CPU是如何发起对存储器的访问请求的?

访问存储器的请求是由CPU发生的,以下是对CPU如何访问存储器的详细解释:

CPU是如何发起对存储器的访问请求的?

一、总线结构与功能

1、总线分类

地址总线(Address Bus):用于传递内存或I/O设备的物理地址。

数据总线(Data Bus):用于传输数据,其宽度决定了一次能传输多少位数据。

控制总线(Control Bus):用于传输控制信号,如读/写操作的控制信号。

2、总线周期

T1状态:输出存储器地址或I/O地址。

T2状态:输出控制信号。

T3和Tw状态:总线操作持续,并检测READY以决定是否延长时序。

T4状态:完成数据传送。

二、存取周期与存储周期

1、存取周期

包含存取时间和恢复时间。

CPU是如何发起对存储器的访问请求的?

存取时间指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间。

恢复时间指读写操作之后,用来恢复内部状态的时间。

2、存储周期

两次独立访问存储器操作之间的最小间隔。

一个总线周期等价于1/4个存取周期或等于存取周期。

三、CPU访问存储器的过程

1、地址输出

CPU通过地址总线输出目标内存单元的物理地址。

2、控制信号

CPU通过控制总线发送读/写命令,通知存储设备进行相应的操作。

3、数据传输

在读取操作中,数据通过数据总线从存储设备传输到CPU。

CPU是如何发起对存储器的访问请求的?

在写入操作中,数据通过数据总线从CPU传输到存储设备。

4、DMA机制

DMA(Direct Memory Access)允许外设和内存之间直接传输数据,无需CPU干预。

DMA控制器在外设和内存之间建立直接通道,自动管理数据的读取和写入。

四、相关问题与解答

问题1:什么是虚拟存储器?它的主要功能是什么?

答:虚拟存储器是一种存储管理技术,它通过将辅助存储器(如磁盘)当作主存来使用,从而扩大程序可访问的存储空间,其主要功能是扩大存储容量,并能进行自动管理。

问题2:为什么需要设置高速缓冲存储器(Cache)?

答:高速缓冲存储器(Cache)的主要功能是提高存储速度,由于CPU的速度比内存和硬盘快得多,设置Cache可以弥补CPU与内存之间速度上的差异,从而提高系统的整体运行速度,Cache保存的是主存信息的活跃块的副本,基于程序访问的局部性原理。

各位小伙伴们,我刚刚为大家分享了有关“访问存储器的请求是由cpu发生的”的知识,希望对你们有所帮助。如果您还有其他相关问题需要解决,欢迎随时提出哦!

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