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計算機操作系統 --- 內存

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本篇為學習筆記

概述

本篇主要是MOOC 中袁春風老師計算機基礎課程中關於內存課程的總結,本篇以課件為主要內容介紹關於內存的基本知識。總體內容目錄:

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課程內容

存儲器基本概念

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回顧程序執行過程,重要的環節就是 :取指,取數,存數。這幾個主要的對應的內存操作的讀寫。

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幾個基本術語需要記一下,字節編址就是第一張圖一樣,每一個地址一個字節。

存儲器分類,註意隨機存取存儲器RAM,讀寫時間不和位置相關。

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主存的基本結構

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可以看到CPU 與主存之間主要連接三根線 : 數據線 , 地址線, 控制線

每個地址對應一個字節。

內存儲器的分類和應用,簡單的分類,RAM 中的 SRAM 用作Cache , DRAM 用作主存儲器 ; 只讀存儲器 ROM 用作 BLOS

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內存與外存的關系

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主存的性能指標

主存按字節編址,性能指標主要是存取時間和存儲周期。

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時間和存儲容量單位,存儲容量是後面的2 的幾次方,前面的是存儲容量10 的幾次方 。 技術分享圖片

以1M寬帶為例,按照換算公式換算一下:1Mb/s=1024*1024b/s=1024Kb/s=1024/8KB/s=128KB/s

理論上:2M(即2Mb/s)寬帶理論速率是:256KB/s,實際速率大約為150~240KB/s;(其原因是受用戶計算機性能、網絡設備質量、資源使用情況、網絡高峰期、網站服務能力、線路衰耗,信號衰減等多因素的影響而造成的)。

4M(即4Mb/s)的寬帶理論速率是:512KB/s,實際速率大約為200~440KB/s 。(出處:百度百科)

半導體存儲器組織

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SDRAM 和 DRAM 的重要區別。

主存模塊的連接與讀寫操作

理解內存的讀取過程,可以通過以下的例子來理解 :

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註意的是上圖每個chip中有多個位平平面,例如我們選中的第0行,第0列,上圖例子共16 個chip ,我們返回的數據就只是每個chip第0行第0列的那8位數據,共返回64位數據,而返回的行就是行緩沖,使用的儲存是 SRAM . 下圖是一行被選中的情況,綠色的塊是需要返回的數據,還有相同的15 個chip ,綠色格數據有重疊的8個平面。

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再來看另外一個例子。

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這稱作交叉編址,為的是同時讀寫所有芯片。

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宏觀讀寫內存操作

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可以看到行緩沖和實際讀取的數據。下面是兩條指令涉及內存操作的過程。

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總結

  • 解內存種類和區別,知道 SRAM 和 DRAM
  • 內存讀取和寫入的過程,行緩沖 (行緩沖和內存相關性)

參考資料

  • MOOC 袁春風老師課程

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