計算機組成原理第三章課件

3.1存儲器概述3.2隨機讀寫存儲器3.3只讀存儲器和閃速存儲器

3.4高速存儲器3.5cache存儲器

3.6虛擬存儲器3.7存儲保護

第3章存儲系統(tǒng)3.1存儲器概述存儲器的兩大功能：1、存儲（寫入Write）2、取出（讀出Read）三項基本要求：1、大容量 2、高速度3、低成本3.1存儲器概述概念1、基本存儲單元：存儲一位（bit）二進制代碼的存儲元件稱為基本存儲單元（或存儲元）2、存儲單元：主存中最小可編址的單位，是CPU對主存可訪問操作的最小單位。3、存儲器：多個存儲單元按一定規(guī)則組成一個整體。3.1.1存儲器的分類1.按存儲介質(zhì)分類2.按存取方式分類3.按存儲器的讀寫功能分類4.按信息的可保存性分類5.按在計算機系統(tǒng)中的作用分類3.1.1存儲器分類半導體存儲器：用半導體器件組成的存儲器磁表面存儲器：用磁性材料做成的存儲器★按存儲介質(zhì)分

★按存儲方式分

隨機存儲器：任何存儲單元的內(nèi)容都能被隨機存取，且存取時間和存儲單元的物理位置無關(guān)順序存儲器：只能按某種順序來存取，存取時間和存儲單元的物理位置有關(guān)★按存儲器的讀寫功能分：ROM，RAM

★按信息的可保存性分：非永久記憶，永久記憶

★按在計算機系統(tǒng)中的作用分：

主存、輔存、高速緩存、控制存儲器3.1.2存儲器的分級結(jié)構(gòu)示意圖虛擬存儲器寄存器微處理器內(nèi)部的存儲單元高速緩存（Cache）完全用硬件實現(xiàn)主存儲器的速度提高主存儲器存放當前運行程序和數(shù)據(jù)，采用半導體存儲器構(gòu)成輔助存儲器磁記錄或光記錄方式磁盤或光盤形式存放可讀可寫或只讀內(nèi)容以外設方式連接和訪問3.1.3主存儲器的技術(shù)指標存儲容量主存存儲容量：以字節(jié)B（Byte）為基本單位半導體存儲器芯片：以位b（Bit）為基本單位存儲容量以210＝1024規(guī)律表達KB，MB，GB和TB廠商常以103＝1000規(guī)律表達KB，MB，GB和TB存取時間（訪問時間）發(fā)出讀/寫命令到數(shù)據(jù)傳輸操作完成所經(jīng)歷的時間存取周期兩次存儲器訪問所允許的最小時間間隔存取周期大于等于存取時間存儲器帶寬（數(shù)據(jù)傳輸速率）單位時間里存儲器所存取的信息量3.2隨機讀寫存儲器SRAM（靜態(tài)RAM：StaticRAM）以觸發(fā)器為基本存儲單元不需要額外的刷新電路速度快，但集成度低，功耗和價格較高DRAM（動態(tài)RAM：DynamicRAM）以單個MOS管為基本存儲單元要不斷進行刷新（Refresh）操作集成度高、價格低、功耗小，但速度較SRAM慢3.2.1SRAM存儲器6個開關(guān)管組成一個存儲元，存儲一位信息N(=1/4/8/16/32)個存儲元組成一個存儲單元存儲器芯片的大量存儲單元構(gòu)成存儲體存儲器芯片結(jié)構(gòu)：

存儲單元數(shù)×每個存儲單元的數(shù)據(jù)位數(shù) ＝2M×N＝芯片的存儲容量M＝芯片地址線的個數(shù)N＝數(shù)據(jù)線的個數(shù)舉例存儲結(jié)構(gòu)2K×816K位存儲容量11個地址引腳8個數(shù)據(jù)引腳SRAM的控制信號片選（CS*或CE*）片選有效，才可以對芯片進行讀/寫操作無效時，數(shù)據(jù)引腳呈現(xiàn)高阻狀態(tài)，并可降低功耗讀控制（OE*）芯片被選中有效，數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)引腳對應存儲器讀MEMR*寫控制（WE*）芯片被選中的前提下，若有效，將數(shù)據(jù)寫入對應存儲器寫MEMW*SRAM2114靜態(tài)MOS存儲器基本存儲元—6管靜態(tài)MOS存儲元A、電路圖：由兩個MOS反相器交叉耦合而成的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。BAT5T4T3T1T2T6BS0VBS1讀/寫“0”讀/寫“1”位/讀出線位/讀出線字線6管MOS存儲電路讀/寫“0”BAT2T5T4T0T1I/OI/OT7T6T3BS0VBS1讀/寫“1”位/讀出線位/讀出線Y選擇線X選擇線6管雙向選擇MOS存儲電路基本存儲元—6管雙向選擇MOS存儲元 在縱向一列上的6管存儲元共用一對Y選擇控制管T6、T7，這樣存儲體管子增加不多，但是雙向地址譯碼選擇，因為對Ｙ選擇線選中的一列只是一對控制管接通，只有X選擇線也被選中，該位才被重合選中。靜態(tài)MOS存儲器基本存儲元—6管靜態(tài)MOS存儲元B、存儲元的工作原理①寫操作。在字線上加一個正電壓的字脈沖，使T2、T3管導通。若要寫“0”，無論該位存儲元電路原存何種狀態(tài)，只需使寫“0”的位線BS0電壓降為地電位（加負電壓的位脈沖），經(jīng)導通的Ｔ2管，迫使節(jié)點Ａ的電位等于地電位，就能使Ｔ1管截止而Ｔ0管導通。寫入1，只需使寫1的位線BS1降為地電位，經(jīng)導通的T3管傳給節(jié)點Ｂ，迫使T0管截止而T1管導通。 寫入過程是字線上的字脈沖和位線上的位脈沖相重合的操作過程。靜態(tài)MOS存儲器基本存儲元—6管靜態(tài)MOS存儲元B、存儲元的工作原理②讀操作。 只需字線上加高電位的字脈沖，使T2、T3管導通，把節(jié)點A、B分別連到位線。若該位存儲電路原存“0”，節(jié)點Ａ是低電位，經(jīng)一外加負載而接在位線ＢＳ0上的外加電源，就會產(chǎn)生一個流入BS0線的小電流（流向節(jié)點Ａ經(jīng)T0導通管入地）。“0”位線上BS0就從平時的高電位Ｖ下降一個很小的電壓，經(jīng)差動放大器檢測出“０”信號。 若該位原存“1”，就會在“1”位線BS1中流入電流，在BS1位線上產(chǎn)生電壓降，經(jīng)差動放大器檢測出讀“1”信號。 讀出過程中，位線變成了讀出線。讀取信息不影響觸發(fā)器原來狀態(tài)，故讀出是非破壞性的讀出。③若字線不加正脈沖，說明此存儲元沒有選中，T2，T3管截止，A、B結(jié)點與位／讀出線隔離，存儲元存儲并保存原存信息。靜態(tài)MOS存儲器RAM結(jié)構(gòu)與地址譯碼—字結(jié)構(gòu)或單譯碼方式（1）結(jié)構(gòu)：(A)存儲容量Ｍ=Ｗ行×b列；(B)陣列的每一行對應一個字，有一根公用的字選擇線Ｗ；(C)每一列對應字線中的一位，有兩根公用的位線BS0與BS1。(D)存儲器的地址不分組，只用一組地址譯碼器。（2）字結(jié)構(gòu)是2度存儲器：只需使用具有兩個功能端的基本存儲電路：字線和位線（3）優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，速度快：適用于小容量M（4）缺點：外圍電路多、成本昂貴，結(jié)構(gòu)不合理結(jié)構(gòu)。靜態(tài)MOS存儲器地址寫選通b7讀出寫入讀選通A3A2A1A0字線W15W1W0BS1BS0字結(jié)構(gòu)或單譯碼方式的RAM16選1地址譯碼器FFFFFFFFFFFFFFFFFF讀寫電路讀寫電路讀寫電路……：：b1讀出寫入b0讀出寫入靜態(tài)MOS存儲器RAM結(jié)構(gòu)與地址譯碼—位結(jié)構(gòu)或雙譯碼方式（1）

