‘壹’ 什么是指计算机一次能并行存取
随着计算机应用领域的不断扩大，处理的信息量越来越多，并且现代计算机的I/O设备也在不断增加，因此，提高访存的速度已经成为了迫不及待的任务。于是就出现了并行存储器。
在介绍并行存储器之前，先来介绍一个概念：
**存储器的带宽：表示单位时间内存储器存取的信息量，可用字/秒或者位/秒表示。是衡量数据传输率的重要技术指标。**存储器的带宽是决定了以存储器为中心的机器获得信息的速度。可以通过下面的几种方式提高：
1.缩短存取周期
2.增加存储字长
3.增加存储体
双口RAM
为了提高CPU访问存储体的速度，可以采用双端口的存储器，多模块存储器等技术，它们同属于并行技术。前者为空间并行，后者为时间并行。
多模块存储器
我们还可以从时间上并行并行存取。我们知道CUP的速度要比存储器要快，如果我们同时从存储器中取出几条指令，那么我们就可以充分利用CPU资源，提高运行效率。
多体并行存储器
由多体模块构成，每个模块都有相同的容量和存取速度，有独立的读写控制电路，地址寄存器和数据寄存器。
多体并行存储器分为高位交叉编址和低位交叉编址两种。
高位交叉编址
当程序按体内地址顺序存放，即一个体存满之后，再存入下一个体时，这种方式称为顺序存储，
低位交叉编址
对应于高位交叉编址，低位交叉编址指的是将程序连续存放在相邻体中，又称交叉存储。
访存冲突
但是低位交叉存储可能导致访存冲突，当访存地址在相邻的四次访存中，出现在同一存储块内，就会发生访存冲突。
两种并行存储器的访问时间
设存储器的模块数为n，存取周期为T，总线传输周期为i，当采用流水线方式存取的时候，：
若采用高位交叉编址，那么连续读取n个字节所需的时间t1为： t1 = nT
若采用低位交叉编址，那么连续读取n个字节所需的时间t2为：t2 = T +(n - 1 )i
存储器的交叉模块数 m >= T/i
‘贰’ 多体交叉存储器
地址顺序存放（一个体存满后，再存入下一个体），故又有顺序存储之称。高位地址可表示体号，低位地址为体内地址。
高位地址：又称片选地址
串行工作：并没有提高访问速度，一个一个访问，读m个字仍需 m个周期时间
设存储周期为 T ，总线传送周期为 t ，交叉模数为m。
1、一个4体并行低位交叉存储器，每个模块的容量是64K×32位，存取周期为200ns，在以下说法中，（ ）是正确的。
A. 在200ns内，存储器能向CPU提供256位二进制信息
B. 在200ns内，存储器能向CPU提供128位二进制信息
C. 在50ns内，每个模块能向CPU提供32位二进制信息
D. 都不对
解：对CPU来说，它可以在一个存取周期内连续访问4个模块，32位×4=128位。本题答案为B
2、采用4体并行低位交叉存储器，每个模块的容量是32K×16位，存取周期为400ns，在以下说法中， 是正确的。
A. 在0.1µs内，存储器能向CPU提供 2 6 位二进制信息
B. 在0.1µs内，存储器能向CPU提供 1 6 位二进制信息
C. 在0.4µs内，存储器能向CPU提供 2 6 位二进制信息
D. 都不对
解：400ns=0.4µs，16位×4=64位= 2 6 位。本题答案为C
3、多体并行方式有两种，其中高位交叉编址的多体存储器中，程序 ① 存放，而低位交叉编址的多体存储器中，程序 ② 。
解：本题答案为：① 按体内地址顺序 ② 连续存放在相邻体中。
采用多体交叉存储器时，主要由地址的低位部分来选择各个存储体。
采用多体交叉存储器时，当连续访问的存储单元位于不同的存储体时可获得较高的存取速度。
有M个存储体的低位交叉编址的多体存储器是采用模M编址方式
4、为了通过交叉访问提高存储系的访问速率，必须满足
5、一个4体低位交叉的存储器，假设存取周期为T，CPU每隔1/4存取周期启动一个存储体，试问依次访问64个字需多少个存取周期？
答：
本题中，只有访问第一个字需一个存取周期，从第二个字开始，每隔1/4存取周期即可访问一个字，因此，依次访问64个字需：
存取周期个数 =(64-1)×(1/4)T+T =（63/4+1）T =15.75+1 =16.75T
