计算机操作系统 --- 内存

   本篇为学习笔记

概述

         本篇主要是MOOC 中袁春风老师计算机基础课程中关于内存课程的总结,本篇以课件为主要内容介绍关于内存的基本知识。总体内容目录:

目录

课程内容

存储器基本概念

回顾

           回顾程序执行过程,重要的环节就是 :取指,取数,存数。这几个主要的对应的内存操作的读写。

基本术语

        几个基本术语需要记一下,字节编址就是第一张图一样,每一个地址一个字节。

        存储器分类,注意随机存取存储器RAM,读写时间不和位置相关。

存储器分类

主存的基本结构

主存结构

        可以看到CPU 与主存之间主要连接三根线  :  数据线 , 地址线, 控制线

        每个地址对应一个字节。

        内存储器的分类和应用,简单的分类,RAM 中的 SRAM 用作Cache , DRAM 用作主存储器 ; 只读存储器 ROM 用作 BLOS

        内存分类和应用

            内存与外存的关系

主外存

主存的性能指标

          主存按字节编址,性能指标主要是存取时间和存储周期。

主存的主要性能指标

        时间和存储容量单位,存储容量是后面的2 的几次方,前面的是存储容量10 的几次方 。 时间容量单位

以1M宽带为例,按照换算公式换算一下:1Mb/s=1024*1024b/s=1024Kb/s=1024/8KB/s=128KB/s

理论上:2M(即2Mb/s)宽带理论速率是:256KB/s,实际速率大约为150~240KB/s;(其原因是受用户计算机性能、网络设备质量、资源使用情况、网络高峰期、网站服务能力、线路衰耗,信号衰减等多因素的影响而造成的)。

4M(即4Mb/s)的宽带理论速率是:512KB/s,实际速率大约为200~440KB/s 。(出处:百度百科)

半导体存储器组织

SRAM

DRAM

            SDRAM 和 DRAM 的重要区别。

主存模块的连接与读写操作

       理解内存的读取过程,可以通过以下的例子来理解 :

内存条模块举例1

        注意的是上图每个chip中有多个位平平面,例如我们选中的第0行,第0列,上图例子共16 个chip ,我们返回的数据就只是每个chip第0行第0列的那8位数据,共返回64位数据,而返回的行就是行缓冲,使用的储存是 SRAM . 下图是一行被选中的情况,绿色的块是需要返回的数据,还有相同的15 个chip ,绿色格数据有重叠的8个平面。

 一个chip

        再来看另外一个例子。

128MB内存读取

128M举例二

        这称作交叉编址,为的是同时读写所有芯片。

DRAM存储器

宏观读写内存操作

读写1

读写2

     

          可以看到行缓冲和实际读取的数据。下面是两条指令涉及内存操作的过程。

指令1

指令2

总结

  •    解内存种类和区别,知道 SRAM 和 DRAM
  •    内存读取和写入的过程,行缓冲 (行缓冲和内存相关性)

参考资料

  • MOOC 袁春风老师课程

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