結(jié)構(gòu)：(A)容量：N（字）×b（位）的RAM，把每個字的同一位組織在一個存儲片上，每片是N×1；再把b片并列連接，組成一個N×b的存儲體，就構(gòu)成一個位結(jié)構(gòu)的存儲器。(B)在每一個N×1存儲片中，字數(shù)Ｎ被當作基本存儲電路的個數(shù)。若把N＝２n個基本存儲電路排列成Nx行與Ny列的存儲陣列，把CPU送來的n位選擇地址按行和列兩個方向劃分成nx和ny兩組，經(jīng)行和列方向譯碼器，分別選擇驅(qū)動行線Ｘ與列線Ｙ。 (C)采用雙譯碼結(jié)構(gòu)，可以減少選擇線的數(shù)目。（2）優(yōu)：驅(qū)動電路節(jié)省，結(jié)構(gòu)合理，適用于大容量存儲器。靜態(tài)MOS存儲器Y1Y64X64X1A5A4A3A2A1A0位結(jié)構(gòu)雙譯碼方式的RAMX地址譯碼64,164,641,641,1I/OY地址譯碼A6A7A8A9A10A11靜態(tài)MOS存儲器用靜態(tài)MOS存儲片組成RAM位擴展法：例如：用8Ｋ×１的RAM存儲芯片，組成8K×8位的存儲器，按8位＝m×1的關(guān)系來確定位擴展所需要的芯片數(shù)。共需8片，每一芯片的數(shù)據(jù)線分別接到數(shù)據(jù)總線的相應位。字擴展法：字擴展：字向擴展而位數(shù)不變，將芯片的地址線、數(shù)據(jù)線、讀寫控制線并聯(lián)，而由片選信號來區(qū)分各片地址。例如：用16k×8位的芯片采用字擴展法組成64k×8位的存儲器：4個芯片。地址分配：地址總線低位地址A0－A13與各芯片的14位地址端相連，而高兩位的地址A14、A15經(jīng)2：4譯碼器和4個芯片的片選端CE相連。靜態(tài)MOS存儲器用靜態(tài)MOS存儲片組成RAM字位同時擴展法：一個存儲器的容量假定為M×N位，若使用l×k位的芯片（l＜M,k＜N）需要在字向和位向同時進行擴展。此時共需要（M／l）×（N／k）個存儲器芯片。其中，M／l表示把M×N的空間分成（M／l）個部分（稱為頁或區(qū)），每頁（N／k）個芯片。地址分配：（A）用log2l位表示低位地址：用來選擇訪問頁內(nèi)的l個字（B）

用log2（M／l）位表示高位地址：用來經(jīng)片選譯碼器產(chǎn)生片選信號。

CPU對存儲器進行讀/寫操作，首先由地址總線給出地址信號，然后要對存儲器發(fā)出讀操作或?qū)懖僮鞯目刂菩盘?，最后在?shù)據(jù)總線上進行信息交流。所以，存儲器與CPU之間，要完成:①地址線的連接；②數(shù)據(jù)線的連接；③控制線的連接。

存儲器芯片的容量是有限的,為了滿足實際存儲器的容量要求，需要對存儲器進行擴展。存儲器與CPU連接

8K×1位擴展組成的8K×8RAM87654328k×1中央處理器CPUA0A12D0::D7…位擴展法：只加長每個存儲單元的字長，而不增加存儲單元的數(shù)量演示

A15A14CPUA0A13

WED0~D72:4譯碼器CE16K×8WECE16K×8WECE16K×8WECE16K×8WE16K×8字擴展法組成64K×8RAM…11100100字擴展法：僅增加存儲單元的數(shù)量，而各單元的位數(shù)不變演示字位同時擴展：2114存儲芯片1K×4擴展成2K×8存儲器D4--D7D3--D0A0A1…A9WECPUA102114CSR/W2114CSR/W2114CSR/W2114CSR/W字位同時擴展法：既增加存儲單元的數(shù)量，也加長各單元的位數(shù)存儲器系統(tǒng)的存儲容量：M×N位使用芯片的存儲容量：L×K位(L≤M，K≤N)需要存儲器芯片個數(shù)：(M×N)/(L×K)[例]：利用2K×4位的存儲芯片，組成16K×8位的存儲器，共需要多少塊芯片？

[解]：（16K×8）/（2K×4）＝8×2＝16即：共需16塊芯片。(既需要位擴展，又需要字擴展）[又例]：利用1K×4位的存儲芯片，組成2K×8位的存儲器，共需要芯片數(shù)：（2K×8）/（1K×4）=2×2=4字、位同時擴展法:

計算機是一個有嚴格時序控制要求的機器。與CPU連接時,CPU的控制信號與存儲器的讀、寫周期之間的配合問題是非常重要的。

注意:讀出時間與讀周期是兩個不同的概念。

讀出時間：是指從CPU給出有效地址開始，到外部數(shù)據(jù)總線上穩(wěn)定地出現(xiàn)所讀出的數(shù)據(jù)信息所經(jīng)歷的時間。

讀周期時間：則是指對存儲片進行兩次連續(xù)讀操作時所必須間隔的時間。

顯然總有：讀周期≥讀出時間存儲器的讀、寫周期ACSDOUT地址有效地址失效片選失效數(shù)據(jù)有效數(shù)據(jù)穩(wěn)定高阻靜態(tài)RAM(2114)

讀時序tAtCOtOHAtOTDtRC片選有效讀周期

tRC

地址有效下一次地址有效讀時間

tA

地址有效數(shù)據(jù)穩(wěn)定tCO

片選有效數(shù)據(jù)穩(wěn)定tOTD

片選失效輸出高阻tOHA

地址失效后的數(shù)據(jù)維持時間ACSWEDOUTDIN靜態(tài)RAM(2114)寫

時序tWCtWtAWtDWtDHtWR寫周期

tWC

地址有效下一次地址有效寫時間

tW

寫命令WE

的有效時間tAW地址有效片選有效的滯后時間tWR片選失效下一次地址有效tDW數(shù)據(jù)穩(wěn)定

WE失效tDH

WE失效后的數(shù)據(jù)維持時間動態(tài)MOS存儲器4管動態(tài)M0S存儲元電路 在6管靜態(tài)存儲元電路中，信息是存于T0，T1管的柵極電容上，由負載管T4，T5經(jīng)外電源給T0，T1管柵極電容不斷地進行充電以補充電容電荷。維持原有信息所需要的電荷量。 由于MOS的柵極電阻很高，柵極電容經(jīng)柵漏（或柵源）極間的泄漏電流很小，在一定的時間內(nèi)（如2ms），存儲的信息電荷可以維持住。為了減少管子以提高集成度?？梢匀サ粞a充電荷的負載管和電源，變成4管動態(tài)存儲元：動態(tài)MOS存儲器預充預充VDCDCDVSVSVDDBT3C1C0T1T0T2ADBS1BS0字線選擇4管動態(tài)存儲電路動態(tài)MOS存儲器4管動態(tài)M0S存儲元電路①寫入操作：當寫入時，字選擇線加入高電平，打開T2、T3控制管，將BS0，BS1上的信息存儲在T0、T1管的柵極電容上。當T2、T3管截止時，靠T0、T1管柵極電容的存儲作用，在一定時間內(nèi)，（如2ms）可以保留所寫入的信息。②讀出操作：當讀出時，先給出預充信號，于是電源就向位線的寄生電容CD充電，使它們都達到電源電壓（CD＝VD），當字選擇線使T2、T3管導通時，存儲的信息通過A、B端向位線輸出。若原存信息為1，則電容C1上存有電荷，T1管導通而T0管截止，因此，位線BS1的預充電荷經(jīng)T1管泄漏，位線BS1有讀出電流流過。經(jīng)讀出放大電路鑒別輸出。與此同時，BS0上的預充電荷CD可以通過A點向C1進行充電。故讀出過程也是刷新過程。③再生操作：“再生”或“刷新”。由于4管存儲元的信息電荷有泄漏，電荷數(shù)不象6管存儲元電路由電源經(jīng)負載管源源不斷地補充，時間一長就會丟失信息。必須設法在外界按一定規(guī)律不斷給柵極進行充電，按需要補足柵極的信息電荷。動態(tài)MOS存儲器4管動態(tài)M0S存儲元電路

刷新過程：在字選擇線上加一個脈沖就能實現(xiàn)自動刷新。顯然，只要定時給全部存儲元電路執(zhí)行一遍讀操作，而信息不向外輸出，那么就可以實現(xiàn)動態(tài)存儲器的再生或刷新。動態(tài)MOS存儲器單管動態(tài)存儲元： 為了進一步縮小存儲器體積，提高集成度，在大容量動態(tài)存儲器中都采用單管動態(tài)存儲元電路。如圖6.20存儲元由T1和CS構(gòu)成。 寫入時，字選擇線加高電平，使T1管導通，寫入信息由數(shù)據(jù)線D（位線）存入電容CS中。 讀出時，首先要對數(shù)據(jù)線上的分布電容CD預充電，再加入字脈沖，使Ｔ1管導通，CS與CD上電荷重新分配以達到平衡。根據(jù)動態(tài)平衡的電荷數(shù)多少來判斷原存信息是０或１，因此，每次讀出后，存儲內(nèi)容就被破壞。是破壞性讀出，必須采取措施，以便再生原存信息。 動態(tài)MOS隨機存儲芯片的組成大體與靜態(tài)MOS隨機芯片相似，由存儲體和外圍電路組成，但外圍電路由于再生操作要復雜得多。動態(tài)MOS存儲器DCDCST1數(shù)據(jù)線字選擇線單管動態(tài)存儲電路動態(tài)存儲器的刷新（Refresh）刷新的定義和原因1、定義