‘叁’ 计算机组成原理(三)存储系统
辅存中的数据要调入主存后才能被CPU访问
按存储介质，存储器可分为磁表面存储器（磁盘、磁带)、磁心存储器半导体存储器（MOS型存储器、双极型存储器）和光存储器（光盘)。
随机存取存储器（RAM）：读写任何一个存储单元所需时间都相同，与存储单元所在的物理位置无关，如内存条等
顺序存取存储器（SAM）：读写一个存储单元所需时间取决于存储单元所在的物理位置，如磁盘等
直接存取存储器（DAM）：既有随机存取特性，也有顺序存取特性。先直接选取信息所在区域，然后按顺序方式存取。如硬盘等
相联存储器，即可以按内容访问的存储器（CAM）可以按照内容检索到存储位置进行读写，“快表”就是一种相联存储器
读写存储器—即可读、也可写（如：磁盘、内存、Cache）
只读存储器—只能读，不能写（如：实体音乐专辑通常采用CD-ROM，实体电影采用蓝光光盘，BIOS通常写在ROM中）
断电后，存储信息消失的存储器——易失性存储器（主存、Cache）
断电后，存储信息依然保持的存储器——非易失性存储器（磁盘、光盘）
信息读出后，原存储信息被破坏——破坏性读出（如DRAM芯片，读出数据后要进行重写）
信息读出后，原存储信息不被破坏——非破坏性读出（如SRAM芯片、磁盘、光盘）
存储器芯片的基本电路如下
封装后如下图所示
图中的每条线都会对应一个金属引脚，另外还有供电引脚、接地引脚，故可以由此求引脚数目
n位地址对应2 n 个存储单元
假如有8k×8位的存储芯片，即
现代计算机通常按字节编址，即每个字节对应一个地址
但也支持按字节寻址、按字寻址、按半字寻址、按双字寻址
(Dynamic Random Access Memory，DRAM)即动态RAM，使用栅极电容存储信息
(Static Random Access Memory，SRAM)即静态RAM，使用双稳态触发器存储信息
DRAM用于主存、SRAM用于Cache，两者都属于易失性存储器
简单模型下需要有 根选通线，而行列地址下仅需 根选通线
ROM芯片具有非易失性，断电后数据不会丢失
主板上的BIOS芯片（ROM），存储了“自举装入程序”，负责引导装入操作系统（开机）。逻辑上，主存由 辅存RAM+ROM组成，且二者常统一编址
位扩展的连接方式是将多个存储芯片的地址端、片选端和读写控制端相应并联，数据端分别引出。
字扩展是指增加存储器中字的数量，而位数不变。字扩展将芯片的地址线、数据线、读写控制线相应并联，而由片选信号来区分各芯片的地址范围。
实际上，存储器往往需要同时扩充字和位。字位同时扩展是指既增加存储字的数量，又增加存储字长。
两个端口对同一主存操作有以下4种情况：
当出现(3)(4)时，置“忙”信号为0，由判断逻辑决定暂时关闭一个端口（即被延时），未被关闭的端口正常访问，被关闭的端口延长一个很短的时间段后再访问。
多体并行存储器由多体模块组成。每个模块都有相同的容量和存取速度，各模块都有独立的读写控制电路、地址寄存器和数据寄存器。它们既能并行工作，又能交义工作。多体并行存储器分为高位交叉编址（顺序方式)和低位交叉编址（交叉方式)两种.
①高位交叉编址
②低位交叉编址
采用“流水线”的方式并行存取（宏观上并行，微观上串行）,连续取n个存储字耗时可缩短为
宏观上，一个存储周期内，m体交叉存储器可以提供的数据量为单个模块的m倍。存取周期为T，存取时间/总线传输周期为r，为了使流水线不间断，应保证模块数
单体多字系统的特点是存储器中只有一个存储体，每个存储单元存储m个字，总线宽度也为m个字。一次并行读出m个字，地址必须顺序排列并处于同一存储单元。
缺点：每次只能同时取m个字，不能单独取其中某个字；指令和数据在主存内必须是连续存放的
为便于Cache 和主存之间交换信息，Cache 和主存都被划分为相等的块，Cache 块又称Cache 行，每块由若干字节组成。块的长度称为块长(Cache 行长)。由于Cache 的容量远小于主存的容盘，所以Cache中的块数要远少于主存中的块数，它仅保存主存中最活跃的若干块的副本。因此 Cache 按照某种策略，预测CPU在未来一段时间内欲访存的数据，将其装入Cache.
