Для достаточно быстрых компьютеров (например, на основе intel-80386 с тактовой частотой более 25 мгц или intel-80486) необходимо обеспечить быстрый доступ к оперативной памяти, иначе микропроцессор будет простаивать и быстродействие компьютера уменьшится. Для этого такие компьютеры могут оснащаться кэш-памятью, т.е. "сверхоперативной" памятью относительно небольшого объема (обычно от 64 до 256 кбайт), в которой хранятся наиболее часто используемые участки оперативной памяти. Кэш-память располагается "между" микропроцессором и оперативной памятью, и при обращении микропроцессора к памяти сначала производится поиск нужных данных в кэш-памяти. Поскольку время доступа к кэш-памяти в несколько раз меньше, чем к обычной памяти, а в большинстве случаев необходимые микропроцессору данные содержаться в кэш-памяти, среднее время доступа к памяти уменьшается. Для компьютеров на основе intel-80386dx или 80486sx размер кэш-памяти в 64 кбайт является удовлетворительным, 128 кбайт - вполне достаточным. Компьютеры на основе intel-80486dx и dx2 обычно оснащаются кэш-памятью емкостью 256 кбайт.
Адресация памяти процессором.
Микропроцессору i80x86 в процессе своей работы постоянно приходится адресовать адресное пространство своей памяти. Остановимся подробнее на этом процессе.
Основная проблема сложности адресации в том что двоичное слово(стандартный размер адресных регистров процессора) способно адресовать лишь 64Кб а в распоряжении процессора в 16 раз больше памяти, т. е. 1Мб.
Разработчики процессора нашли оригинальное решение проблеме.
Решили записывать каждый адрес не 2-мя а 4-мя байтами. Эти 4 байта разделяются на 2 слова(по 2 байта). Первое слово содержит абсолютный адрес а второе – относительное смещение.
Теперь конкретнее. Абсолютный адрес, записанный в первом слове, это есть реальный адрес разделённый на 16. То есть первое слово адресует одну из кратных 16 часть памяти, называемую параграфом. Т. о. Абсолютное значение адреса это содержимое первого слова, умноженное на 16.
Относительный адрес представляет собой смещение относительно абсолютного адреса до реально адресуемой ячейки.
Вывод: реальный искомый адрес это сумма относительного смещения(второго слова) и умноженного на 16 абсолютного(первого слова).
Именно этим способом адресуется первый 1Мб ячеек памяти.
Способ адресации "верхней" памяти принципиально не отличается и был частично рассмотрен в предыдущих главах.
ОЗУ ПЭВМ IBM PC: взгляд со стороны.
Память представляет собой модули(платы с контактами) с несколькими микросхемами. Эти модули вставляются в слоты – разъёмы на материнской плате компьютера. Модули памяти бывают нескольких видов. Рассмотрим наиболее часто встречающиеся виды.
По типу микросхем память подразделяют на 2 вида:
SIMM(single in-line memory module) –наиболее часто используемый тип;
DIMM(dual in-line memory module) – наиболее быстродействующий но и наиболее дорогой тип.
По стабильности :
DRAM(dinamic RAM) – динамическая, наиболее часто используемая, наиболее дешёвая, но есть и недостаток: записанные данные из-за емкостной структуры памяти хранятся считанные доли секунды и поэтому память нуждается в периодической регенерации, что понижает удобство и скорость доступа к подобной памяти;
SRAM(static RAM) – статическая, лишена недостатков DRAM, из-за этого значительно дороже, используется в устройствах с критической скоростью доступа, в Кэш-памяти.
Список используемой литературы:
I. П. Нортон. "Персональный компьютер фирмы IBM и ОС MS-DOS", М., 1991 г.
II. П. Нортон. "Программно-аппаратная организация персонального компьютера IBM PC", М., 1991 г.
III. В. Э. Фигурнов, "IBM PC для пользователя", М., 1997 г.