定期向電容補充電荷原因：

動態(tài)存儲器依靠電容電荷存儲信息。平時無電源供電，時間一長電容電荷會瀉放，需定期向電容補充電荷，以保持信息不變。注意刷新與重寫的區(qū)別重寫：破壞性讀出后重寫，以恢復原來的信息刷新：非破壞性讀出的動態(tài)M，需補充電荷以保持原來的信息2、刷新周期從上次對整個存儲器刷新結(jié)束時刻，到本次對整個存儲器完成全部刷新一遍為止的時間間隔一般為2ms，4ms或8ms3、刷新方式：按行讀；集中式分散式異步式刷新方式3872周期(1936μs)128周期(64μs)4000周期存儲系統(tǒng)周期tctctctctctctctc在刷新間隔內(nèi)，前段時間進行正常操作，不刷新；需要刷新時，暫停讀/寫周期，集中刷新整個存儲器由于刷新集中進行，會造成芯片“死時間”過長；因為芯片在刷新過程中，禁止了正常的讀/寫操作把一個存儲周期分為兩半，前半段時間用來讀/寫操作或維持信息，后半段時間作為刷新操作時間加長了系統(tǒng)周期，刷新過于頻繁

前兩種方式的結(jié)合，把刷新操作平均分散到整個刷新周期（PC機采用的刷新方式）例如：將6116芯片在2ms內(nèi)分散地把128行刷新一遍2000s÷128=15.625s15.5s即每隔15.5s刷新一行說明1M×1位(＝512×2048)DRAM芯片的刷新方法，刷新周期定為8ms【解】逐行進行刷新 512行，每行2048個存儲元同時進行刷新，整個芯片在8ms內(nèi)進行512次刷新操作集中刷新 在8ms中某個時間段，連續(xù)進行512次刷新操作

“死時間”：t0=512T

(T為存儲器讀寫周期）異步刷新8ms分成512個時間段，每隔8ms÷512＝15.625μs對芯片刷新一次(一行)，消除長時間的“死時間”

DRAM存儲器的刷新需要有硬件電路的支持，包括刷新計數(shù)器、刷新/訪存裁決、刷新控制邏輯等。這些控制線路形成DRAM控制器。存儲器控制電路1.EDRAM芯片

EDRAM芯片又稱增強型DRAM芯片，它在DRAM芯片上集成了一個SRAM實現(xiàn)的小容量高速緩沖存儲器，從而使DRAM芯片的性能得到顯著改進2.EDRAM內(nèi)存條一片EDRAM的容量為1M×4位，8片這樣的芯片(位擴展）可組成1M×32位的存儲模塊。當某模塊被選中，此模塊的8個EDRAM芯片同時動作，8個4位數(shù)據(jù)端口D3—D0同時與32位數(shù)據(jù)總線交換數(shù)據(jù)，完成一次32位字的存取3.2.4高性能的主存儲器系統(tǒng)RAM區(qū)地址最低端的640KB空間由DOS進行管理顯示RAM區(qū)128KB主存空間保留給顯示緩沖存儲區(qū)顯示RAM區(qū)并沒有被完全使用擴展ROM區(qū)I/O接口電路卡上的ROM系統(tǒng)ROM區(qū)ROM-BIOS程序PC機最低1MB主存上位主存區(qū)UMA常規(guī)主存示意圖ROM芯片的類型MROM（掩膜ROM）掩膜工藝直接制作PROM（一次性編程ROM）允許用戶進行一次性編程EPROM（可擦除可編程ROM）紫外光擦除、并可重復編程的ROMEEPROM（電擦除可編程ROM）擦除和編程（擦寫）通過加電進行FlashMemory（閃速存儲器）新型的電擦除可編程ROM快速擦除整片或數(shù)據(jù)塊閃速存儲器是在EPROM功能基礎上增加了芯片的電擦除和重新編程能力28F256A通過引入一個指令寄存器來實現(xiàn)這種功能。其作用是(7條指令由CPU提供）(1)保證TTL電平的控制信號輸入；(2)在擦除和編程過程中穩(wěn)定供電；(3)最大限度地與EPROM兼容。28F256A是256K(32k×8)容量，除了指令寄存器在內(nèi)的控制和定時邏輯，其余部分與一般半導體存儲器的結(jié)構(gòu)相似閃速存儲器的工作原理28F256A工作模式VppA0A9CE*OE*WE*DQ0--DQ7只

讀讀VPPLA0A9001數(shù)據(jù)輸出輸出禁止VPPL××011三態(tài)輸出等待VPPL××1××三態(tài)輸出廠家代碼VPPL0V1D000數(shù)據(jù)=89H器件代碼VPPL1V1D000數(shù)據(jù)=B9H讀寫讀VPPH

A0A90

01數(shù)據(jù)輸出輸出禁止VPPH××011三態(tài)輸出備用VPPH××1××三態(tài)輸出寫VPPH

A0A90

10數(shù)據(jù)輸入FlashMemoryAT29C040A存儲結(jié)構(gòu)：512K×8有19個地址引腳A18～A08個數(shù)據(jù)引腳I/O7～I/O03個控制引腳片選CS*輸出允許OE*寫允許WE*扇區(qū)（256字節(jié)）擦寫查詢擦寫是否完成3.4.1

雙端口存儲器同一個存儲器具有兩組相互獨立的讀寫控制線路,提供了兩個相互獨立的端口，都可以對存儲器中任何位置上的數(shù)據(jù)進行獨立的存取操作3.4.2

多模塊交叉存儲器每個模塊各自以等同的方式與CPU傳送信息。連續(xù)地址分布在相鄰的模塊，對連續(xù)字的成塊傳送可以重疊進行實現(xiàn)流水線并行存取3.4.3

相聯(lián)存儲器按內(nèi)容尋址的存儲器把存儲單元所存內(nèi)容的某一部分作為檢索項，去檢索該存儲器，并對存儲器中與該檢索項符合的存儲單元內(nèi)容進行讀出或?qū)懭攵嗄K交叉存儲器方案一：順序方式(a)主存地址被分成高n位和低m位，高位（n）表示模塊號，低位（m位）表示塊內(nèi)地址；(b)在一個模塊內(nèi)，程序是從低位地址連續(xù)存放；(c)對連續(xù)單元存取，一般僅對一個模塊操作(d)特點：多模塊并行工作易擴充容量故障局部性。多模塊交叉存儲器數(shù)據(jù)總線

模塊i

模塊2n-1

模塊0模塊號塊內(nèi)地址MARm位n位并行多模塊存儲器結(jié)構(gòu)框圖............多模塊交叉存儲器方案二：交叉方式(a)主存地址被分成高n位和低m位，低位（m位）表示模塊號，高位（n）表示塊內(nèi)地址；(b)各模塊間采用多模塊交叉編址；(c)對連續(xù)單元存取，則多個模塊并行工作(d)特點：多模塊并行工作，速度快不易擴展故障全局性。多模塊交叉存儲器

模塊i

模塊2n-1

模塊0塊內(nèi)行地址模塊號MARn位m位多模塊交叉存取存儲器結(jié)構(gòu)框圖............數(shù)據(jù)總線3.4.1

雙端口存儲器同一個存儲器具有兩組相互獨立的讀寫控制線路,提供了兩個相互獨立的端口，都可以對存儲器中任何位置上的數(shù)據(jù)進行獨立的存取操作3.4.2

多模塊交叉存儲器每個模塊各自以等同的方式與CPU傳送信息。連續(xù)地址分布在相鄰的模塊，對連續(xù)字的成塊傳送可以重疊進行實現(xiàn)流水線并行存取3.4.3

相聯(lián)存儲器按內(nèi)容尋址的存儲器把存儲單元所存內(nèi)容的某一部分作為檢索項，去檢索該存儲器，并對存儲器中與該檢索項符合的存儲單元內(nèi)容進行讀出或?qū)懭?.5

