Tài liệu : 04-Memory

MEMORY
Chứa mã chương trình và dữ liệu để CPU xử lý và chính mối quan hệ này tạo nên phần cơ bản cho hiệu năng hoạt dộng của máy tính.
Tốc độ CPU càng cao ? các phần mềm phải phức tạp để tận dụng năng lực xử lý ? lượng bộ nhớ lớn và nhanh hơn ? các loại RAM ngày càng phát triển : từ bộ nhớ cache, FPM (fast page mode), EDO (Extended Data Output), Video Ram, SDRam (Synchrnous RAM), Flash BIOS, RDRam, DDRam .
Những khái cơ bản về bộ nhớ
Tổ chức của bộ nhớ : đều là 1 dãy các ô nhớ được tổ chức thành Row và Columm.
Mỗi hàng là 1 địa chỉ trên một IC nhớ. Có thể có đến 1 triệu địa chỉ hoặc hơn.
Các cột thì tượng trưng cho các bit dữ liệu có trên mỗi hàng (2n bit).
Giao điểm của hàng và cột là 1 bit nhớ riêng lẻ (cell).
Các đường tín hiệu của bộ nhớ
IC nhớ liên lạc với thế giới bên ngoài thông qua 3 đường dây :
Đường địa chỉ.
Đường dữ liệu
Đường điều khiển
Địa chỉ bộ nhớ là 1 dạng nhị phân và mạch chuyển đổi trong IC nhớ sẽ chuyển đổi số nhị phân đó thành tín hiệu cụ thể.
Các đường dữ liệu đưa các giá trị nhị phân đó đến các địa chỉ được chỉ định.
Các đường điều khiển thì dùng để điều hành IC nhớ.

Các đường tín hiệu của bộ nhớ
Đường tín hiệu R/W chỉ rõ data đang được đọc ra hay ghi vào địa chỉ được chỉ định.
Đường tín hiệu CS (Chip Select) khiến một IC nhớ được kích hoạt hay không kích hoạt.
Một số loại bộ nhớ cần đòi hỏi thêm tín hiệu bổ sung như RAS(Row Address Select); CAS (Columm Address Select) để refresh.
Các cấu trúc và các kiểu IC nhớ.
DIP (Dual In-line Packge).
SIP (Single In-line Package) : ít dùng vì không tìm được phụ tùng thay thế.
SOJ (Small-Out-line "J" Lead)
TSOP (Thin Small-Outline Package) : Giống SOJ nhưng thân IC mảnh ? sử dụng trong những máy laptop, PCMCIA.
Cách tổ chức bộ nhớ trong hệ thống máy tính.
Bộ nhớ quy ước (Conventional Memory)
Là 640KB bộ nhớ truyền thống được giới hạn của DOS (DOS Memory Area) - 10000h - 9FFFFh.
Các PC đời đầu chỉ sử dụng được 1MB bộ nhớ (real mode momery hay base memory).
Trong phần BS : phải có những phần bộ nhớ dành riêng cho chức năng hệ thống cơ bản : mã chương trình BIOS, bộ nhớ hiển thị, các vectơ ngắt.
Phần 640K dưới cùng có thể được dùng để nạp và chạy các ứng dụng.
PC ban đầu chỉ cung cấp 512KB.
Cách tổ chức bộ nhớ trong hệ thống máy tính.
Bộ nhớ mở rộng (Extended Memory)
Kỹ thuật định địa chỉ theo chế độ bảo vệ (protect mode) có thể định địa chỉ tới 16MB và với các CPU thế hệ sau có thể định đia chỉ lên đến 4GB.
Phải có phần mềm quản lý bộ nhớ mở rộng và phải được nạp trước để máy tính có khả năng truy cập bộ nhớ mở rộng.
Từ DOS 5.0 , Microsoft cung cấp tiện ích quản lý bộ nhớ mở rộng là Himem.sys
DOS không thể dùng được bộ nhớ mở rộng.
Cách tổ chức bộ nhớ trong hệ thống máy tính.
Bộ nhớ bành trướng (Expanded Memory)
Là kỹ thuật thông dụng để khắc phục giới hạn 640KB ở chế độ thực.
Bộ nhớ bành trướng cũng xử dụng những chip RAM vật lý trong máy nhưng khác với bộ nhớ mở rộng ở cách sử dụng bộ nhớ vật lý đó.
Chương trình quản lý bộ nhớ bành trướng là EMM386.EXE cho phép dùng bộ nhớ mở rộng để giả lập bộ nhớ bành trướng.
Cách tổ chức bộ nhớ trong hệ thống máy tính.
Vùng nhớ trên (Upper Memory Area)
Vùng 384KB bên trên của bộ nhớ Real-mode không thể dùng được DOS vì nó dành riêng để xử lý những đòi hỏi về bộ nhớ hệ thống máy tính.
Được gọi là High Dos Memory Range hoặc Upper Memery Area (UMA).
Những CPU đời sau (i386 và i486) đều có thể ánh xạ bộ nhớ mở rộng vào vùng 384KB này.
Các chương trình DOS không dùng được nó (do không l/lạc được) nhưng có thể nạp và chạy các chương trình thường trú vào nó.
Lợi điểm sẽ làm cho vùng 640KB sẽ được trống nhiều hơn.
Cách tổ chức bộ nhớ trong hệ thống máy tính.
Vùng nhớ cao (High Memory Area)
Với các CPU có yểm trợ bộ nhớ mở rộng thì chúng có thể truy cập khoảng 1 segment (64KB) bộ nhớ mở rộng bên trên vùng real mode.
Giống như vùng UMA, 64KB không liên lạc với vùng 640KB nên DOS không thể dùng các vùng nhớ này để nạp các ứng dụng DOS, nhưng có thể nạp các device driver và các chương trình thường trú ? vùng 640KB sẽ trống nhiều hơn.