存儲設備邏輯空間

A. 物理存儲器和存儲地址空間的區別

區別

1、存在方式

物理存儲器是實際存在的儲存地址，而存儲地址空間指邏輯上的儲存地址。

物理存儲器和存儲地址空間兩者都用B、KB、MB、GB來度量其容量大小。

物理存儲器：是指實際存在的具體存儲器晶元。如主板上裝插的主存條和裝載有系統的BIOS的ROM晶元，顯示卡上的顯示RAM晶元和裝載顯示BIOS的ROM晶元，以及各種適配卡上的RAM晶元和ROM晶元都是物理存儲器。

存儲地址空間：是指對存儲器編碼（編碼地址）的范圍。所謂編碼就是對每一個物理存儲單元（一個位元組）分配一個號碼，通常叫作「編址」。分配一個號碼給一個存儲單元的目的是為了便於找到它，完成數據的讀寫，這就是所謂的「定址」。

(1)存儲設備邏輯空間擴展閱讀

主板上裝插的主存條和裝載有系統的BIOS的ROM晶元，顯示卡上的顯示RAM晶元和裝載顯示BIOS的ROM晶元，以及各種適配卡上的RAM晶元和ROM晶元都是物理存儲器。

存儲器是用來存儲程序和數據的部件，對於計算機來說，有了存儲器，才有記憶功能，才能保證正常工作。存儲器的種類很多，按其用途可分為主存儲器和輔助存儲器，主存儲器又稱內存儲器(簡稱內存，港台稱之為記憶體)。

內存又稱主存，是CPU能直接定址的存儲空間，由半導體器件製成。內存的特點是存取速率快。內存是電腦中的主要部件，它是相對於外存而言的。

B. 虛擬存儲虛擬存儲的分類

虛擬存儲技術的分類主要體現在其拓撲結構和實現原理上。首先，從拓撲結構上看，有對稱式和非對稱式兩種。對稱式虛擬存儲將虛擬存儲控制設備、交換設備和存儲軟體系統集成，內嵌於數據傳輸路徑中，如圖1所示的SAN Appliance，其中High Speed Traffic Directors（HSTD）為核心。非對稱式則獨立於數據傳輸路徑，每台主機直接連接磁碟陣列，虛擬存儲設備處理邏輯映射，如圖2所示。

對稱式虛擬存儲利用大容量高速緩存和多埠並行技術，提高數據傳輸速度，消除了I/O瓶頸。邏輯存儲單元提供高速訪問，特別適合大容量、高性能需求。HSTD成對配置，提供容錯性能。而非對稱式通過邏輯組合不同物理硬碟，理論上提高帶寬，但缺乏容錯機制，陣列損壞可能導致數據丟失。數據塊虛擬關注傳輸效率，以對稱式結構體現，通過多埠並行減少延時和沖突；虛擬文件系統則側重文件安全，以非對稱式結構實現，通過許可權管理保障網路文件安全。

根據程序執行的互斥性和局部性兩個特點，我們允許作業裝入的時候只裝入一部分，另一部分放在磁碟上，當需要的時候再裝入到主存，這樣以來，在一個小的主存空間就可以運行一個比它大的作業。同時，用戶編程的時候也擺脫了一定要編寫小於主存容量的作業的限制。也就是說，用戶的邏輯地址空間可以比主存的絕對地址空間要大。對用戶來說，好像計算機系統具有一個容量很大的主存儲器，稱為「虛擬存儲器」。

C. 簡述51單片機的存儲器邏輯空間分布,並說明當存儲器地址發生重疊時應如何處

MCS-51單片機存儲器結構
1、 程序存儲器
MCS-51具有64kB程序存儲器定址空間，它是用於存放用戶程序、數據和表格等信息。對於內部無ROM的8031單片機，它的程序存儲器必須外接，空間地址為64kB，此時單片機的端必須接地。強制CPU從外部程序存儲器讀取程序。對於內部有ROM的8051等單片機，正常運行時，則需接高電平，使CPU先從內部的程序存儲中讀取程序，當PC值超過內部ROM的容量時，才會轉向外部的程序存儲器讀取程序。
8051片內有4kB的程序存儲單元，其地址為0000H—0FFFH，單片機啟動復位後，程序計數器的內容為0000H，所以系統將從0000H單元開始執行程序。但在程序存儲中有些特殊的單元，這在使用中應加以注意：
其中一組特殊是0000H—0002H單元，系統復位後，PC為0000H，單片機從0000H單元開始執行程序，如果程序不是從0000H單元開始，則應在這三個單元中存放一條無條件轉移指令，讓CPU直接去執行用戶指定的程序。
另一組特殊單元是0003H—002AH，這40個單元各有用途，它們被均勻地分為五段，它們的定義如下：
0003H—000AH 外部中斷0中斷地址區。
000BH—0012H 定時/計數器0中斷地址區。
0013H—001AH 外部中斷1中斷地址區。
001BH—0022H 定時/計數器1中斷地址區。
0023H—002AH 串列中斷地址區。
可見以上的40個單元是專門用於存放中斷處理程序的地址單元，中斷響應後，按中斷的類型，自動轉到各自的中斷區去執行程序。因此以上地址單元不能用於存放程序的其他內容，只能存放中斷服務程序。但是通常情況下，每段只有8個地址單元是不能存下完整的中斷服務程序的，因而一般也在中斷響應的地址區安放一條無條件轉移指令，指向程序存儲器的其它真正存放中斷服務程序的空間去執行,這樣中斷響應後，CPU讀到這條轉移指令，便轉向其他地方去繼續執行中斷服務程序。
2、 數據存儲器
數據存儲器也稱為隨機存取數據存儲器。MCS-51單片機的數據存儲器在物理上和邏輯上都分為兩個地址空間，一個是內部數據存儲區和一個外部數據存儲區。MCS-51內部RAM有128或256個位元組的用戶數據存儲（不同的型號有分別），它們是用於存放執行的中間結果和過程數據的。MCS-51的數據存儲器均可讀寫，部分單元還可以位定址。
8051內部RAM共有256個單元，這256個單元共分為兩部分。其一是地址從00H—7FH單元（共128個位元組）為用戶數據RAM。從80H—FFH地址單元（也是128個位元組）為特殊寄存器（SFR）單元。從圖1中可清楚地看出它們的結構分布。
在00H—1FH共32個單元中被均勻地分為四塊，每塊包含八個8位寄存器，均以R0—R7來命名，我們常稱這些寄存器為通用寄存器。這四塊中的寄存器都稱為R0—R7，那麼在程序中怎麼區分和使用它們呢？聰明的INTEL工程師們又安排了一個寄存器——程序狀態字寄存器（PSW）來管理它們，CPU只要定義這個寄存的PSW的第3和第4位（RS0和RS1），即可選中這四組通用寄存器。對應的編碼關系如圖2所示。
內部RAM的20H—2FH單元為位定址區，既可作為一般單元用位元組定址，也可對它們的位進行定址。位定址區共有16個位元組，128個位，位地址為00H—7FH。位地址分配如表1所示，CPU能直接定址這些位，執行例如置「1」、清「0」、求「反」、轉移，傳送和邏輯等操作。我們常稱MCS-51具有布爾處理功能，布爾處理的存儲空間指的就是這些為定址區。