Cache存儲器Cache:asafeplaceforhidingorstoringthings.在相對容量較大而速度較慢的主存與高速處理器之間設置的少量但快速的存儲器主要目的：提高存儲器速度為追求高速，包括管理在內(nèi)的全部功能由硬件實現(xiàn)3.5.1Cache基本原理CPU與cache之間的數(shù)據(jù)交換以字(字節(jié))為單位Cache與主存間的數(shù)據(jù)傳送以數(shù)據(jù)塊為單位一個塊(Block)由若干字組成Cache的讀操作高速命中(Hit)：微處理器讀取主存的內(nèi)容已包含在Cache中，可以直接讀取Cache，不用訪問主存從CPU接收地址RAY（命中hit）N（失效miss）開始Cache中含RA？從Cache讀RA的字送CPU從主存讀含RA的塊向CPU傳送RA的字向Cache傳送含RA的主存塊結(jié)束高速失效(Miss)、缺失、未命中：微處理器讀取主存的內(nèi)容不在Cache中，需要訪問主存讀取一個數(shù)據(jù)塊Cache的工作原理1、Cache以塊為單位進行操作2、當CPU發(fā)出訪內(nèi)操作請求后，首先由Cache控制器判斷當前請求的字是否在Cache中，若在，叫命中，否則，不命中3、

若命中：若是“讀”請求，則直接對Cache讀，與主存無關(guān)若是“寫”請求：Cache單元與主存單元同時寫（Writethrough寫）只更新Cache單元并加標記，移出時修改主存（寫回Copyback）只寫入主存，并在Cache中加標記，下次從MM讀出，保證正確。4、未命中時：若是“讀”請求，則從主存讀出所需字送CPU，且把含該字的一塊送Cache，稱“裝入通過”，若Cache已滿，置換算法；若是“寫”請求，直接寫入主存。Cache的命中率命中率（HitRate）：高速命中的概率h=NcNc+Nmcache/主存系統(tǒng)的平均訪問時間ta：

ta=htc+(1-h)tm tc＝命中時的cache訪問時間 tm＝未命中時的主存訪問時間h＝命中率Nc＝cache完成存取的總次數(shù)Nm＝主存完成存取的總次數(shù)設r=tm/tc表示主存慢于cache的倍率tce=ta=tchtc+

(1-h)tm1h+

(1-h)r==1r+

(1-r)hCache的訪問效率e【例5】CPU執(zhí)行一段程序時，cache完成存取的次數(shù)為1900次，主存完成存取的次數(shù)為100次，已知cache存取周期為50ns，主存存取周期為250ns，求cache/主存系統(tǒng)的效率和平均訪問時間?！窘狻縣=Nc/(Nc+Nm)=1900/(1900+100)=0.95r=tm/tc=250ns/50ns=5e=1/(r+(1-r)h)=1/(5+(1-5)×0.95)=83.3%ta=tc/e=50ns/0.833=60ns或者，ta=h·tc+(1-h)·tm=60nsCache結(jié)構(gòu)Cache的數(shù)據(jù)塊稱為行（線Line，槽Slot）用Li表示，其中i=0,1,…,m-1，共有m=2r行主存的數(shù)據(jù)塊稱為塊（Block）用Bj表示，其中j=0,1,…,n-1，共有n=2s塊行與塊是等長的，包含k=2w個主存字字是CPU每次訪問存儲器時可存取的最小單位Cache由數(shù)據(jù)存儲器和標簽存儲器組成數(shù)據(jù)存儲器：高速緩存主存數(shù)據(jù)標簽存儲器：保存數(shù)據(jù)所在主存的地址信息3.5.2主存與Cache的地址映射Cache通過地址映射(mapping)的方法確定主存塊與Cache行之間的對應關(guān)系，確定一個主存塊應該存放到哪個Cache行中全相聯(lián)映射(fullyassociativemapping)可以將一個主存塊存儲到任意一個Cache行直接映射(directmapping)將一個主存塊存儲到唯一的一個Cache行組相聯(lián)映射(setassociativemapping)可以將一個主存塊存儲到唯一的一個Cache組中任意一個行直接映射、2/4/8路組相聯(lián)映射使用較多全相聯(lián)映射優(yōu)點：命中率較高，Cache的存儲空間利用率高缺點：線路復雜，成本高，速度低直接映射優(yōu)點：硬件簡單，容易實現(xiàn)缺點：命中率低，Cache的存儲空間利用率低組相聯(lián)映射組間采用直接映射，組內(nèi)為全相聯(lián)硬件較簡單，速度較快，命中率較高3.5.3替換策略替換問題新主存塊要進入Cache，決定替換哪個原主存塊直接映射，只能替換唯一的一個Cache行全相聯(lián)和組相聯(lián)，需要選擇替換策略（算法）1.最不常用(LFU:least-frequentlyused)

替換使用次數(shù)最少的塊2.最近最少使用法(LRU:least-recentlyused)

本指替換近期最少使用的塊，實際實現(xiàn)的是替換最久沒有被使用的塊3.隨機法(random)

隨意選擇被替換的塊，不依賴以前的使用情況LRU替換算法LRU能較好地反映程序的局部性，因而其命中率較高，但實現(xiàn)的硬件較復雜2路組相聯(lián)：使用一個U位。某個Cache塊被訪問，該塊U位置1；對應塊U位置0。替換U位為0的塊4/8路組相聯(lián)：運用堆棧型算法。最近訪問的塊放上面，最下面存放最久沒有訪問的塊。替換最下面的塊3.5.4寫入策略處理器對Cache讀占大多數(shù)，也容易提高速度寫入Cache有些問題：確認命中，才可以對Cache塊寫入寫入的數(shù)據(jù)字數(shù)不定寫入后可能導致與主存內(nèi)容不一致寫入策略解決主存內(nèi)容的更新問題，保持正確直寫法(writethrough)＝全寫法寫入Cache的同時也寫入主存（下一級存儲器）回寫法(writeback)＝寫回法只寫入Cache，在被替換時才寫回主存直寫和回寫的比較直寫策略優(yōu)點：簡單可靠缺點：總線操作頻繁、影響工作速度解決方法：在Cache與主存間設置一級/多級緩沖器，形成實用的“緩沖直寫”方式，提高速度回寫策略優(yōu)點：可以減少寫入主存次數(shù)、提高速度缺點：硬件結(jié)構(gòu)比較復雜實現(xiàn)方法：為了表明Cache是否被修改，需要設置一個更新位（update，污染位dirtybit）。替換時只需將被修改的Cache塊內(nèi)容寫入主存寫未命中的處理方法寫訪問并不需要Cache塊中所有數(shù)據(jù)。寫未命中時，寫入的數(shù)據(jù)是否還要將其讀回Cache呢？寫分配法(writeallocate，WTWA) 先把數(shù)據(jù)所在的塊調(diào)入Cache，然后再進行寫入。類似讀失效的方式，也稱fetchonwrite不寫分配法(no-writeallocate，WTNWA) 直接把數(shù)據(jù)寫入下一級存儲器，不將相應的塊調(diào)入Cache，也稱writearound直寫策略通常配合不寫分配法，回寫策略一般采用寫分配法80486的片上Cache指令和數(shù)據(jù)共用的4路組相聯(lián)Cache結(jié)構(gòu)8KB容量分成128組，每組有4路，每組每路為一行，每行16個字節(jié)（128位）每行對應21位標簽，一個有效位每組中4路對應3位LRU位，用于實現(xiàn)偽LRU替換算法采用4級緩沖直寫策略，允許6個連續(xù)的寫操作而無等待寫命未中時，采用不寫分配法，只將數(shù)據(jù)寫入主存，不進行Cache的回填80486片上Cache的結(jié)構(gòu)80486片上Cache的偽LRU算法L1Pentium的片上Cache指令和數(shù)據(jù)分離的2路組相聯(lián)Cache結(jié)構(gòu)指令Cache和數(shù)據(jù)Cache都是8KB，共16KB8KB容量分成128組，每組2路，每行32個字節(jié)LRU算法，回寫策略(可動態(tài)改變?yōu)橹睂懖呗?Cache一致性有了Cache，同一個數(shù)據(jù)會在主存也會在Cache有了多級Cache，在主存、一級、二級或三級Cache中可能存在同一個數(shù)據(jù)的多個拷貝多處理器系統(tǒng)存在有多個Cache，同一個數(shù)據(jù)的拷貝份數(shù)會更多如何保證它們都相同，或者說如何保證程序獲得最新的正確的數(shù)據(jù)，就是Cache數(shù)據(jù)的一致性問題實現(xiàn)Cache一致性的基本方案軟件方法：由編譯程序和操作系統(tǒng)在編譯時分析代碼，避免共享變量進入Cache硬件方法：程序運行時動態(tài)處理，對程序員和編譯員透明，稱為Cache一致性協(xié)議(Cachecoherenceprotocol)目錄(directory)：物理主存中共享數(shù)據(jù)的狀態(tài)及相關(guān)信息保存在目錄中，通常由中央控制器集中維護監(jiān)聽(snoopy)：各個Cache除保存數(shù)據(jù)拷貝外，也保存數(shù)據(jù)的共享狀態(tài)信息，通過監(jiān)聽總線操作判斷MESI協(xié)議商業(yè)化多處理器系統(tǒng)中，Cache塊常利用標簽中額外的2位記錄其數(shù)據(jù)共享的4種狀態(tài)：修改(modified)、唯一(exclusive)、共享(shared)和無效(invalid)；所以也稱為MESI協(xié)議修改M：該Cache塊已經(jīng)被修改（與主存不同），而且只在這個Cache中可用唯一E：該Cache塊與對應主存塊相同，而且不存在于其它Cache中共享S：該Cache塊與對應主存塊相同，但可能存在于其它Cache中無效I：該Cache塊包含的數(shù)據(jù)無效Pentium的L1和L2級Cache數(shù)據(jù)一致性Pentium采用MESI協(xié)議，配合第一次直寫(writethrough)，以后回寫(writeback)，實現(xiàn)L1和L2Cache的數(shù)據(jù)一致，也稱為一次寫(writeonce)操作L1狀態(tài)L1數(shù)據(jù)L2數(shù)據(jù)復位或清洗后讀入數(shù)據(jù)第1次直寫再次回寫發(fā)生替換后無效I共享S唯一E修改M共享S無效有效有效有效有效無效有效有效無效有效3.6

