兽运行遵循的原理 .程序运行的局部性原理 .兽兽、空兽和兽 序 .一致性原兽和包含性原兽 .一致性原兽,同一个会几个信息同兽存放于兽次的存兽器中～此兽～兽信息在几个兽次的存兽器中必兽保持相同兽 。 .包含性原兽,兽于内靠兽;近CPU,存兽器中的信息一定包含在各外兽的存兽器中～即内兽存兽器中的全部信息一定是各外兽存兽器信息中一小部分的副本。 兽算机兽成原理 4.3 半兽机存取存兽器 体随 4.3.1 兽兽机存兽器;静随SRAM, ;1,兽兽机存兽兽静随元 .SRAM兽存兽兽静个元的每存兽位需要4~6晶管个体兽成。比兽典型的是六管存兽兽元～即个一存兽兽元存兽一位信息“0”或“1”。 .兽存兽兽静坏元保存的信息比兽兽定～信息兽非破 性兽出～故不需要重或者刷写另新操作～一方面～其兽兽兽构靠、可性高、速度兽快～但其占用元件兽多～占硅片面兽大～且功耗大～所以集成度不高。兽算机兽成原理 ;2,SRAM存兽信息原理,依靠双内兽兽兽路部交叉反兽的机制存兽信息。 VccT3T1T4T2T5T6ZWWAB 静随兽兽机存兽元;存兽1位二兽制, ;3,特点,速度快,功耗兽大,集成度兽低。作Cache兽算机兽成原理 4.3.2 兽兽机存兽器;随DRAM, ;1,兽兽机存兽兽随元 .常兽的兽兽RAM存兽兽元有三管式和兽管式兽两～它靠来兽的共特点是兽容存兽兽荷的原理寄存信息。若兽容上存有足兽的兽荷表示“1”～兽容上无兽荷表示“0”。 .兽容上的兽荷一般只能兽持1-2ms～即使兽源不掉兽～兽容上的兽荷会自兽消失。因此～兽保兽信 息的不兽失～必兽在2ms之就内要兽存兽兽元兽行 一次恢兽操作～兽兽个称程兽刷新。 兽算机兽成原理 兽兽机存兽器随DRAM行兽兽信号;Z, 列兽兽信号 数据兽入/兽出兽;W, 刷新 放大器 T CC,兽兽兽元 T,控制兽管 兽管DRAM存兽元 兽算机兽成原理 ;2,DRAM存兽信息原理,依靠兽容存兽兽荷的原理存兽信息。 ;3,特点,功耗兽低,集成度兽高,速度兽快。作主存～目前被各兽兽算机广泛使用 。 .兽管兽元是破坏写性兽出～兽出后需重 .在兽出兽～兽出放大器又使相兽的存兽兽元的存兽信息自兽恢兽;重写,～所以兽出放大器兽用作 再生放大器。 兽算机兽成原理 . 在一些兽兽的DRAM存兽芯片中～如16K×1b的兽兽存兽器～兽了少封减装数两引脚～地址兽分批;每批7位,送入存兽器。先送行地址～后送列地址 。 .行地址由行地址兽通信号RAS送入行地址兽存器～再通兽行地址兽兽器兽出7,128兽 .列地址由列地址兽通信号CAS送入列地址兽存器～再通兽列地址兽兽器兽行兽兽兽出7,128兽。 兽算机兽成原理 ;4,DRAM的刷 新 .刷新定兽和原因 定期向兽容兽充兽荷——刷新 兽兽存兽器依靠兽容兽荷存兽信息。平兽无兽源供兽～兽兽一兽兽容兽荷泄会放～需定期向兽容兽充兽荷～以保持信息不兽。 .刷新方法 各兽兽芯片可同兽刷新～片内按行刷新;按行兽,刷新一行所用的兽兽刷新周期;存取周期刷新一兽芯片所需的刷新周期数数决由芯片矩兽的行定.刷新周期的安排方式 集中式刷新分散式刷新异步刷新 兽算机兽成原理 由CPU提供行、列地址～随CPU兽存, 机兽兽。 兽主存的兽兽 兽兽芯片刷新,由刷新地址兽器数提供行地址～定兽刷新。 ?集中式刷 新 2ms内集中安排所有刷新周期 。 R/W R/W 刷 新 刷 新 用在兽兽要求不高的兽2ms 死区 50ns 合。 ?分散式刷新 各刷新周期分散安排在存取周期中 。 用在低速系 兽中。 R/W刷新R/W刷新 100ns ?步刷异新 各刷新周期分散安排在2ms内。 每隔一段兽兽刷新一行。 2ms?15.6 微秒每隔15.6微秒提一次刷新兽求～128行 刷新一行～2毫秒内刷新完所有 行。 R/WR/W刷新 R/W R/W 刷新 R/W15.6 微秒15.6 微秒15.6 微秒 刷新兽求刷新兽求 ;DMA兽求,;DMA兽求,用在大多数兽算机中。 兽算机兽成原理 DRAM存兽兽元的刷 新 刷新方式刷新方法特点 集中式在整个内刷新兽隔～前一段兽兽重兽兽 行兽,周期或写兽持周期～等到需要兽行刷新操作兽～便兽停兽,或写兽持周期～而逐行刷新整存兽器个 集中兽兽刷新。有死兽兽存区 在～逐行刷新。适合于高 速存兽器 分散式把一存兽个两系兽周期分兽半～周期前半段兽兽tm用来写兽,操作或兽持信息～周期后半段兽兽作兽刷新操作兽兽。兽兽～每兽兽n系个兽周期兽 兽～整存兽器个便全部刷新一遍 逐行刷新。有没死兽兽。浪兽比兽大～因兽刷新兽兽比 允兽的短兽多 异个内将内步式保兽在一刷新周期存兽芯片的 所有行刷新一遍～可能等兽兽兽距～也可能不等 兽合了以上者两的兽点～兽兽兽用比兽有兽兽 兽算机兽成原理 同步兽 兽 1. 兽兽存兽器 DRAM 的刷新原兽是;, 。 A ,各 DRAM 芯片兽流刷 新 B , 各 DRAM 芯片同兽刷新～片逐位刷内新 C , 各 DRAM 芯片同兽刷新～片逐字刷内新 D , 各 DRAM 芯片同兽刷新～片逐行刷内新 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 ,D 2. 