存储系统课件.ppt

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1、第4章存储系统存储系统的组织随机读写存储器只读存储器和闪速存储器堆栈高速缓冲存储器（Cache）虚拟存储器存储保护计算机存储单位它们之间的关系是：位bit(比特)(BinaryDigits)：存放一位二进制数，即0或1，最小的存储单位。字节byte：8个二进制位为一个字节(B)，最常用的单位。1KB(Kilobyte千字节)=1024B，1MB(Megabyte兆字节简称“兆”)=1024KB，1GB(Gigabyte吉字节又称“千兆”)=1024MB，1TB(Trillionbyte万亿字节太字节)=1

2、024GB，其中1024=2^10(2的10次方)，1PB（Petabyte千万亿字节拍字节）=1024TB，1EB（Exabyte百亿亿字节艾字节）=1024PB，1ZB(Zettabyte十万亿亿字节泽字节)=1024EB,1YB(Yottabyte一亿亿亿字节尧字节)=1024ZB,1BB(Brontobyte一千亿亿亿字节)=1024YB.4-1存储系统的组织存储系统的层次结构存储器的分类4-1-1存储系统的层次结构三层次存储系统Cache主存辅存4-1-2存储器的分类根据存储材料的性能及使用方法

3、不同，存储器件有各种不同的分类法。按存储介质分。作为存储介质的基本要求，必须有两个明显区别的物理状态，分别用来表示二进制的代码0和1。另一方面，存储器的存取速度又取决于这种物理状态的改变速度。目前使用的存储介质主要是半导体器件和磁性材料。用半导体器件组成的存储器称为半导体存储器。用磁性材料做成的存储器称为磁表面存储器，如磁盘存储器和磁带存储器。按存取方式分。如果存储器中任何存储单元的内容都能被随机存取，而且存取时间和存储单元的物理位置无关，这种存储器称为随机存储器。半导体存储器是随机存储器。如果存储器只能

4、按某种顺序来存取，也就是说存取时间和存储单元的物理位置有关，这种存储器称为顺序存储器。如磁带存储器就是顺序存储器，它的存取周期较长。磁盘存储器是半顺序存储器。4-1-2存储器的分类按存储器的读写功能分。有些半导体存储器存储的内容是固定不变的，即只能读出而不能写入，因此这种半导体存储器称为只读存储器（ROM）。既能读出又能写入的半导体存储器。称为随机读写存储器（RAM）。按信息的可保存性分。断电后信息立即消失的存储器，称为非永久记忆的存储器。断电后仍能保存信息的存储器，称为永久性记忆的存储器。磁性材料做成的

5、存储器是永久性存储器，半导体读写存储器RAM是非永久性存储器。按在计算机系统中的作用分。根据存储器在计算机系统中所起的作用，可分为主存储器、辅助存储器、高速缓冲存储器、控制存储器等。4-2随机读写存储器静态存储器（SRAM）动态存储器（DRAM）主存储器的组织高性能主存储器4-2-1静态存储器（SRAM）基本存储单元SRAM存储器的组成SRAM存储器芯片实例静态存储器静态存储器依靠双稳态触发器的两个稳定状态保存信息。每个双稳态电路存储一位二进制代码0或1，一块存储芯片上包含许多个这样的双稳态电路。双稳态电

6、路是有源器件，需要电源才能工作，只要电源正常，就能长期稳定的保存信息，所以称为静态存储器。如果断电，信息将会丢失，属于挥发性存储器，或称易失性。1.基本存储单元我们将存储一位二进制信息（0或1）的电路单元，称为一个物理存储单元（与编址单元有别），在本节中就简称为存储单元。如图所示，是一种N沟道增强型MOS（金属－氧化物－半导体）静态存储器的存储单元的线路。它由六管组成。T1与T3是一个反相器，其中T3是负载管。T2和T4是另一个反相器，其中T4是负载管。两反相器是交叉耦合连接的，它们组成一个双稳态触发器。

7、T5和T6是两个控制门管，由字线Z控制他们的通断。当字线加高电平时，T5和T6导通，通过一对位线W和W，使双稳态电路与读/写电路连接，可对其进行写入或读出。当字线为低电平时，T5和T6都断开，双稳态电路与位线W、脱离，依靠自身的交叉反馈保持原状态（所存信息）不变。定义：若T1导通而T2截止，存入信息为0。若T1截止而T2导通，存入信息为1。1.基本存储单元NMOS六管静态存储单元2.SRAM存储器的组成一个SRAM存储器由存储体、读写电路、地址译码电路和控制电路等组成，其框如图所示。2.SRAM存储器的组

8、成SRAM存储器结构框图2.SRAM存储器的组成存储体地址译码器地址译码器有两种方式：一种是单译码方式，适用于小容量存储器；另一种是双译码方式，适用于大容量存储器。驱动器I/O电路片选与读/写控制电路输出驱动电路双译码存储器结构3.SRAM存储器芯片实例内部结构2114逻辑结构框图3.SRAM存储器芯片实例引脚Intel2114芯片引脚及功能3.SRAM存储器芯片实例读/写时序3.SRAM存储器芯片实例3.SRAM存储器芯片实