虛擬存儲器虛擬存儲器： 在主存-外存層次間 借助于磁盤輔助存儲器實現(xiàn) 由系統(tǒng)軟件和輔助硬件管理 以透明方式提供給用戶 一個比實際主存空間大得多的程序地址空間作用：擴大主存容量，提高輔存訪問速度，有效管理存儲系統(tǒng)虛擬：利用其他部件實現(xiàn)的本來不存在的事物或?qū)傩酝该鳎罕緛泶嬖诘氖挛锘驅(qū)傩?，從某種角度看似乎不存在3.6.1虛擬存儲器的基本概念物理地址（實地址）：（對應主存物理空間）由CPU地址引腳送出，用于訪問主存的地址虛擬地址（虛地址）：（對應主存邏輯空間）由編譯程序生成的，是程序的邏輯地址CPU理解虛擬地址，并將其轉(zhuǎn)換成物理地址主存-外存層次的基本信息傳送單位

段：按程序邏輯劃分為可變長的塊，稱為段 頁：機械地劃分為大小相同的塊，稱為頁面

段頁：程序按模塊分段，段內(nèi)分頁段式管理：把主存按段分配的存儲管理方式優(yōu)點：段的界線分明，段易于編譯、管理、修改和保護，便于多道程序共享缺點：段的長度各不相同，主存空間分配麻煩頁式管理：以定長頁面進行存儲管理的方式優(yōu)點：頁的起點和終點地址固定,方便造頁表,新頁調(diào)入主存也很容易掌握，比段式空間浪費小缺點：處理、保護和共享都不及段式來得方便段頁式管理：分段和分頁相結(jié)合的存儲管理方式優(yōu)點：綜合段式和頁式管理方式的特點缺點：需要多次查表過程虛擬存儲器的管理3.6.2頁式虛擬存儲器邏輯頁：頁式虛擬存儲系統(tǒng)中，虛擬空間分成頁；物理頁：主存空間也分成同樣大小的頁。虛存地址分為兩個字段：高字段為邏輯頁號，低字段為頁內(nèi)行地址。實存地址也分兩個字段：高字段為物理頁號，低字段為頁內(nèi)行地址。邏輯頁號頁內(nèi)行地址物理頁號頁內(nèi)行地址頁式管理的地址變換：用頁表頁面基地址邏輯頁號頁內(nèi)行地址物理頁號頁內(nèi)行地址頁表基址寄存器虛存地址實存地址+頁表(在主存中)控制位主存頁面號快表與慢表3.6.3段式虛擬存儲器

段號段起點裝入位段長

0100011K102612013K3919211K4262412K程序分段空間（外存〕段表（在主存中）長度2K長度1K長度3K長度2K長度1K段4段3段2段1段0未用段0段4

未用段2段3未用實存空間段式管理的地址變換：用段表段表基地址段號段內(nèi)地址

主存地址

段表基址寄存器虛存地址實存地址+段表(在主存中)+段起址裝入位段長段號3.6.4段頁式虛擬存儲器C12dSASBSCABC10d128710124++基址寄存器程序A段表程序C段表SA+0SB+1SA+2SA+3SC+0SC+1SC+2A+0A+1B+0B+1B+2C+0C+1邏輯地址物理地址基號段號頁號頁內(nèi)地址物理頁號頁表C0段C1段C2段3.6.5替換算法虛擬存儲器的頁面替換策略和cache的行替換策略有很多相似之處，但有三點顯著不同：⑴缺頁至少要涉及一次磁盤存取，使系統(tǒng)蒙受的損失要比cache未命中大得多⑵頁面替換由操作系統(tǒng)軟件實現(xiàn)⑶頁面替換的選擇余地很大，屬于一個進程的頁面都可替換。虛擬存儲器的替換策略 多采用近期最少使用(LRU)算法 還有最不經(jīng)常使用(LFU)算法 先進先出(FIFO)算法奔騰處理器的存儲器地址轉(zhuǎn)換3.7

存儲保護多個程序同時存在于存儲器中，需要保護⑴存儲區(qū)域保護：界限保護頁表和段表保護鍵式保護環(huán)狀保護⑵

訪問方式保護：設置訪問權(quán)限：讀R、寫W、執(zhí)行E的組合特權(quán)保護奔騰處理器的段描述符段界限(segmentlimit)：用于存儲空間保護基地址(baseaddress)：用于形成物理地址訪問權(quán)字節(jié)(accessrightsbyte)：段訪問權(quán)限：該段當前是否駐留主存、該段所具有特權(quán)層和段類型，用于特權(quán)保護奔騰處理器的頁目錄項和頁表項P存在位：該頁表或頁面是否在物理存儲器中A訪問位：頁面進行讀或?qū)懖僮鲿r置位D寫操作位（dirty臟位）：頁面進行寫操作時被置位U/S用戶/管理員位：頁面僅能由管理員層的程序使用，還是用戶層和管理員層的程序均能使用R/W讀/寫位：指明頁面是只讀的，還是可讀可寫第3章存儲系統(tǒng)習題說明SRAM，DRAM，NVRAM；MROM，OTP-ROM，EPROM，EEPROM，F(xiàn)lashMemory都是什么半導體存儲器？說明存儲器的分級結(jié)構(gòu)，虛擬存儲器在什么位置、由什么實現(xiàn)？有一個1024K×32位的存儲模塊，它有多少字節(jié)容量？如果用128K×8的SRAM芯片組成，需要多少個芯片，每個芯片的地址引腳有多少條？Cache的地址映射、替換策略和寫入策略各用于解決什么問題？第1題第9題第11題第3章教學要求-1熟悉存儲系統(tǒng)的分級（層次）結(jié)構(gòu)，掌握存儲訪問的局部性原理理解存儲容量、存取時間、存取周期、存儲器帶寬的概念了解SRAM、DRAM和NVRAM的特點掌握SRAM存儲結(jié)構(gòu)與芯片地址引腳和數(shù)據(jù)引腳的關(guān)系理解位擴展和字擴展的含義和作用，掌握芯片擴展與芯片容量的關(guān)系了解DRAM的行地址和列地址，理解DRAM的刷新操作和方法了解ROM芯片的類型和各自特點第3章教學要求-2掌握Cache的功能和基本原理，掌握命中率、平均訪問時間和訪問效率的計算方法理解Cache的地址映射的作用，掌握全相聯(lián)、直接和組相聯(lián)映射的原理和特點，熟悉Cache中標記（標簽）的作用理解替換策略的作用，熟悉LRU、LFU和隨機法理解Cache的寫操作策略，熟悉直寫法（全寫法）和回寫法（寫回法）掌握虛擬存儲器的功能、物理地址和虛擬（邏輯）地址的概念熟悉頁式和段式虛擬存儲器的管理和地址轉(zhuǎn)換理解存儲保護，熟悉存儲區(qū)域和訪問方式保護的思想第三章小結(jié)102