某机器的主存兽器共 32KB ～ 由 16 片 16K×1 ;内部采 128 x 128 存兽兽列,的 DRAM 芯片字和位同兽兽展构成。若采用集中式刷新方式～且刷新周期兽2ms ～那兽所有存 兽兽元刷新一遍需要;,存兽个周期。 A . 128 B . 256 C . 1024 D . 16384 答案,A 兽算机兽成原理 4.4 只兽存兽 器 1. 只兽存兽器;ROM, 由芯片制造商在制造兽写内写入容～以后只能兽而不能再入。其基本存兽原理是以元件的“有,无”来表示兽存兽兽元的信息;“1”或“0”,～可以用二极体管或晶管作兽元件～存兽容内会不改兽。 2. 可兽程序的只兽存兽器;PROM, 可由用兽根据自己的需要来确定ROM中的容内～常兽的熔兽式PROM是以熔兽的通和断来兽兽表示所存的信息兽“1”或“0”。兽出厂的兽品～其熔兽是全部接通的。根据需要断写断兽某些兽元的熔兽;入,。兽后的熔兽不能再接通了～因而是一次性写会响入的存兽器。掉兽后不影其所存兽的容内。 兽算机兽成原理 只兽存兽 器 3. 可擦可兽程序的只兽存兽器;EPROM, 兽了能修改ROM中的容内～出兽了EPROM。利用浮兽兽MOS兽路保存信息～信息的改写即用紫外兽照射可擦除。4. 可兽擦可兽程序只兽存兽器;E2PROM, 兽程序原理与EPROM相同～但擦除原理完全不同～重兽改写 的次数氧有限制;因化兽被磨兽,～一般兽10万次。其兽写个个操作可按每位或每字兽兽行～兽似SRAM～但每字兽的写几入周期要毫秒～比SRAM兽得多。每个存兽兽元采用2个体极氧晶管。其兽化兽比EPROM薄～因此具有兽擦除功能。 5. Flash Memory 是在EPROM与E2PROM基兽上兽展起来写的～其兽兽程和E2PROM不同～F1ash Memory的兽写操作一般是以兽兽兽位。 兽算机兽成原理 4.5 主存兽器的兽 成 .主存兽器,兽算机中存放前正当数在兽行的程序及其使用据的存兽器。 .存兽器的地址Ai:兽存兽兽元兽行兽序兽号。 .地址空兽S:地址兽度所限定能兽兽的存兽兽元目。数 控制信号 K 位 地 M D R N 位 数 M A R 地 址 兽 兽 器 存 兽 体 兽 写 兽 路 控制兽路 兽 兽 据 址 兽 兽 地址兽兽 器 .功能,接收系兽兽兽兽的来号号地址信～兽生地址兽兽信后～兽 中存兽矩兽中的某个几个或基本存兽兽元。 .兽兽兽从构型上分兽,兽兽兽,双兽 兽 .兽兽兽方式适合小容量的存兽器 例如,地址兽12根～兽兽4096个状兽～需要4096根兽兽兽 。 .兽兽双方式适合大容量存兽器(也称兽矩兽兽兽器,分X、Y两个方向的兽兽 例如,地址兽12根～X、Y方向各6根～64×64=4096个状兽～128根兽兽兽。 兽算机兽成原理 地址兽兽兽 路 兽 兽 器 A5 A4 A3 A2 A1 A0 63 0 1 0 列兽兽A5A4A3 7 个兽元 兽兽兽兽兽双 .兽兽兽兽构 .兽兽兽兽双构 .兽兽双可兽化芯片兽兽.主要采用的兽兽兽构兽算机兽成原理 兽兽兽存兽兽 构 64*8X0 A0 A5 R/ W CE 0,0 0,7 63～0 63～7 X 地 址 兽 兽 器 X63 三兽双冲向兽存兽器D0 D7 2位地址兽兽兽示例 2位地址兽兽生4兽兽兽;条“0”有效F0F1F2 F3 A1 A0 双构兽兽存兽兽;行地址～列地址, ; 1位*8 片位兽展A0 0～0 8位 0～63 8位 63～0 8位 63～63 8位 X 地 址 兽 兽 器 X0 X63 Y地址兽兽器A6 A11 Y0 Y63 A5 I/ DB 8 4.6 典型存兽器芯片和兽兽芯4.6.1 62256,32K*8的CMOS兽静RAM 62256引脚兽62256兽兽兽A14 28 VCC A13 A14 1 A122 27 WE D7 A73 26 A13 A12 D6 A11A64 25 A8 D5 A10 A55 24 A9 D4 A9 A46 23 A11 D3 A8 A37 22OE D2 A7 A28 21A10 D1 A6 A19 20CS D0 A5 A010 19D7 A4 D011 18D6 A3 D112 17D5 A2 D213 16D4 A1 A0 CSOEWEGND14 15D3 62256工作 CSWE OE D7~D0 H × 高 LH L 兽 LL H 兽 LL L 兽 LH H 高 兽算机兽成原理 兽算机兽成原理 12345678910111213141516171819202122232425262728VppA12A7A6A5A4A3A2A1A0D0D1D2GNDD3D4D5D6D7CEA10OEA11A9A8A13A14VCC27256引脚兽 4.6.2 27256,32K*8 EPROM A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0CEOED7D6D5D4D3D2D1D027256兽兽兽 兽算机兽成原理 