前言

 

 

前面两篇文章介绍了计算机硬件是如何工作的。而从这一章开始将逐渐的转到软件上面来。我们还有内存这一个很重要的部分没有介绍。这一章不仅仅介绍内存的工作原理,还会介绍内存的编址、内存数据存放。逐渐从硬件过渡到软件上来。为后面介绍程序运行打下基础。

 

 

 

1. 内存工作原理

 

 

CPU和内存是计算机中最重要的两个组件,前面已经知道了CPU是如何工作的,上一篇也介绍了内存采用的DRAM的存储原理。CPU工作需要知道指令或数据的内存地址,那么这样一个地址是如何和内存这样一个硬件联系起来的呢?现在就看看内存到的是怎么工作的。

 

 

1.1 DRAM芯片结构

上图是DRAM芯片一个单元的结构图。一个单元被分为了N个超单元(可以叫做cell),每个单元由M个DRAM单元组成。我们知道一个DRAM单元可以存放1bit数据, 所以描述一个DRAM芯片可以存储N*M位数据。上图就是一个有16个超单元,每个单元8位的存储模块,我们可以称为16*8bit 的DRAM芯片。而超单元(2,1)我们可以通过如矩阵的方式访问,比如 data = DRAM[2.1] 。这样每个超单元都能有唯一的地址,这也是内存地址的基础。

 

每个超单元的信息通过地址线和数据线传输查找和传输数据。如上图有2根地址线和8根数据线连接到存储控制器(注意这里的存储控制器和前面讲的北桥的内存控制器不是一回事),存储控制器电路一次可以传送M位数据到DRAM芯片或从DRAM传出M位数据。为了读取或写入【i,j】超单元的数据,存储控制器需要通过地址线传入行地址i 和列地址j。这里我们把行地址称为RAS(Row Access Strobe)请求, 列地址称为(Column Access Strobe)请求。

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