本章小結(jié)存儲器兩大功能是存儲（Write）和取出（Read）。對存儲器的三項基本要求是：大容量、高速度和低成本。各類存儲器具有不同的特點：半導體存儲器速度快、成本較高；磁表面存儲器容量大、成本低但速度慢，無法與CPU高速處理信息的能力匹配。在計算機系統(tǒng)中，通常采用多級存儲器體系結(jié)構(gòu)，即高速緩沖存儲器Cache、主存儲器和外存儲器組成的結(jié)構(gòu)。提高存儲器速度可以采用許多措施：采用高速器件；采用高速緩沖存儲器Cache；采用多體交叉存儲器；采用相聯(lián)存儲器；加長存儲器字長等。為了擴大存儲容量，可以采用虛擬存儲器技術(shù)。虛擬存儲器是建立在主存和輔存物理結(jié)構(gòu)基礎之上，由附加硬件裝置以及操作系統(tǒng)存儲管理軟件組成的一種存儲體系。虛擬存儲器有頁式、段式、段頁式三類。2023/7/29103強化節(jié)能減排實現(xiàn)綠色發(fā)展內(nèi)容覽要節(jié)能減排，世界正在行動為什么要節(jié)能減排什么是節(jié)能減排節(jié)能減排，我們正在行動0502010403目錄CONTENTS一、什么是節(jié)能減排

在《中華人民共和國節(jié)約能源法》中定義的節(jié)能減排，是指加強用能管理，采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理以及環(huán)境和社會可以承受的措施，從能源生產(chǎn)到消費的各個環(huán)節(jié)，降低消耗、減少損失和污染物排放、制止浪費，有效、合理地利用能源。從具體意義上說，節(jié)能，就是降低各種類型的能源品消耗；減排，就是減少各種污染物和溫室氣體的排放，以最大限度地避免污染我們賴以生存的環(huán)境。二、為什么要節(jié)能減排1、節(jié)能減排是緩解能源危機的有效手段

當下，能源危機迫在眉睫，國外有關(guān)機構(gòu)的統(tǒng)計結(jié)果顯示：2010年中國的能源消耗超過美國，成為全球第一。2011年2月底，中國能源研究會公布最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2010年我國一次能源消費量為32.5億噸標準煤，同比增長6%，超過美國成為全球第一能源消費大國。統(tǒng)計數(shù)據(jù)稱，2010年中國一次能源消費量為24.32億噸油當量，同比增長11.2%，占世界能源消費總量的20.3%。美國一次能源消費量為22.86億噸油當量，同比增長3.7%，占世界能源消費總量的19.0%。

根據(jù)全球已探明傳統(tǒng)能源儲量測算，按照當前能源消耗增長速度，傳統(tǒng)的石化燃料（煤、石油、天然氣）已經(jīng)不夠人類再使用一百年。目前新能源的開發(fā)利用方興未艾，2010年全球有23%的能源需求來自再生能源，其中13%為傳統(tǒng)的生物能，多半用于熱能（例如燒柴），5.2%是來自水力，來自新的可再生能源（小于20MW的水力，現(xiàn)代的生物質(zhì)能，風能，太陽，地熱等）則只有4.7%。在再生能源發(fā)電方面，全球來自水力的占16%，來自新的再生能源者占5%。如果我們不對現(xiàn)有能源和資源節(jié)約使用，按照目前情況持續(xù)下去，有可能百年之后，人類將會部分進入一個“新石器時代”。2節(jié)能減排是保護自然生態(tài)環(huán)境的強力武器

這就是我們美麗的太陽系概念圖從太空中拍攝到的蔚藍色的精靈——地球如詩如畫的鄉(xiāng)間美景，逸趣橫生的勞動生活！

這幾乎就是我們每個人為之向往的家園！

然而我們目前不得不面對的卻是自然生態(tài)環(huán)境的日益惡化！

“溫室氣體大量排放，發(fā)生溫室效應，造成全球變暖，這已是不爭的事實！”目前，在各種溫室氣體中，二氧化碳對溫室效應的影響約占50%，而大氣中的二氧化碳有70%是燃燒石化燃料排放的。我們可以了解到冰川融化、海平面上升、干旱蔓延、農(nóng)作物生產(chǎn)力下降、動植物行為發(fā)生變異等氣候變化帶來的影響。我國最近兩年干旱頻發(fā)，有相當部分原因是受到全球氣候變化問題的影響，而這也是我們目前面臨的最復雜、最嚴峻的挑戰(zhàn)之一。長江江西九江段裸露出來的江灘湘江長沙橘子洲以西河床（2009年）江西贛江南昌段裸露的橋墩（2009年）溫室效應導致氣候變化，打破降雨平衡，旱澇頻發(fā)洪水泛濫——當大自然露出鋒利的爪牙，

我們才發(fā)現(xiàn)自己原來是如此脆弱，不堪一擊！溫室效應導致冰川融化

北極熊等極地生命形態(tài)遭遇嚴重的生存危機受世界氣候變化影響，曼谷遭遇洪水

溫室效應導致的冰川融化還將造成海平面升高的后果，它將直接威脅到沿海國家以及30多個海島國家的生存和發(fā)展。美國環(huán)保專家的預測更令人擔憂，再過50年～70年，巴基斯坦國土的1/5、尼羅河三角洲的1/3以及印度洋上的整個馬爾代夫共和國，都將因海平面升高而被淹沒；東京、曼谷、上海、威尼斯、彼得堡和阿姆斯特丹等許多沿海城市也將完全或局部被淹沒。

目前，在溫室氣體排放方面，我們國家正保持領(lǐng)先優(yōu)勢并有繼續(xù)將其擴大的趨勢?。?！

馬爾代夫倒計時：預計將于90年內(nèi)被海水淹沒。原因：全球變暖導致海平面上升.

馬爾代夫是一個群島國家，80%是珊瑚礁島，全國最高的兩座島嶼距離海平面只有2.4米。因此，它也是受到全球變暖影響最嚴重的國家.在過去一個世紀里，該國家海平面上升了約20厘米，根據(jù)聯(lián)合國政府間氣候變化問題研究小組的報告，2100年全球海平面有可能升高0.18米至0.59米。屆時，馬爾代夫?qū)⒚媾R滅頂之災。太平洋上的一顆美麗的翡翠——馬爾代夫澄澈的碧藍海水上徜徉著白云——這就是人間天堂婆娑的椰樹，潔白的沙灘，舒適的躺椅

圖瓦盧倒計時：預計將于未來50至100年消失。原因：氣候變暖導致海平面上升.

這個由9座環(huán)形珊瑚島群組成、平均海拔1.5米的小國家每逢二三月大潮期間，就會有30%的國土被海水淹沒。近20年來，這些由珊瑚礁形成的海島已被海水侵蝕得千瘡百孔，土壤加速鹽堿化，糧食和蔬菜已很難正常生長。事實上，圖瓦盧人從2001年就已開始陸陸續(xù)續(xù)地告別自己的國家，遷往美國、新西蘭等國。澳大利亞大堡礁倒計時：20年消失原因：全球變暖和人為破壞大堡礁1981年被列入自然類世界遺產(chǎn)，支撐著規(guī)模巨大的旅游業(yè)。然而，自上世紀80年代以來，由于全球變暖導致海洋酸性增加以及人為破壞，珊瑚漸漸在人們的視線中消失。海洋學家查利·沃隆今年7月公布的一份報告指出，全球氣候變暖將在短短20年時間內(nèi)讓大堡礁蕩然無存。

美麗的澳大利亞大堡礁大堡礁色彩繽紛的美麗珊瑚礁和魚群大堡礁的明星——與?？采男〕篝~

南北極倒計時：50年消失原因：全球變暖導致冰帽融化溫室效應造成全球氣溫升高已經(jīng)使得兩極冰帽開始融化，冰帽融化不僅直接沖擊當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，使現(xiàn)存的南北極生物面臨滅絕，南北極也漸漸消亡。全球海平面上升，許多低洼地區(qū)的國家甚至會因此而被淹沒。以上幾個現(xiàn)實中正在慢慢被證實的例子，已經(jīng)為我們敲響了最刺耳的警鐘，如果我們再不及時采取強有力的措施，那么，后果將不堪設想。我們，需要盡可能為子孫后代留下一個相對較好的生存環(huán)境，這是我們每個人義不容辭的責任！【開普勒-22b】科學家用開普勒望遠鏡發(fā)現(xiàn)首顆適合居住星球美國航空航天局（NASA）12月5日宣布，該局通過開普勒太空望遠鏡項目證實了太陽系外第一顆類似地球的、可適合居住的行星。報道稱，NASA表示，科學家們利用開普勒太空望遠鏡在距地球約600光年的一個恒星系統(tǒng)中新發(fā)現(xiàn)了一顆宜居行星。該行星被命名為“開普勒-22b”，半徑約為地球半徑的2.4倍，這是目前被證實的最接近地球形態(tài)的行星。目前，該行星的主要成分尚不清楚，繞恒星運行的周期約為290個地球日。這顆行星圍繞運轉(zhuǎn)的母恒星比太陽略小、略冷，但和太陽一樣屬于比較穩(wěn)定、壽命比較長的恒星。因此，這也是首次在與太陽系類似的恒星系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)宜居行星。最新發(fā)現(xiàn)的行星“不冷不熱”，溫度大約為22.2℃，正好適合人類居住。此外，這顆行星上還可能有液態(tài)水，而液態(tài)水被科學家視為生命存在的關(guān)鍵指標。據(jù)悉，相關(guān)研究成果將發(fā)表在美國《天體物理學》雜志上。各種水體污染繼續(xù)加劇，“清流”變“濁流”超標排放造成河流的污染，導致大量魚類死去，仍存活的魚類體內(nèi)也富集了數(shù)量不一的各類有害物質(zhì)酸性氣體超標排放導致酸雨形成酸雨頻降導致嚴重污染