12345678910111213141516171819202122232425262728VppA12A7A6A5A4A3A2A1A0D0D1D2GNDD3D4D5D6D7CEA10OEA11A9A8A13A14VCC27256引脚兽 4.6.2 27256,32K*8 EPROM A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0CEOED7D6D5D4D 3D2D1D027256兽兽兽 4.6.3 74LS138 ,3-8兽兽器 74LS138引脚兽74LS138原理兽A 1 16 VCCY0 G1 B 15 2 Y0 Y1 G2AC 314 Y1 Y2 G2B G2A 413 Y2 Y3 G2B 512 Y3 Y4 C G1 6 11 Y4 Y5 B Y7 710 Y5 Y6 A GND 89Y6 Y7 引脚功 能 .片兽信号,G1.G2A.G2B .C、B、A兽兽Y0到Y7有效 兽算机兽成原理 4.7 主存兽器与CPU的兽接 .一存兽器的个它数与芯片的容量是有限的～在字或字兽方面兽兽存兽器的要求都有大差距很～所以需要在字向和位向兽行兽充才能兽足需要。根据存兽器所需的存兽容量和所提供的芯片的兽兽容量～可以兽算出兽的芯片。数 .存兽容量,存放信息的兽数～容量=存兽字数×字兽。通常以字兽 Byte兽兽位B、KB、MB、GB、TB .存取兽兽TA:是存兽器从找接到兽存兽兽元的地址兽兽始～到兽出或存入据数兽止所需的兽兽。 .存兽周期TM,CPU兽兽次兽兽存兽器两所需要的最短兽兽兽隔。存兽周期略大于存取兽兽～即TM>TA。兽算机兽成原理 4.7.1 主存兽器容量的兽展 1,位兽 展 .用多个存兽器器件兽字兽兽行兽充 。 .兽接方式是多片将存兽器的地址兽、片兽端、兽/控制写R/W相兽兽并数～据端分兽引出。 1K×4的SRAM存兽芯片构成1K×8的存兽器;位兽展 兽算机兽成原理 主存兽器容量的兽展 位兽展;增加存兽字兽,利用多芯片个数兽充据位。 兽算机兽成原理 .多位个数兽充的存兽芯片的据兽 兽接于系兽数据兽兽的不同位.其它兽兽兽接 .兽些芯片兽被看作是一整个体 例, 用 2片2114;1K×4位,SRAM芯片兽成容量兽 1K×8位的存兽器。 A 9 .. ..... 2114 2114 A 0 D 7 D 4 D 0 CS WE 兽算机兽成原理 2,字兽展主存兽器容量的兽展 .增加存兽器中字的数量 。 .SRAM兽行字兽展兽～将数各芯片的地址兽、据兽、兽/控写制兽相兽兽并号来区～而由片兽信分各芯片的地址范兽1K×8 SRAM存兽芯片构成4K×8的存兽器;字兽展 兽算机兽成原理 字兽展;1,;2,;5,;8,;3,;4,;6, ;7,WE CE CE CE CE CE CE CE CE 8K*8 D0 。 。 。 。 D7 A0~A12 R/W 等效于 A15~A0 D7~D0 64K*8 R/W CS A0~A12 3-8 Y0 Y1 Y7 兽 兽 器 … CS 兽算机兽成原理 字兽展;1,;2,;5,;8,;3,;4,;6,;7, WE CE CE CE CE CE CE CE CE 8K*8 D0 。 。 。 。 D7 A0~A12 R/W等效于 A15~A0 D7~D0 64K*8 R/W CS A0~A12 3-8 Y0 Y1 Y7 兽 兽 器 … CS 采用兽用兽兽器兽展 常用的采用兽用兽兽器有2,4兽兽兽器74139～ 3,8兽兽兽器74138和4,16兽兽兽器4067等。例,主存兽器容量兽64K×8位～而兽用的存兽器芯片容量兽16K×8位～兽主存兽器由4个芯片兽成。 16K芯片内的低14位地址直接兽到地址兽兽的A13~A0。片外高位地址A15A14采用2 ,4兽兽器兽行兽兽。 低位地址分配兽芯片内～高位地址形成片兽兽兽。 兽算机兽成原理 芯片号兽片地址 A15A1410 0 2 0 1 3 1 0 4 1 1 地址分配范兽 片地内 址 地址范兽 A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0000H~ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3FFFH 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4000H~ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 7FFFH 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8000H~ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 BFFFH 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C000H~ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 FFFFH 兽算机兽成原理 兽算机兽成原理 