Bài giảng Cấu trúc máy tính - Chương 4: Tổ chức bộ nhớ của PC

Chương 4
Tổ chức bộ nhớ của 
PC
Nội dung chính của chương
 Các kiểu bộ nhớ vật lý trong PC
 Nâng cấp và Cài đặt bộ nhớ
 DOS và Windows 9x quản lý bộ nhớ như thế 
nào?
Bộ nhớ vật lý
 Lưu trữ dữ liệu và các lệnh khi CPU làm việc
 Hai loại:
• ROM
• Không mất dữ liệu khi tắt PC
• Là các chip được cắm vào các đế cắm hoặc được hàn chết cứng vào 
bo mạch
• RAM
• Mất dữ liệu khi tắt PC
• Là các thẻ SIMMs, DIMMs hoặc RIMMs được cắm vào các khe 
cắm thích hợp trên bo mạch hệ thống (DRAM)
ROM trên bo mạch hệ thống
 Các chip nhớ chứa chương trình (ROM BIOS)
 Có thể là EPROM (erasable programmable 
ROM) hoặc EEPROM (electrically erasable 
programmable ROM), đó là các chip có thể 
xoá để nạp lại
 EPROM xoá bằng tia cực tím
 EEPROM xoá bằng xung điện
ROM trên bo mạch hệ thống chứa BIOS hệ thống
RAM trên bo mạch hệ thống
 Đóng vai trò bộ nhớ chính
 Đóng vai trò bộ nhớ đệm (cache)
 Phân biệt hai loại RAM:
• Bộ nhớ chính:Dynamic RAM (DRAM): RAM động
• Cần phải được làm tươi thường xuyên bởi bộ điều khiển
• Thường được thực hiện bằng SIMM, DIMM hoặc RIMM
• Bộ nhớ cache: Static RAM (SRAM): RAM tĩnh
DRAM
SRAM
So sánh SRAM và DRAM
Static RAM
 Tốc độ truy cập nhanh hơn DRAM do không tốn thời 
gian làm tươi:
• Các chip SRAM được xây dựng trên cơ sở tích hợp các 
transistor
• Các chip DRAM được xây dựng trên cơ sở tích hợp các tụ 
do vậy cần phải thường xuyên được nạp lại (làm tươi)
 Đắt hơn DRAM do vậy các máy tính có xu hướng sử 
dụng SRAM ít hơn DRAM nhằm giảm giá thành
SRAM được sử dụng để làm Cache các kiểu: 
L1, L2, L3
Vai trò của Cache
Các kiểu SRAM
 Synchronous SRAM
 Burst SRAM
 Pipelined burst SRAM
 Asynchronous SRAM
Dynamic RAM
 Thường được thực hiện bằng SIMMs, DIMMs 
hoặc RIMM
 Đặc điểm khác nhau giữa chúng:
• Độ rộng của đường dẫn dữ liệu
• Cách trao đổi dữ liệu với Bus hệ thống
Nhận dạng RIMM, DIMM và SIMM
Tổng kết về DRAM
continued
Tổng kết về DRAM 
Công nghệ SIMM
 Đánh giá theo tốc độ truy cập đo bằng nanô 
giây (ns) 
 Công nghệ EDO hoặc FPM
Công nghệ DIMM
 Đánh giá theo tốc độ và dung lượng
 Công nghệ BEDO hoặc synchronous DRAM 
(SDRAM)
 Các biến thể của SDRAM
• Regular SDRAM
• DDR SDRAM (SDRAM II)
• SyncLink (SLDRAM)
Công nghệ DIMM
Công nghệ RIMM
 Có độ rộng của đường dẫn dữ liệu bé hơn 
SIMM và DIMM để tăng tốc độ truyền dẫn
 Dữ liệu đến từ Bus hệ thống một cách tuần tự 
với từng module RIMM
RIMM phải được cài vào tất cả các khe cắm trên bo mạch hệ thống
Nâng cấp bộ nhớ
 Dùng đúng kiểu, kích cỡ, dung lượng và tốc độ 
mà bo mạch hệ thống hỗ trợ
 Tương thích với các module đã cài đặt
 Không vượt quá khả năng quản lý của CPU mà 
bo mạch hệ thống hỗ trợ
Dung lượng tối đa mà bo mạch hệ thống hỗ trợ
Ví dụ dùng RIMM
Cài đặt SIMM
Cài đặt DIMM
Cài đặt DIMM
Các loại bộ nhớ đều được gán địa chỉ
 Cả ROM và RAM đều được OS gán địa chỉ 
trong quá trình PC khởi động
 Còn gọi là ánh xạ bộ nhớ (Lập bản đồ bộ nhớ)
 Ví dụ về Bản đồ của bộ nhớ của một PC như 
sau:
Bản đồ 
bộ nhớ 
của PC
Bản đồ bộ nhớ của PC
 Bộ nhớ của PC về mặt logic bao gồm:
• Bộ nhớ qui ước: 640K đầu tiên
• Bộ nhớ trên: Từ 640K đến 1024K
• Bộ nhớ mở rộng: Trên 1024K
• 64K đầu tiên được gọi là “high memory area” (HMA)
Bản đồ bộ nhớ của PC
Bản đồ bộ nhớ trên
Các tiện ích quản lý bộ nhớ của DOS
 Himem.sys
• Trình điều khiển cho bộ nhớ trên giới hạn 1 MB
• Cho phép DOS truy cập đến các địa chỉ trên giới 
hạn 1 MB
 Emm386.exe
• Chứa phần mềm cho phép nạp các trình điều khiển 
thiết bị và các chương trình khác vào bộ nhớ trên
Sử dụng Himem.sys
trong Config.sys
Sử dụng Emm386.exe
Tạo và sử dụng các khối nhớ ở bộ nhớ trên
Tóm tắt chương
 DOS và Windows quản lý bộ nhớ như thế nào: Bộ 
nhớ qui ước, bộ nhớ trên, bộ nhớ mở rộng
 Bộ nhớ của PC 
• Phân biệt các loại bộ nhớ vật lý khác nhau: ROM, RAM 
các kiểu
• RAM thường được thực hiện bằng các module (SIMMs, 
DIMMs hoặc RIMMs)
 Việc nâng cấp bộ nhớ RAM có thể cải thiện được tính 
năng của toàn hệ thống