以下是全國酸雨分布示意圖我國三大酸雨區(qū)包括(我國酸雨主要是：硫酸型）1.西南酸雨區(qū)：是僅次于華中酸雨區(qū)的降水污染嚴重區(qū)域。2.華中酸雨區(qū)：目前它已成為全國酸雨污染范圍最大，中心強度最高的酸雨污染區(qū)。3.華東沿海酸雨區(qū)：它的污染強度低于華中、西南酸雨區(qū)。我國酸雨主要分布地區(qū)是長江以南的四川盆地、貴州、湖南、湖北、江西，以及沿海的福建、廣東等省。在華北，很少觀測到酸雨沉降，其原因可能是北方的降水量少，空氣濕度低，土壤酸度低。然而值得注意的是北方如侯馬、京津、丹東、圖們等地區(qū)現(xiàn)在也出現(xiàn)了酸性降水。酸雨危害是多方面的，包括對人體健康、生態(tài)系統(tǒng)和建筑設施都有直接和潛在的危害。酸雨還可使農(nóng)作物大幅度減產(chǎn)，特別是小麥，在酸雨影響下，可減產(chǎn)13%至34%。大豆、蔬菜也容易受酸雨危害，導致蛋白質(zhì)含量和產(chǎn)量下降。酸雨對森林和其他植物危害也較大，常使森林和其他植物葉子枯黃、病蟲害加重，最終造成大面積死亡?？諝庵械亩趸蛳扰c空氣中的氧氣反應生成三氧化硫，再與氫離子結(jié)合生成濃硫酸，濃硫酸再與水反應生成酸雨。酸雨具有腐蝕性，人體遇到酸雨很容易得皮膚癌。被酸雨毀壞的叢林，其危害超乎想象受到酸雨腐蝕影響的樂山大佛

長明燈、長流水等現(xiàn)象屢見不鮮，這些瑣碎的細節(jié)造成了當今社會能源、資源的大量浪費。3節(jié)能減排是改善日常能源和各種資源浪費嚴重的有力措施長流水現(xiàn)象隨處可見

在此，我想向各位在此通報我們各類資源占有率：我國水資源總量占世界水資源總量的7%，居第6位。但人均占有量僅有2400m3，為世界人均水量的1/4，居世界第119位，是全球13個貧水國之一;我國森林面積為15894．1萬公頃，全國森林覆蓋率達到16．55％，居世界首位，但人均森林蓄積量只有世界人均蓄積量的1／8;當前，我國天然氣產(chǎn)量僅居世界第19位，占世界總產(chǎn)量的1%，消費量排名在世界第20位以后；消費量是世界總量的0.9%。節(jié)能減排對大至國家、小至個人都是很有意義的一件事情！

首先，國家在節(jié)能減排政策方面不斷出臺各種強制性政策，不斷提高對各類企業(yè)節(jié)能減排組織機構(gòu)與能力建設的要求；其次，中央和地方政府大幅度增加節(jié)能減排方面的財政預算,在稅收、價格等方面有各種激勵機制，激發(fā)企業(yè)節(jié)能減排的熱情；再次，自主節(jié)能減排可以企業(yè)降低生產(chǎn)經(jīng)營成本，具有非常直觀的經(jīng)濟效益；最后，節(jié)能減排是衡量一個企業(yè)是不是一個有強烈社會責任意識的優(yōu)秀企業(yè)的重要標準（即你所在的企業(yè)是否受人尊重）。4節(jié)能減排與企業(yè)的發(fā)展休戚相關(guān)

總之，種種事實向我們說明了節(jié)能減排工作的必要性和迫切性?。?！而節(jié)能減排目標的實現(xiàn)，也涉及生產(chǎn)、生活、建設、流通和消費等各個環(huán)節(jié)，關(guān)系各行各業(yè)、社會各界和我們自己的切身利益，所以，在公在私，我們都要充分調(diào)動各方面參與這項工作的積極性，全社會動員，全民參與，實施節(jié)水、節(jié)油、節(jié)煤、節(jié)電、節(jié)地等等，使節(jié)能減排成為每個企業(yè)、每個社區(qū)、每個單位、每個學校、每個家庭、每個社會成員的自覺行動，這是非常必要的。三節(jié)能減排世界正在行動世界各國和各相關(guān)組織機構(gòu)的行動計劃1、各國從政策律例上為節(jié)能減排加大支持力度，很多國家都把節(jié)能減排納入企業(yè)管理的一個強力約束指標。2、全球相關(guān)組織發(fā)起積極行動“地球1小時”是世界自然基金會向全球發(fā)出的一項倡議，呼吁個人、社區(qū)、企業(yè)和政府在每年3月份的最后一個星期六熄燈1小時，以此來激發(fā)人們對保護地球的責任感，以及對氣候變化等環(huán)境問題的思考，表明對全球共同抵御氣候變暖行動的支持。參加活動的法國巴黎艾菲爾鐵塔燈光對比的圖景英國積極響應“地球一小時”熄燈活動，圖為倫敦的大本鐘燈光明滅對照四節(jié)能減排我們正在行動1

.節(jié)能減排，國家在行動

在政策方面，國家財政十大措施支持新能源與節(jié)能減排：一是大力支持風電規(guī)模化發(fā)展，建立比較完善的風電產(chǎn)業(yè)體系；二是實施“金太陽”工程，加快啟動國內(nèi)光伏發(fā)電市場；三是開展節(jié)能與新能源汽車示范推廣試點，鼓勵北京、上海等13個城市在公交、出租等領(lǐng)域推廣使用；四是加快實施十大重點節(jié)能工程，鼓勵合同能源管理發(fā)展；五是加快淘汰落后產(chǎn)能，對經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)淘汰電力、鋼鐵等13個行業(yè)落后產(chǎn)能給予獎勵；

六是支持城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)建設，推進污水處理產(chǎn)業(yè)化發(fā)展；七是支持生態(tài)環(huán)境保護和污染治理，加大重點流域水污染治理，促進企業(yè)加強污染治理，加強農(nóng)村環(huán)境保護，探索跨流域生態(tài)環(huán)境補償機制；八是實施“節(jié)能產(chǎn)品惠民工程”，擴大節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品使用和消費；九是支持發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，全面推行清潔生產(chǎn)；十是支持節(jié)能減排能力建設，建立完善能效標識制度，節(jié)能統(tǒng)計、報告和審計制度，加強環(huán)境監(jiān)管能力建設。

出臺十二五節(jié)能減排規(guī)劃，作為十二五發(fā)展重要考核指標之一，計劃在“十二五”期間，全國31個省市自治區(qū)被分為5類地區(qū)，每類地區(qū)確定一個節(jié)能指標，其單位GDP能耗降低率分為10%—18%。“十二五”期間和今年我國工業(yè)節(jié)能減排四大約束性指標：單位工業(yè)增加值能耗、二氧化碳排放量和用水量分別要比“十一五”末降低18%、18%以上和30%，工業(yè)固體廢物綜合利用率要提高到72%左右；今年這四項指標同比要分別降低4%、4%以上和7%左右以及提高2.2個百分點。十二五期間，SO2、COD排放總量要比“十一五”末分別減少10%和5%。

我國在節(jié)能減排各項相關(guān)體系構(gòu)建上日益嚴密，約束力和影響力日益凸顯！--節(jié)約型的生產(chǎn)體系、消費體系建設加快；--政策保障體系“三管齊下”，形成比較完善的節(jié)能政策保障體系（法律、行政、經(jīng)濟）；--技術(shù)支撐體系：節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新的能力不斷提高，節(jié)能產(chǎn)品層出不窮，節(jié)能成為一些企業(yè)“創(chuàng)品牌”的亮點；--監(jiān)督管理體系：管理節(jié)能的部門和機構(gòu)不斷增多、級別不斷提高，隊伍不斷壯大，能力不斷提高：（首長負責、中央和地方成立新機構(gòu)、新鮮血液）