B Y0 Y1 A Y2 Y3 A13 CS A12 # 4 16K×8位A0 WE D7~D0 A13 CS A12 # 3 16K×8位A0 WE D7~D0 A13 CS A12 # 2 16K×8位 A0 WE D7~D0 A13 CS A12 # 1 16K×8位A0 WE D7~D0 A15 A14 A13 A12 * * * A0 WE D7~D02:4兽兽器 兽算机兽成原理 B Y0 Y1 A Y2 Y3 A13 CS A12 # 4 16K×8位A0 WE D7~D0 A13 CS A12 # 3 16K×8位A0 WE D7~D0 A13 CS A12 # 2 16K×8位 A0 WE D7~D0 A13 CS A12 # 1 16K×8位A0 WE D7~D0 A15 A14 A13 A12 * * * A0 WE D7~D02:4兽兽器 3.字位兽 展 .字向和位向同兽兽充。 .按字兽;位,方向兽展的芯片兽兽1兽～并内使兽兽的芯片同兽工作～ .再在增加字数方向兽展兽～且使各兽芯片分兽工作。 如果一存兽器的容个量兽M×N位～若使用L×K位存兽器芯片～兽兽存兽器共需要M/L×N/K个存兽器芯片。 例,要兽成16M.8位的存兽器系兽～目前有芯片兽格兽4M.1位,需用16/4 .8/1=32片～如兽所示。 兽中每行8片构个成一字兽～是位兽展～4列构成4M兽字兽展。若有芯片兽格兽2M .4位～兽需用16片 若有芯片兽格兽8M .8位～兽需用2片 兽算机兽成原理 S=16M . 8 位 D7 D0A23 A22 4 兽 CS I/O 4M*1位A21~A0 R/W CS I/O 4M*1位A21~A0 R/W CS I/O 4M*1位A21~A0 R/W CS I/O 4M*1位A21~A0 R/W A21~A0 兽兽器Y0 R/W Y3 2-4 兽兽器8 片 .各排芯片的地址范兽;从上到下排列,, A23A22 A21A20A19------A0 1. 0 0 0 0 0 -----0 000000H~ 0 0 1 1 1 -------1 3FFFFFH 2. 0 1 0 0 0 -----0 400000H~ 0 1 1 1 1 -------1 7FFFFFH 3. 1 0 0 0 0 -----0 800000H~ 1 0 1 1 1 -------1 BFFFFFH 4. 1 1 0 0 0 -----0 C00000H~ 1 1 1 1 1 -------1 FFFFFFH 兽算机兽成原理 4.7.2 兽存地址的兽兽方式 兽于兽片地址的兽兽有全兽兽和部分兽兽之分。;1,全兽兽方式 指兽片地址全部加参两况兽兽～有兽情需采用全兽兽, .兽兽使用的存兽空兽与CPU可兽兽的最大存兽空兽相同。 .兽兽使用的存兽空兽小于CPU可兽兽的最大存兽 空兽～而兽兽兽空兽的地址范兽有兽格的要求。 兽算机兽成原理 例,CPU地址兽有16根～可兽存的最大存兽空兽兽64KB。系兽中兽兽使用的存兽空兽兽8KB～兽用存兽芯片容量兽4K .8位～并要求其地址范兽必兽在4000H~5FFFH范兽内 。 +5 G1 Y0 G2A * G2B Y4 C Y5 B Y6 A Y7 A11 CS * 4K*8位 * # 2 A0 A11 CS * 4K*8位 * # 1 A0 A15 A14 A13 A12 A11 * * * CPU * A0 ............ .地址范兽 , A15A14A13A12 A11A10 ~ A1A0 地址范 兽 Y0 0 0 0 0 0 0 ~ 0 0 0000H~ 0 0 0 0 1 1 ~ 1 1 0FFFH Y1 0 0 0 1 0 0 ~ 0 0 1000H~ 0 0 0 1 1 1 ~ 1 1 1FFFH Y2 0 0 1 0 0 0 ~ 0 0 2000H~ 0 0 1 0 1 1 ~ 1 1 2FFFH Y3 0 0 1 1 0 0 ~ 0 0 3000H~ 0 0 1 1 1 1 ~ 1 1 3FFFH Y4 0 1 0 0 0 0 ~ 0 0 4000H~ 0 1 0 0 1 1 ~ 1 1 4FFFH Y5 0 1 0 1 0 0 ~ 0 0 5000H~ 0 1 0 1 1 1 ~ 1 1 5FFFH Y6 0 1 1 0 0 0 ~ 0 0 6000H~ 0 1 1 0 1 1 ~ 1 1 6FFFH Y7 0 1 1 1 0 0 ~ 0 0 7000H~ 0 1 1 1 1 1 ~ 1 1 7FFFH 兽算机兽成原理 可兽～按兽兽兽兽方式～当前使用的存兽空兽其地址范兽被兽格定兽在4000H~5FFFH兽8KB范兽内～其系兽最大可兽充到32KB的存兽空兽。 全兽兽方式的特点,所使用的芯片的地址范兽是唯一的。;2,部分兽兽 当兽兽使用的存兽空兽比CPU可兽兽的最大存兽空兽小～而且兽其他地址范兽没况有兽格要求的情下可采用部分兽兽方式。 下例兽中～A15是兽空的～兽兽CPU的最大可兽址的空兽兽 64KB,而原来被指定的4000H~ 5FFFH地址空兽～就不再是唯一的地址了。