将某些主存块复制到Cache中，缓和CPU与主存之间的速度矛盾
CPU欲访问的信息已在Cache中的比率称为命中率H。先访问Cache，若Cache未命中再访问主存，系统的平均访问时间t 为
同时访问Cache和主存，若Cache命中则立即停止访问主存系统的平均访问时间t 为
空间局部性：在最近的未来要用到的信息(指令和数据)，很可能与现在正在使用的信息在存储空间上是邻近的
时间局部性：在最近的未来要用到的信息，很可能是现在正在使用的信息
基于局部性原理，不难想到，可以把CPU目前访问的地址“周围”的部分数据放到Cache中
直接映射方式不需要考虑替换算法，仅全相联映射和组相联映射需要考虑
①随机算法(RAND):若Cache已满，则随机选择一块替换。实现简单，但完全没考虑局部性原理，命中率低，实际效果很不稳定
②先进先出算法(FIFO):若Cache已满，则替换最先被调入Cache的块。实现简单，依然没考虑局部性原理
③近期最少使用算法(LRU):为每一个Cache块设置一个“计数器”，用于记录每个Cache块已经有多久没被访问了。当Cache满后替换“计数器”最大的.基于“局部性原理”，LRU算法的实际运行效果优秀，Cache命中率高。
④最不经常使用算法(LFU):为每一个Cache块设置一个“计数器”，用于记录每个Cache块被访问过几次。当Cache满后替换“计数器”最小的.并没有很好地遵循局部性原理，因此实际运行效果不如LRU
现代计算机常采用多级Cache，各级Cache之间常采用“全写法+非写分配法”；Cache-主存之间常采用“写回法+写分配法”
写回法(write-back)：当CPU对Cache写命中时，只修改Cache的内容，而不立即写入主存，只有当此块被换出时才写回主存。减少了访存次数，但存在数据不一致的隐患。
全写法(写直通法，write-through)：当CPU对Cache写命中时，必须把数据同时写入Cache和主存，一般使用写缓冲(write buffer)。使用写缓冲，CPU写的速度很快，若写操作不频繁，则效果很好。若写操作很频繁，可能会因为写缓冲饱和而发生阻塞访存次数增加，速度变慢，但更能保证数据一致性
写分配法(write-allocate)：当CPU对Cache写不命中时，把主存中的块调入Cache，在Cache中修改。通常搭配写回法使用。
非写分配法(not-write-allocate)：当CPU对Cache写不命中时只写入主存，不调入Cache。搭配全写法使用。
页式存储系统：一个程序(进程)在逻辑上被分为若干个大小相等的“页面”， “页面”大小与“块”的大小相同 。每个页面可以离散地放入不同的主存块中。CPU执行的机器指令中，使用的是“逻辑地址”，因此需要通“页表”将逻辑地址转为物理地址。页表的作用：记录了每个逻辑页面存放在哪个主存块中
逻辑地址（虚地址）：程序员视角看到的地址
物理地址（实地址）：实际在主存中的地址
快表是一种“相联存储器”，可以按内容寻访，表中存储的是页表项的副本；Cache中存储的是主存块的副本
地址映射表中每一行都有对应的标记项
主存-辅存：实现虚拟存储系统，解决了主存容量不够的问题
Cache-主存：解决了主存与CPU速度不匹配的问题
‘肆’ 存储器是按位编址,还是按字节编址,还是按字编址呢
存储器在 操作系统 或者软件开发中。都是按字节编址的，因此，我们一般称内存为“字节数组”
‘伍’ 想问一下计算机的内存和外存的编址单位是不是一样，各是什么
计算机的内存和外存的编址单位是不一样。
计算机内存和外存的编址方式有按字和按字节编址两种方式。按字节寻址，指的是存储空间的最小编址单位是字节。
按字编址，总存储容量是确定的，字地址和字节地址所需的代码数是不同的。由于地址单元大（zd1 word=32bit=4b），按字地址编码的数目较少，而按字节地址编码的数目较多，因为代码单元小（1 word section=1b=8bit）。
(5)多体并行存储器编址是按字编址吗扩展阅读：
计算机的存储器分为内部存储器和外部存储器。很可能遇到这样的情况：用电脑写文件时，突然断电，新写的文字没有及时保存。再次打开计算机时，将找不到未保存的文本。
这是因为未保存的文本暂时存储在内存中。一旦断电数据就会丢失。如果文件被保存，数据将被传送到硬盘，也就是说将被存储在外部存储器中，因此在断电的情况下，数据不会丢失。
‘陆’ “计算机的内存是按字节来进行编址的”这句话是什么意思内存指的是什么
“计算机的内存是按字节来进行编址的”这句话意思是：内存是按字节编址，每个地址的存储单元可以存放8bit的数据。内存就是主存。它是与CPU进行沟通的桥梁。按字节编址的意思。
内存(Memory)也被称为内存储器和主存储器，其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。
只要计算机在运行中，CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算，当运算完成后CPU再将结果传送出来，内存的运行也决定了计算机的稳定运行。 内存是由内存芯片、电路板、金手指等部分组成的。
(6)多体并行存储器编址是按字编址吗扩展阅读
内存一般采用半导体存储单元，包括随机存储器（RAM），只读存储器（ROM），以及高速缓存（CACHE）。只不过因为RAM是其中最重要的存储器。（synchronous）SDRAM同步动态随机存取存储器：SDRAM为168脚，这是目前PENTIUM及以上机型使用的内存。
SDRAM将CPU与RAM通过一个相同的时钟锁在一起，使CPU和RAM能够共享一个时钟周期，以相同的速度同步工作，每一个时钟脉冲的上升沿便开始传递数据，速度比EDO内存提高50%。DDR RAM ：SDRAM的更新换代产品，他允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿传输数据，这样不需要提高时钟的频率就能加倍提高SDRAM的速度。
‘柒’ 微型计算机内存储器是按什么进行编址
计算机处理信息的方式是二进制,微机内存按字节编址。
按字编址：是指存储空间的最小编址单位是字，总的存储器容量是一定的，按字编址和按字节编址所需要的编码数量是不同的，按字编址由于编址单位比较大（1字=32bit=4B），从而编码较少，而按字节编址由于编码单位较小（1字节=1B=8bit），从而编码较多。
‘捌’ 内存 内存 微型计算机的内存储器是按什么编址的啊
微型计算机内存储器是按字节编址