第一章 存储器管理
4.1 存储器的层次结构—存储器应容量大,便宜,速度跟上处理器
4.1.1 多级存储器结构
通常有三层,细分为六层,如图4-1,
越往上,速度越快,容量越小,价格越贵;
寄存器和主存又称可执行存储器,
进程可直接用指令访问,辅存只能用I/O访问;
4.1.2 主存储器与寄存器
1.主存储器---内存,保存进程运行时的程序和数据;CPU与外围设备交换的信息一般也依托于主存储器地址空间;为缓和访存速度远低于CPU执行指令的速度,在计算机系统中引入了寄存器和高速缓存;
2.寄存器---与CPU协调工作,用于加速存储器的访问速度,如用寄存器存放操作数,或用地址寄存器加快地址转换速度等;
4.1.3 高速缓存和磁盘缓存
1.高速缓存---根据程序执行的局部性原理将主存中一些经常访问的信息程序、数据、指令等存放在高速缓存中,减少访问主存储器的次数,可大幅度提高程序执行速度;
2.磁盘缓存---将频繁使用的一部分磁盘数据和信息,暂时存放在磁盘缓存中,可减少访问磁盘的次数;它依托于固定磁盘,提供对主存储器存储空间的扩充,即利用主存中的存储空间,来暂存从磁盘中读/写入的信息;
4.2 程序的装入和链接
多道程序运行,需先创建进程;而创建进程第一步是将程序和数据装入内存;将源程序变为可在内存中执行的程序,通常都要经过以下几个步骤：
编译---若干个目标模块；
链接---链接目标模块和库函数,形成装入模块；
装入---将装入模块装入内存;
图 4-2 对用户程序的处理步骤 寄存器高速缓存主存磁盘缓存磁盘可移动存储介质CPU寄存器主存辅存库链接程序装入模块装入程序编译程序产生的目标模块第一步第二步第三步内存…4.2.1 程序的装入——无需连接的单目标模块装入理解装入方式
1. 绝对装入方式Absolute Loading Mode ---只适用单道程序环境
如果知道程序的内存位置,编译将产生绝对地址的目标代码,按照绝对地址将程序和数据装入内存;由于程序的逻辑地址与实际内存地址完全相同,故不须对程序和数据的地址进行修改;
存储器系统（6116）
第4章存储器系统
引⼊：电⼦计算机是20世纪⼈类最伟⼤的发明之⼀。随着计算机的⼴泛应⽤，⼈类社会⽣活的各个⽅⾯都发⽣了巨⼤的变化。特别是微型计算机技术和⽹络技术的⾼速发展，计算机逐渐⾛进了⼈们的家庭，正改变着⼈们的⽣活⽅式。计算机逐渐成为⼈们⽣活和⼯作不可缺少的⼯具，掌握计算机的使⽤也成为⼈们必不可少的技能。
本章知识要点：1）存储器的分类和三层体系结构
2）RAM、ROM芯⽚的结构、⼯作原理
3）存储器的扩展⽅法
4）⾼速缓冲存储器技术
5）虚拟存储器技术
6）存储保护
4.1 存储器概述
4.1.1 存储器的分类
在计算机的组成结构中，有⼀个很重要的部分，就是存储器。存储器是⼀种记忆部件，是⽤来存储程序和数据的，对于计算机来说，有了存储器，才有记忆功能，才能保证正常⼯作。
存储器的种类很多，常⽤的分类⽅法有以下⼏种。
⼀、按其⽤途分
（1）内存储器
内存储器⼜叫内存，是主存储器。⽤来存储当前正在使⽤的或经常使⽤的程序和数据。CPU可以对他直接访问，存取速度较快。
（2）外存储器
外存储器⼜叫外存，是辅助存储器。外存通常是磁性介质或光盘，像硬盘，软盘，磁带，CD等，能长期保存信息，并且不依赖于电来保存信息，但是由机械部件带动，速度与CPU相⽐就显得慢的多。外存的特点是容量⼤，所存的信息既可以修改也可以保存。存取速度较慢，要⽤专⽤的设备来管理。
计算机⼯作时，⼀般由内存ROM中的引导程序启动程序，再从外存中读取系
统程序和应⽤程序，送到内存的RAM中，程序运⾏的中间结果放在RAM中,（内存不够是也可以放在外存中）程序的最终结果存⼊外部存储器。
⼆、按存储介质分
（1）半导体存储器
早期的半导体存储器，普遍采⽤典型的晶体管触发器和⼀些选择电路构成的存储单元。现代半导体存储器多为⽤⼤规模集成电路⼯艺制成的⼀定容量的芯⽚，再由若⼲芯⽚组成⼤容量的存储器。半导体存储器⼜分为双极型半导体存储器和MOS 型半导体存储器。
（2）磁表⾯存储器
单片机简答题汇总 精品文档