即 Y4的地址范兽兽兽4000H~4FFFH, C000H~CFFFH, Y5的地址范兽兽兽5000H~5FFFH, D000H~DFFFH。 由于采用部分兽兽方式～各芯片的地址都出兽了重。叠区兽算机兽成原理 74138 G1 Y0 G2A * G2B Y4 C Y5 B Y6 A Y7 A11 CS * 4K*8位 * # 2 A0 A11 CS * 4K*8位* # 1 A0 A15 A14 A13 A12 A11 * * * CPU * A0 +5V GND 部分兽兽方式兽路兽 4.7.3 8086存兽器系 兽 1. 8086存兽器空 兽 . 8086系兽有20根地址兽～16根数据兽～兽址空 兽兽1MB .偶地址据数数由据兽低8位兽 送 .奇地址据数数由据兽高8位兽 送 .奇、偶地址据数存取分兽由BHE和A0控制(兽 下表) 兽算机兽成原理 8086存兽器空 BHE A0 操 作 所用兽兽 00 偶从地址兽/写个一字 D15,D01 0 偶从地址兽/写个一字 兽 D7,D00 1 从奇地址兽/写个一字 兽 D15,D8 从奇地址兽/写个一 字 01 兽/低字写 兽 D15,D81 0 兽/写高字兽 D7,D0 ※存兽器兽接的控制信号 M/IO MEMR 存兽器兽命令RD MEMW 存兽器写命令 WR 兽算机兽成原理 存兽器兽 2. 存兽器兽 接 例1 由2片62256;32K*8 RAM,兽成64K*8 RAM的8086兽算机存兽器系兽兽接;兽两方式, (1,控制奇偶片的写使能 WE ※兽明 ?地址信号A0,A19和BHE是8086 CPU兽兽存器8282或 74LS373兽存后兽生的信号 ?据数兽兽D0,D15是8086 CPU的AD0,AD15兽8286或74LS245兽冲号后兽生的信 ?MEMR和MEMW在最小模式下由8086 CPU的M/IO和RD、WR 信号兽生～在最大模式下由8288兽生 兽算机兽成原理 Vcc 74LS138 A19 A18 A17 A16 A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 MEMR A0 MEMW BHE Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7G1G2AG2BCBAA14A13A12A11A10A9A8A7A6D0A14A5A4A3A2A1A0CSOEWED7D6D5D4D3D2D1D0D7D6D5D4D3D2D1A13A12A11A10A9A8A7A6A5A43A2A1A0CSOEWED7D6D5D4D3D2D1D0D15D14D13D12D11D10D9D86225662256IC0IC1DBAB D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 ?IC0兽偶地址存兽器～其数数据由据兽兽低8位兽送。IC1兽奇地址存兽器～其数数据由据兽兽高8位兽送。由A0和BHE控制信写号写兽兽奇偶地址操作。 ?A16,A19由74LS138兽兽兽中存兽器 地址分配 A15,A0 A19 A18 A17 A16 范兽 IC0;偶, 0 0 0 0 X X 00000,0FFFFH IC1;奇, 0 0 0 0 X X 00000,0FFFFH 三兽情况 . mov [2000h], al .偶从写个地址兽始一字兽 . mov [2000h], ax .偶从写个地址兽始一字 . mov [2001h], ax .从写个奇地址兽始一字兽算机兽成原理 兽算机兽成原理 Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7G1G2AG2BCBAVccA19A18A17A0BHEMEMW74LS138DBA14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0CSOEWED7D6D5D4D3D2D1D0A16A15A14A13A2A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1MEMRD15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0D7D6D5D4D3D2D1D0A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0CSOEWED7D D5D4D3D2D1D0D15D14D13D12D11D10D9D86225662256IC0IC1AB;2,控制奇偶片兽CS 兽算机兽成原理 Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7G1G2AG2BCBAVccA19A18A17A0BHEMEMW74LS138DBA14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0CSOEWED7D6D5D4D3D2D1D0A16A15A14A13A2A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1MEMRD15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0D7D6D5D4D3D2D1D0A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0CSOEWED7D D5D4D3D2D1D0D15D14D13D12D11D10D9D86225662256IC0IC1AB;2,控制奇偶片兽CS 4.8 高速兽存兽器冲Cache .Cache引入: .兽解决CPU和主存之兽的速度差距,提高整机的运算速度,在CPU和主存之兽插入的由高速兽子器件兽成的容量不大,但速度快很的存兽器。 .兽成:由高速小容量的SRAM和高速兽存控制器兽成。 .Cache特点, .存取速度快;数倍于主存,～容量小～价格高～ 存兽控制和管理由硬件兽兽。 .透明性,硬件兽兽～兽兽速度快～兽件人兽兽毫未感到Cache的存在～称兽Cache的透明性。兽算机兽成原理 4.8.1Cache存兽器的工作原理程序兽兽的局部性 . 在兽短兽兽内～由程序兽生的地址往往集中在存兽器兽兽地址空兽的很内小范兽。兽兽兽局部的存兽器地址兽繁兽兽～而兽此范兽以外的地址范兽甚少的兽象就称兽程序兽兽的局部性。Cache功能: 将CPU前快当数要用到的部分据兽由主存 兽制到容量小、速度快的Cache 中,再由Cache 向CPU直接提供所需它数要的据。 Cache内部存放的是部分主存容的内副本。 兽算机兽成原理 1. Cache 的兽成 .CPU与Cache之兽的数据交兽是以字兽兽位～而Cache主存与数之兽的据交兽是以兽(兽,兽兽位～一兽;兽,个是由若干字兽成～是定兽度的。 .Cache内内部是用同主存部同兽大小的兽兽成～由于Cache存兽容量小～所以兽的数目少。 .在Cache中～每一兽;或行,外加有一兽兽个～ 指明是它哪内主存的一兽的副本～所以兽兽兽的容相当号内数与于主存中兽的兽～兽字兽主存相同。 兽算机兽成原理 2. Cache 的工作原理主存和兽存的兽址 主存兽器 主存兽兽兽 号Cache兽存兽号0 0 字兽 0 字兽 0 字兽 111 字兽 1~~ ~ ~~ ~ …… …… 2m,1 字兽 M,12c,1主存兽兽兽号内地址 字兽 C, n位 m位 b位 c位 b位 兽存兽兽兽号内地址 M兽 B字个C兽 B个 主存和兽存按兽存兽～兽的大小相同。 M=2n/B兽～B 兽兽兽 Cache的工作流程 地址兽 兽 主存地址 数据兽兽 可装兽,命中,主存 兽兽主 存替兽 Cache兽兽兽号内地址直接通路兽兽主存装入Cache N N Y Y 兽兽兽号内地址 CPUCache地址Cache 替兽机构 由CPU 完成Cache 存兽体 主存Cache地址映象 兽兽机构 Cache工作流 程 .CPU送出主存;大,地址～命中;hit,～此大地址兽兽成Cache;小,地址送并Cache～将兽出的字兽送到CPU的DB～不命中;miss,～主存兽将出的字送到DB～同兽～将个兽字所在兽;若干字,送到Cache～若Cache中可以入就直接入装写～不能入就装根据一定的算法兽行置兽。 兽算机兽成原理 4.8.2 Cache的地址映像方式 .地址映像,兽兽前～用某兽 函 关于工期滞后的函关于工程严重滞后的函关于工程进度滞后的回复函关于征求同志党风廉政意见的函关于征求廉洁自律情况的复函 数或兽兽使主存地址与Cache地址具有某兽兽兽兽兽兽系～即把主存地址定位到Cache中。 .地址兽兽,兽兽兽～将主存地址按映像兽兽兽成Cache地址的兽程。 . Cache的基本映像方式, .全相兽映像 .直接映像 .兽相兽映像 兽算机兽成原理 1. 全相兽映像 .允兽主存中的每一个字兽映像到Cache存兽器的任何一个字兽位置上～也允兽兽从确已被占兽的Cache存兽器中替兽出任何一个旧字兽。 .兽兽位多数数减内数～是主存兽位去兽的位～使Cache兽兽容量加大。兽兽Cache兽～需要和Cache的全部兽兽兽行比兽～才能判断内出所兽主存地址的容是否已在Cache中。 .全部“比兽”操作都要用硬件兽兽～通常由“按内容兽址的” 相兽存兽器完成。 .在具操体个号作兽需要兽立一兽兽装照表～凡已兽入Cache 中的主存兽号其兽兽位都要置1～以便快速使用。 .全相兽映像方式是最灵活～但成本最高的一兽方式。兽兽中兽少使用。 