為此，我國還專門制定并推廣十大重點節(jié)能工程，它包括：節(jié)約和替代石油、燃煤工業(yè)鍋爐（窯爐）改造、區(qū)域熱電聯(lián)產(chǎn)、余熱余壓利用、電機系統(tǒng)節(jié)能、能量系統(tǒng)優(yōu)化、建筑節(jié)能、綠色照明、政府機構(gòu)節(jié)能以及節(jié)能監(jiān)測和技術(shù)服務體系建設工程。綜上所述，我們可以看到國家在節(jié)能減排方面的決心和投入是多么的堅決，這一點是非?？上驳?！2節(jié)能減排，我們自己在行動從之前的實例表明，節(jié)能減排與國家、企業(yè)息息相關(guān)，同時與我們自身也是密不可分的。因為我們每個人都是節(jié)能減排這項很有意義的工作執(zhí)行者，只有當我們每個人都具備強烈的節(jié)能減排意識和責任心的時候，節(jié)能減排這項工作的開展才算是有了最廣泛、最強大的基礎和平臺，才會達到或者超出預期的效果。事實上，節(jié)能減排對我們的工作現(xiàn)實生活也有非常重要的作用——一方面能提高我們的工作質(zhì)量和個人素養(yǎng)，另一方面還可以節(jié)約生活成本，暢享低碳生活！

通過對之前幾個節(jié)能減排項目的介紹，我們可以看到，節(jié)能減排其實并不神秘，很多可以實施的項目就在我們身邊以各種形式存在著，它可以是對原有放空蒸汽的回收利用，可以是對冷凝液四處橫流浪費現(xiàn)象的有效解決，可以是工藝操作法方面的改進，可以是對設備自身問題的優(yōu)化解決，等等。然而我們要認識到，盡管我們身邊存在不少需要優(yōu)化改進的問題，但是能否發(fā)現(xiàn)并解決這些問題則取決于我們自身的技術(shù)水平、工作思路和責任心是否到位，而這三個方面是直接2.1樹立和增強節(jié)能減排意識有利于我們提高自身的工作質(zhì)量、個人素養(yǎng)以及未來的發(fā)展

決定我們的工作質(zhì)量和個人綜合素養(yǎng)的高低的重要因素，并會最終影響到個人未來的發(fā)展。換句話說，節(jié)能減排工作開展質(zhì)量的高低，可以在某種程度上直接反映個人工作能力的高下！從現(xiàn)在起，如果你是班長或巡檢員，那么，請你保持細致敏感、善于發(fā)現(xiàn)問題的心態(tài)，把自己責任范圍內(nèi)的所有工藝問題匯總起來，與技術(shù)員和廠領(lǐng)導一起去討論、解決，然后你就會發(fā)現(xiàn)這非常有利于你的技術(shù)水平和綜合素質(zhì)的全面提高，如果你又一顆強烈的進取心，那么還有什么理由不用心去做好節(jié)能減排工作呢？2.2節(jié)能減排可以節(jié)約生活成本，暢享低碳生活

我們通過以下方面可以培養(yǎng)良好的節(jié)能習慣：1、合理使用空調(diào)如果每臺空調(diào)在國家提倡的26℃基礎上調(diào)高1℃,每年可節(jié)電22度,相應減排二氧化碳21千克.如果對全國1.5億臺空調(diào)都采取這一措施,那么每年可節(jié)電約33億度,減排二氧化碳317萬噸.如果全國每年10%的空調(diào)更新為節(jié)能空調(diào),那么可節(jié)電約3.6億度,減排二氧化碳35萬噸.2、節(jié)能裝修如果全國每年2000萬戶左右的家庭裝修能做到減少1千克裝修用鋁材和鋼材，節(jié)約使用0.1立方米裝修用的木材和1平方米建筑陶瓷,那么可節(jié)能約100萬噸標準煤,減排二氧化碳220萬噸.3、采用節(jié)能方式洗衣如果選用節(jié)能洗衣機每月用手洗代替一次機洗，每年少用1千克洗衣粉,那么每年可節(jié)能約50萬噸標準煤,減排二氧化碳120萬噸.4、減少糧食浪費

"誰知盤中餐,粒粒皆辛苦",可是現(xiàn)在浪費糧食的現(xiàn)象仍比較嚴重.而少浪費0.5千克糧食(以水稻為例),可節(jié)能約0.18千克標準煤,相應減排二氧化碳0.47千克.如果全國平均每人每年減少糧食浪費0.5千克,每年可節(jié)能約24.1萬噸標準煤,減排二氧化碳61.2萬噸.

5、節(jié)約用水可以用淘米水去洗碗或者澆花。沖洗衣服時，可以加入少量肥皂粉，因為洗衣粉遇到肥皂會減少很多泡沫，既省水又節(jié)約清洗的時間。洗臉、洗手用小臉盆接住水，然后倒進大桶收集起來。洗手、洗澡、洗衣、洗菜的水和較干凈的洗碗水，都可以收集起來洗抹布、擦地板、沖馬桶。刷牙時要用多少水就盛多少水，不要開著水龍頭讓水一直流個不停。

6.節(jié)約照明用電注意隨手關(guān)燈。使用高效節(jié)能燈泡。美國的能源部門估計，單單使用高效節(jié)能燈泡代替?zhèn)鹘y(tǒng)電燈泡，就能避免四億噸二氧化碳被釋放。節(jié)能燈最好不要短時間內(nèi)開關(guān)，節(jié)能燈在開關(guān)時是最耗電的，對于保險絲的損傷也是最大的。白天可以干完的事不留著晚上做，洗衣服、寫作業(yè)在天黑之前做完。早睡早起有利于身體健康，又環(huán)保節(jié)能。

7、低碳烹調(diào)法盡量節(jié)約廚房里的能源。食用油在加熱時產(chǎn)生致癌物，并造成油煙污染居室環(huán)境。減少烹炸的菜肴。

如果我們的節(jié)能減排工作做到位了，那么，你就會享受到低碳生活帶來的種種好處：居家更溫暖——建筑節(jié)能改造，提高室溫5-7℃交通更便利——地鐵、公共車、城際高速鐵路家庭支出更少——綠色照明、節(jié)能產(chǎn)品惠民政策購買高效節(jié)能產(chǎn)品更便宜——以舊換新、惠民工程我們賴以生存的天更藍、水更綠、空氣更清新！

節(jié)能減排，讓我們用明天的視野設計今天的工程！在此處添加演示文稿標題在此處添加演示文稿正文在此處添加演示文稿正文在此處添加演示文稿正文強化節(jié)能減排謝謝！實現(xiàn)綠色發(fā)展！單擊此處添加副標題內(nèi)容蛋白質(zhì)-能量營養(yǎng)障礙了解營養(yǎng)不良和肥胖均是營養(yǎng)平衡紊亂所致綜合征；熟悉營養(yǎng)不良和肥胖癥的病因和病理生理；掌握營養(yǎng)不良和肥胖癥的臨床表現(xiàn)和診斷標準；掌握營養(yǎng)不良和肥胖癥的防治原則。目的和要求

蛋白質(zhì)-能量營養(yǎng)不良

protein-energymalnutrition,PEM蛋白質(zhì)-能量營養(yǎng)不良是由于缺乏能量和/或蛋白質(zhì)所致的一種營養(yǎng)缺乏癥，主要見于3

歲以下嬰幼兒。臨床上以體重明顯減輕，皮下脂肪減少和皮下水腫為特征，常伴有各器官系統(tǒng)的功能紊亂。急性發(fā)病者常伴有水、電解質(zhì)紊亂，慢性者常有多種營養(yǎng)素缺乏。定義消瘦型：能量供應不足為主浮腫型：蛋白質(zhì)供應不足為主浮腫-消瘦型：兩者兼有臨床類型長期攝入不足—喂養(yǎng)不當

母乳不足，未及時添加富含蛋白質(zhì)的食品；人工喂養(yǎng)調(diào)配不當；驟然斷奶，輔食添加不及時、不恰當；長期以淀粉類食物喂養(yǎng)；不良的飲食習慣；

病因消化吸收不良

消化系統(tǒng)解剖異常：如唇裂、腭裂、幽門梗阻、腸旋轉(zhuǎn)不良等；

消化系統(tǒng)功能異常：如遷延性腹瀉、過敏性腸炎、腸吸收不良綜合征等；病因需要量增加

急慢性傳染病恢復期；生長發(fā)育快速階段；疾病使營養(yǎng)素消耗過多；先天不足、營養(yǎng)基礎差（早產(chǎn)、雙胎）病因新陳代謝異常各系統(tǒng)功能低下病理生理

蛋白質(zhì)低蛋白血癥水腫

攝入不足脂肪膽固醇↓、脂肪肝消瘦、皮下脂肪↓、消失消化吸收不良營養(yǎng)不良碳水化合物血糖偏低昏迷

水、鹽代謝細胞外液↑低滲脫水