收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 1．何谓单片机？单片机与一般微型计算机相比，具有哪些特点？
答：单片机是在一块集成电路上把CPU、存储器、定时器/计数器及多种形式的I/O接口集成在一起而构成的微型计算机。它与通用微型计算机相比，具有如下特点：（1）单片机的程序存储器和数据存储器是分工的，前者为ROM，后者为RAM；（2） 采用面向控制的指令系统，控制功能强；（3） 多样化的I/O接口，多功能的I/O引脚；（4） 产品系列齐全，功能扩展性强；（5） 功能是通用的，像一般微处理机那样可广泛地应用在各个方面。
2.8051单片机存储器的组织结构是怎样的？
答：8051存储器包括程序存储器和数据存储器，从逻辑结构上看，可以分为三个不同的空间：（1）
64KB的程序存储器地址空间：0000H~FFFFH，其中0000H~0FFFH为片内4KB的ROM地址空间，1000H~FFFFH为外部ROM地址空间；（2） 256B的内部数据存储器地址空间，00H~FFH，分为两大部分，其中00H~7FH（共128B单元）为内部静态RAM的地址空间，80H~FFH为特殊功能寄存器的地址空间，21个特殊功能寄存器离散地分布在这个区域；（3） 64KB的外部数据存储器地址空间：0000H~FFFFH，包括扩展I/O地址空间。
3．片内数据存储器分为哪几个性质和用途不同的区域？
答：8051内部128B的数据RAM区，包括有工作寄存器组区、可直接位寻址区和数据缓冲区。各区域的特性如下：
（1） 00H~1FH为工作寄存器组区，共分4组，每组占用8个RAM字节单元，每个单元作为一个工作寄存器，每组的8个单元分别定义为8个工作寄存器R0~R7。当前工作寄存器组的选择是由程序状态字PSW的RS1、RS0两位来确定。如果实际应用中并不需要使用工作寄存器或不需要使用4组工作寄存器，不使用的工作寄存器组的区域仍然可作为一般数据缓冲区使用，用直接寻址或用Ri的寄存器间接寻址来访问。（2） 20H~2FH为可位寻址区域，这16个字节的每一位都有一个地址，编址为00H~7FH。当然，位寻址区也可以用作字节寻址的一般数据缓冲区使用。（3）30H~7FH为堆栈、数据缓冲区。
《计算机原理》教案
课 题 4.3 8088系统的存储器 课时 授课日期
教学目标 1、了解8088系统的存储器的结构
2、了解存储器的扩展技术及CACHE的结构思想
教学
重、难点 重点：8088系统的存储器的结构
难点：物理地址与逻辑地址的关系及换算
教、学具 多媒体计算机、高清电视及VGA信号线
预习要求
1． ROM的特点
2． 与CPU的连接
主备人 副备人 班级
教师活动内容、方式 学生活动方式、内容
复习
1．ROM按功能和工艺上的分类是怎么样的？
2．CPU与存储器如何连接的？
引入
前面我们介绍了存储器，那么具体的8088系统的存储器是怎样的结构，如何分配的呢？
新授
4.3 8088系统的存储器
1．存储器的组织
8088系统是一个准十六位系统，它只有八根数据线，它一次只能访问一个字节，所以，8088系统的1MB空间是一个线性的单一存储体，它与总线之间的连接方式如书本图所示。
教师活动内容、方式 学生活动方式、内容
2．存储器分段
➢ 8088是16位机，他的所有的寄存器都是16位的。所以，它的访问最大存储空间是216=64KB。但8088有20根地址线，可以寻址的空间是220=1MB。
➢ 在8088中采用了把存储器分段的办法，用一个寄存器——段地址寄存器来存放段地址。
➢ 8088系统将存储器分为若干逻辑段，每一个逻辑段都是64KB，可以用16位地址寻址
3．存储器堆栈
➢ 堆栈是以“后进先出”方式工作的一个存储区。
➢ 8088的堆栈操作是在存储器中实现的。
➢ 8088中的堆栈段寄存器SS存放段地址，堆栈指针寄存器SP存放当前的栈顶。
➢ 在系统中可以有若干个堆栈，每一个堆栈的最大空间可以是64KB，刚好是一个逻辑段的空间。
➢ 不管系统有多少个堆栈，当前只能有一个是正在使用的，称为现行堆栈。
➢ 特别要指出的是SS存放的不是栈底，而是段地址（段基址）。如图4.18（a）所示。SS中存放的是段地址，SP中存放的是最大偏移地址。