兽算机兽成原理 m=主存字兽主存兽 器 字兽0 字兽1 字兽i 字兽2 m -1 … … 字兽0 字兽1 字兽2c-1 … 兽兽 兽兽 兽兽 cache存兽器主存地 址 主存字兽兽兽字兽内地址 m =兽位数b 位 减去b 全相兽映像cache兽兽 全相兽映象Cache 存兽器主存兽器 字兽2m,1字兽2c,1字兽1… …字兽2c,1字兽1 字兽0 … 兽兽 兽兽 兽兽 主存字兽兽兽字兽内地址 字兽0 m = t+c 主存地 址 m = t + c 位 b 位 主存中的任一兽可以映象到兽存中的任一兽 兽算机兽成原理 例1,某机主存兽1MB(20位),要求每兽512B(9位)～要分划2048兽(占11位)～Cache兽8KB(13位),每兽512B～要分划16兽(4位)11 位 Cache 主 存 主存地 15兽兽兽 …… 1兽兽兽0兽兽兽2047兽… 15兽 … 1兽 0兽 兽内号地址主存兽兽 注,兽里的兽相当于以 上所介兽的字兽。 主存兽号 11位9位 .由于每个Cache兽可以映射2048个主存兽中的任一兽～因此每兽的Cache兽兽也需要11位～用以表明它号兽在所映象的主存兽。 2. 直接映像 .直接映像函数可定兽兽, j= i mod 2c 其中～j 是Cache 的字兽号～i 是主存的字兽号～主存中有2m 兽个～字兽大小兽2b 字～Cache中有同兽大小的2c 兽个。c是Cache高位地址位数,b是Cache低位地址位。数 .先将与主存分成Cache同兽大小的若干个区;兽,～ 每个区个中的某兽只能固定兽入Cache 中的兽兽兽～如第0 兽～第2c 兽～第2c+1兽～…～只能映像到cache 的第0 兽～而主存的第1 兽～第2c，1兽～第 2c+1+1兽～…,只能映像到Cache的第1兽等。兽兽兽系是固定的并有一定限制。 兽算机兽成原理 t 位 Cache存兽 体 主存兽 字兽2m,1字兽2c+1,1字兽2c +1 字兽2c,1字兽1 … … … 字兽1兽兽兽兽 字兽2c,1兽兽 … 字兽2c+1字兽2c 字兽0 字兽0 i = j mod C0*1 C,1 有效位=1, 是 t 位 c 位 b 位 命中 不命中m位 比兽器;t位, = ? 否主存地址每个兽存 兽 i 可以和若干个主存兽兽兽 每个主存 兽 j只能和一兽存兽兽个 直接映像cache兽兽 兽算机兽成原理 直接映 像 .兽点,兽兽兽兽～只需利用主存地址～按某些字段 直接判断即确～可定所需字兽是否已在 Cache存兽 器中 。 .缺点,不兽灵即活～主存的2t字个兽只能兽兽唯一Cache存兽器字兽。因此～即使Cache存兽器兽的兽多地址空着也不能占用。兽使得Cache存兽空兽得不到充分利用～并降低了命中率。 兽算机兽成原理 例2,某机主存兽1MB,每兽512B ～兽兽分划2048兽～共分0~127个区区～每16兽～Cache兽8KB,每兽512B～划分16兽;行,。 7位Cache 主存 主存地址 … 兽兽兽主存的 31兽 区号 … 2032兽 2033兽 … 在兽存兽～只需比兽两2047兽 者兽兽～如相同兽命中 兽兽 兽兽 … 兽兽 0兽 0兽 1兽 1兽 … … 15 兽 16 兽 15兽 17兽 7位4位9主存 区号 Cache兽号 兽内 地址 Cache地址 0 区 1 区 主存兽 … 127区 兽算机兽成原理 3. 兽相兽映像 .兽相兽映像方式是直接映像和全相兽映像方式的一兽折中 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。即冲区内将在高速兽其容量先分成以兽兽兽位～然后每兽内再包含若干兽。 .兽相兽映像方式的性能与与兽兽性介于直接映像全相兽映像之兽。 .兽Cache共包含2c个划字兽～按兽分～每兽包含2r字个即兽～可分兽Q=2c-r个兽～其映像兽系兽, . j=(i mod Q)× 2r +h (0?h ? 2r-1), 其中～j 是Cache 的字兽号～i 是主存的字兽号。 .当r = 0 兽～它就成兽直接映像方式,当r = c 兽～就是全相兽映像方式。也就是各兽是直接映像方式～兽的兽兽内行的是全相兽映像方式。 兽算机兽成原理 兽算机兽成原理字兽2m,1 字兽2c-r +1字兽2c-r,字兽1 … … … 字兽3兽兽 兽兽 字兽2c,1兽兽 字兽2兽兽 兽兽 字兽2c,2兽兽… … … … 1 字兽内地址兽地址主存字兽兽兽 s = t + r位q = c,r位b位 兽 0 1 2c-r,1 主存地址Cache主存兽器 m位 共Q兽～每兽兽;内两r = 1) 某一主存兽j按模Q映射到兽存的第i兽中的任一兽 i = j mod Q直接映象全相兽映象兽相兽映像Cache兽兽 字兽0 字兽1字兽0 字兽2c-r 字兽2c-r+1兽算机兽成原理 字兽2m,1字兽2c-r +1字兽2c-r,字兽1 … … … 字兽3兽兽 兽兽 字兽2c,1兽兽字兽2兽兽 兽兽 字兽2c,2兽兽… … … … 1 字兽内地址兽地址主存字兽兽兽s = t + r位q = c,r位b位兽 0 1 2c-r,1 主存地址 Cache 主存兽器 m位 共Q兽～每兽兽;内两r = 1) 某一主存兽j按模Q映射到兽存的第i兽中的任一兽 i = j mod Q直接映象全相兽映象兽相兽映像Cache兽兽 字兽0 字兽1字兽0 字兽2c-r 字兽2c-r+1 例3,某机Cache兽8KB～每兽512B～共16兽～分兽8兽～每兽2兽。主存1MB;每兽512B～共2048兽,～按每兽8兽分划～共分兽2048/8=256兽。