学习笔记 2021-03-09 计算机组成原理 存储器（一）

主存储器

MAR和MDR是制作在CPU芯片内的，不是在主存里。

寻址（重点）

按字节寻址的范围：2^{地址线数量}
按字寻址的范围的求法：首先要看机器字长，机器字长/8=字数（？），字节寻址的范围/字数=按字寻址的范围。

存储容量

存储容量=存储单元个数x存储字长=存储单元个数x存储字长/8
（按后面公式计算的话单位是b）

存储速度

存储时间也称为访问时间，指启动一次存储器到完成操作所需的全部时间。
存储周期指存储器连续两次独立操作所需的最小间隔时间。通常存取周期大于存储时间。

存储器带宽

表示单位时间内存储器存储的信息量，用字/秒或者字节/秒或者位/秒表示。

半导体存储芯片基本结构

包括译码驱动，存储矩阵，读写电路，数据线，片选线，地址线，读写控制线。
译码驱动方式通常使用重合法。（类似横纵坐标吧）

随机存取储存器（RAM）

静态RAM

用触发器原理，需要6个MOS管，信息读出后仍保持原状，因此不需要再生。但是断电的时候存储信息会丢失。
要注意读写周期时序！（书上79，80页）
不管是读操作还是写操作，地址线上的地址一直都是不变的。

动态RAM

动态RAM依靠电容来寄存信息，因此即使电源不掉电，信息也会自动消失，这就需要对存储单元进行再生（刷新）。
动态RAM的时序（85页）
动态RAM的刷新方式：

1. 集中刷新：把所有的储存单元集中时间刷新，会有死时间。
2. 分散刷新：每读/写完一次就刷新一次，虽然没有死时间，但是存取周期也变长了。
3. 异步刷新：把刷新时间间隔均分到每一行，在均分的最后时间段刷新，可以提高系统效率。

只读存储器（ROM）

这部分应该没什么很重要的知识点，刷题库遇到了再说。

存储器与CPU的连接（好像是重点）

位扩展：增加存储字长
字扩展：增加存储器字的数量（片选信号）
要看地址空间分配，多少位有变化就连多少根线，注意一定要连访存控制信号MREQ。书里用的74138，但正常对于程序员来说应该不用太了解硬件芯片吧……？（遇到再说）

存储器校验

汉明码

在2ⁿ位置设置校验码，然后xxx1，xx1x,x1xx,1xxx这样分组，校验码奇偶可以自己定，检验出来如果有错的根据重合判定出哪位是错的。

提高访存速度

单体多字

只有连续存放的数据和指令才能用这个，别的情况不行。

多体并行

感觉就是之前那个扩展存储容量，片选信号的方法？
高位交叉编址只能提高容量，不能提升带宽，很容易一个体很忙，别的体都很闲。
低位交叉编址比较好，可以提升带宽的。存取周期=模块数x总线传输周期。连续读取n个字所需时间=存取周期+（n-1）总线传输周期。