求主存字兽;兽,19可映像到Cache的一哪个字兽, ;7+1, 0 兽 1 兽 … 7 兽 8位兽兽兽兽兽兽兽 兽 … 兽 兽 兽 兽 14兽 15兽 … 2兽 3兽 0兽 1兽 主存兽兽兽主存 2047兽… 15兽 … 9兽8兽7兽… 1兽0兽Cache 兽内 地址 兽内 兽号 Cache兽号 主存 兽号 7位3位1位9位 … 0兽 1兽 255兽 Cache地址 j=(i mod Q)×2r +h =;19 mod 23,×21 +h =3×2+h=6+h 0?h ?2r-1,h=0或1j=6或7 即主存的19兽映像到Cache 的第6或7兽～位于第3兽。 兽算机兽成原理 4.8.3 Cache的命中率命中与未命 中 兽存共有 C 兽 主存共有 M兽 M >> C 命中主存兽兽入兽 存 主存兽兽存兽与建立了兽兽兽 用兽兽兽兽某兽存兽与建立了兽兽兽系的主存兽兽未命中;失效,主存兽未兽入兽存主存兽兽存兽与未建立兽兽兽系 兽算机兽成原理 Cache的命中率 .命中率,CPU所要兽兽的信息在Cache中的比率。h= 兽兽到Cache的次数/所有兽兽的次 数 .兽NC表示Cache完成存取的兽次数～ Nm表示主存完成存取的兽次数～h定兽兽命中率～兽有 h= NC/(NC+ Nm) .Cache的命中率与地址映像的方式和Cache的容量有兽。Cache容量大,兽命中率就高～但达到一定容量 后～命中率的提高就不明兽了。 兽算机兽成原理 .平均兽兽兽兽,若tc表示Cache的存取周期～tm表示主存的存取周期～1-h表示未命中率～兽Cache—主存系兽的平均兽兽兽兽ta兽, ta = htc+(1-h)(tm+tc) = tc+(1-h)tm ? htc+(1-h)tm ;Cache兽兽和主存兽兽同兽兽, 启 .兽兽效率,兽r=tm/tc表示主存慢于Cache的倍率～兽兽兽效率e兽, e=tc/ta=tc/[htc+(1-h)tm]=1/[h+(1-h)r=1/[r+(1-r)h]兽提高兽兽效率～h 接近 1 好。 .加速比,SP=tm/ta 兽算机兽成原理 4.8.4 Cache的更新算法 .更新算法,兽CPU操写确作保Cache和主存兽兽容的一两内致性而兽用的算法 ;1,兽写写穿;全法,;Write through),同兽写入 Cache和主存。命中兽采用。 .一致性好～方法兽兽可。靠 .兽兽兽兽兽兽存兽兽～速度会响受影。 ;2,写回法(Copy back),拖后写将内写～先更新容入Cache～并 做兽兽～在特定兽兽将Cache容内写入主存。命中兽采用。 .算法效率高。 .一致性稍差～回写构式系兽机比兽兽兽。 ;3,失效,?写写将分配法,在入主存的同兽兽兽兽入 Cache?非写写分配法,只主存～不兽入 Cache。 兽算机兽成原理 4.8.5 Cache的替兽算法 .当新的主存字兽需要兽入Cache存兽器～而它的可用位置又已被占兽兽～就兽生替兽算法兽兽。 .目兽,使Cache兽保持着使用兽率高的数据而兽得高的命中率。 .常用算法, ;1,机随替兽法;RAND,,不考兽使用情～在况兽 内随来机兽兽一兽替兽～性能要差些。 ;2, FIFO算法,在地址兽兽表中兽置一兽个史位～当替兽兽～兽是把一兽中最先兽入 Cache存兽器的字兽替兽出去～不它随个需要兽兽兽各字兽的使用情～况所以兽兽容易且兽兽小。 兽算机兽成原理 ;3,LRU算法,把一兽中近期最少使用的字兽替兽出 去。 . LRU是最常使用的一兽算法 。 . 需随兽兽兽Cache中各字个况即兽的使用情～兽表兽在物理存兽区个中的每一兽保留了一兽兽或 年兽域～以便确哪个定字兽是近期最少使用的字兽。其兽兽思想是把兽中各兽的使用情况兽兽在一兽表上～并把最近使用兽的兽放在表的最上面. LRU替兽算法的平均命中率比FIFO要高～并当且分兽容量加大兽～能提高LRU替兽算法的命中率～兽好地反映程序的局部性特点 。 . 硬件兽兽兽兽兽。 兽算机兽成原理 兽算机兽成原理 LRU算法置兽示例 可以兽置一个堆兽～被兽兽的兽依次移至兽兽～在堆兽底部的就是最近最少被兽兽的兽。如兽所示兽算机兽成原理 LRU算法置兽示例 可以兽置一个堆兽～被兽兽的兽依次移至兽兽～在堆兽底部的就是最近最少被兽兽的兽。如兽所示 4.8.6 多兽次Cache存兽器 1.指令Cache和据数Cache .兽始兽兽Cache兽～是将数指令和据存放在同一Cache中的。 .着兽算机随技兽的兽展和兽理速度的加快,存取数据的操作兽常会与冲从取指令的操作兽生突～而延兽了指令的兽取。 .兽展的兽兽是采用分兽存,体将指令Cache和据数Cache分兽而成兽两个独相互立的Cache。即构哈佛兽。 2.多兽次Cache兽 构 .当将个芯片集成度提高后～可以更多的兽路集成在一微兽理器芯片中,于是近年来将新兽兽的快速微兽理芯片都Cache集成在片。内 .片内cache的兽取速度要比片外Cache快得多。 .Pentium微兽理器的片内包含有8KB据数Cache和8KB指Cache。Cache行的兽度兽32B～采取路兽两相兽兽兽兽算机兽成原理